柔性自動(dòng)化系統(tǒng)有哪些，高速數(shù)控機(jī)床

來源：整理時(shí)間：2023-06-12 07:50:22 編輯：智能門戶手機(jī)版

1，高速數(shù)控機(jī)床

高速化、高精度化、高可靠性、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化和開放性是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床行業(yè)的主要發(fā)展方向。數(shù)控技術(shù)的問世已有40多年的歷史，它是由機(jī)械學(xué)、控制學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展起來的一門綜合性新型學(xué)科。技術(shù)發(fā)展的需要對(duì)21 世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求。一、個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì) 1.高速化、高精度化、高可靠性高速化：提高進(jìn)給速度與提高主軸轉(zhuǎn)速。高精度化：其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)(高可靠性：一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但也不是可靠性越高越好，因?yàn)樯唐肥苄阅軆r(jià)格比的約束。 2.復(fù)合化數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化的發(fā)展，其核心是在一臺(tái)機(jī)床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴(kuò)孔等多種操作工序，從而提高了機(jī)床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。 3.智能化智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便等方面的智能化；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化；還有如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等，以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷及維修。 4.柔性化、集成化當(dāng)今世界上的數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是：從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面(工段車間獨(dú)立制造島FA)、體（CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國(guó)制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。二、個(gè)性化是市場(chǎng)適應(yīng)性發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今的市場(chǎng)，國(guó)際合作的格局逐漸形成，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不斷升級(jí)，用戶的個(gè)性化要求日趨強(qiáng)烈，專業(yè)化、專用化、高科技的機(jī)床越來越得到用戶的青睞。三、開放性是體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì) 新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心是開放性。開放性有軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)的開放式系統(tǒng)，采用模塊化，層次化的結(jié)構(gòu)，并通過形式向外提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年的一個(gè)新的焦點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)。

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高速數(shù)控機(jī)床是能夠達(dá)到告訴切削的精密數(shù)控機(jī)床。

高速數(shù)控機(jī)床

2，什么是柔性制造系統(tǒng)

使用普通加工設(shè)備進(jìn)行多品種小批量生產(chǎn)時(shí)，在零件的生產(chǎn)過程中，通常坯料和制品的運(yùn)輸、存放時(shí)間占生產(chǎn)過程時(shí)間的95%，在機(jī)床上的時(shí)間僅為5%。而這5%中真正進(jìn)行切削加工的只占30%，其他70%時(shí)間用于零件的定位、裝夾、換刀、測(cè)量、機(jī)床的調(diào)整和維修以及清除鐵屑、待料等。數(shù)控機(jī)床只是減少了機(jī)床上部分非切削時(shí)間和部分工序間零件的搬運(yùn)、存放時(shí)間（由于能進(jìn)行集中工序加工），因此為了進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短零件生產(chǎn)周期，充分發(fā)揮機(jī)床利用率，必須在中小批量生產(chǎn)領(lǐng)域里進(jìn)一步提高自動(dòng)化程度，對(duì)上述各個(gè)環(huán)節(jié)盡量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。例如，倉(cāng)庫(kù)的工件存取自動(dòng)化，工件輸送和搬運(yùn)自動(dòng)化，工件裝卸自動(dòng)化，刀具輸送和交換自動(dòng)化，機(jī)床上刀具壽命管理自動(dòng)化以及刀具磨損的自動(dòng)檢測(cè)補(bǔ)償，刀具破損的自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)換刀，工件精度自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)清除切屑，機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)和加工狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)視和故障的自動(dòng)診斷。柔性制造系統(tǒng)正是針對(duì)這些要求而產(chǎn)生的。柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS）是一個(gè)由中央計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它是由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些自動(dòng)加工設(shè)備（通常是具有換刀裝置的數(shù)控機(jī)床和加工中心）。傳輸裝置把工件放在托盤或其他連接裝置上送到各加工設(shè)備，使工件完成自動(dòng)加工。所謂柔性就是通過編程或稍加調(diào)整就可同時(shí)加工幾種不同的工件。

標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床或柔性制造單元。我們又把具有自動(dòng)上下料功能或具有多個(gè)工位, 具有加工型及裝配型的數(shù)控機(jī)床,稱之為“制造單元”,它是fms中的基本制造單元。一個(gè)在數(shù)控設(shè)備和裝卡工位之間運(yùn)送零件和刀具的傳遞系統(tǒng)。一個(gè)發(fā)布指令,協(xié)調(diào)機(jī)床、工件和刀具傳送裝置的監(jiān)控系統(tǒng)。中央刀具庫(kù)及其管理系統(tǒng)。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)及其管理系統(tǒng)。fms是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng),在目前的發(fā)展過程中,組合方案是多種多樣的。簡(jiǎn)單小型的 fms,只具備前三個(gè)要素,復(fù)雜的功能強(qiáng)的fms,除具備上述五個(gè)要素外,還需要一些附屬設(shè)備。柔性制造系統(tǒng)的組成與功能系統(tǒng)的組成：(1)中央管理和控制計(jì)算機(jī) (2)物流控制裝置 (3)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù) (4)無(wú)人輸送臺(tái) (5)制造單元 (6)中央刀具庫(kù)(7)夾具站 (8)信息傳輸網(wǎng)絡(luò) (9)隨行工作臺(tái)系統(tǒng)的功能：1)以成組技術(shù)為核心的對(duì)零件分析編組的功能。2)以微型計(jì)算機(jī)為核心的編排作業(yè)計(jì)劃的智能功能。3)以加工中心為核心,自動(dòng)換刀、換工件的加工功能。4)以托盤和運(yùn)輸系統(tǒng)為核心的工件存放與運(yùn)輸功能。5)以各種自動(dòng)檢測(cè)裝置為核心的自動(dòng)測(cè)量、定位與保護(hù)功能柔性制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在進(jìn)行柔性制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃時(shí),主要涉及以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),包括:柔性制造系統(tǒng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的物流系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的刀具傳輸和管理系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),柔性制造系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。1.柔性制造系統(tǒng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng)2.柔性制造系統(tǒng)的物流系統(tǒng)3.柔性制造系統(tǒng)的刀具管理系統(tǒng)4.柔性制造系統(tǒng)的通信

什么是柔性制造系統(tǒng)

3，什么是柔性系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)(FMS) 什么是柔性呢？柔性可以表述為兩個(gè)方面。第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來衡量；第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力，可用在有干擾（如機(jī)器出現(xiàn)故障）情況下，這時(shí)系統(tǒng)的生產(chǎn)率與無(wú)干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比可以用來衡量柔性?！叭嵝浴笔窍鄬?duì)于“剛性”而言的，傳統(tǒng)的“剛性”自動(dòng)化生產(chǎn)線主要實(shí)現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高，由于設(shè)備是固定的，所以設(shè)備利用率也很高，單件產(chǎn)品的成本低。但價(jià)格相當(dāng)昂貴，且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產(chǎn)品，則必須對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行大調(diào)整，重新配置系統(tǒng)內(nèi)各要素，其工作量和經(jīng)費(fèi)投入與構(gòu)造一個(gè)新的生產(chǎn)線往往不相上下。剛性的大批量制造自動(dòng)化生產(chǎn)線只適合生產(chǎn)少數(shù)幾個(gè)品種的產(chǎn)品，難以應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著社會(huì)進(jìn)步和生活水平的提高，市場(chǎng)更加需要具有特色、符合顧客個(gè)人要求樣式和功能千差萬(wàn)別的產(chǎn)品。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)方式發(fā)生改變，要求對(duì)傳統(tǒng)的零部件生產(chǎn)工藝加以改進(jìn)。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不能滿足市場(chǎng)對(duì)多品種小批量產(chǎn)品的需求，這就使系統(tǒng)的柔性對(duì)系統(tǒng)的生存越來越重要。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個(gè)制造自動(dòng)化系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當(dāng)重要的位置。柔性主要包括： ●機(jī)器柔性當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。 ●工藝柔性一是工藝流程不變時(shí)自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力；二是制造系統(tǒng)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。 ●產(chǎn)品柔性一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后，系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；二是產(chǎn)品更新后，對(duì)老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。 ●維護(hù)柔性采用多種方式查詢、處理故障，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。 ●生產(chǎn)能力柔性當(dāng)生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。對(duì)于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng)，這一點(diǎn)尤為重要。 ●擴(kuò)展柔性當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候，可以很容易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加模塊，構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。 ●運(yùn)行柔性利用不同的機(jī)器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品，換用不同工序加工的能力。柔性制造系統(tǒng)是有一個(gè)由計(jì)算機(jī)集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品種零部件的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它具有： ●多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制造單元，具有自動(dòng)上下料功能的數(shù)控機(jī)床； ●一套物料存儲(chǔ)運(yùn)輸系統(tǒng)，可以在機(jī)床的裝夾工位之間運(yùn)送工件和刀具； FMS是一套可編程的制造系統(tǒng)，含有自動(dòng)物料輸送設(shè)備，能在計(jì)算機(jī)的支持下實(shí)現(xiàn)信息集成和物流集成，它 ●可同時(shí)加工具有相似形體特征和加工工藝的多種零件； ●能自動(dòng)更換刀具和工件； ●能方便地上網(wǎng)，容易于其它系統(tǒng)集成； ●能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，局部故障時(shí)，可動(dòng)態(tài)重組物流路徑。目前FMS規(guī)模趨于小型化、低成本，演變成柔性制造單元FMC，它可能只有一臺(tái)加工中心，但具有獨(dú)立自動(dòng)加工能力。有的FMC具有自動(dòng)傳送和監(jiān)控管理的功能，有的FMC還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)。用于裝備的FMS稱為柔性裝備系統(tǒng)。

什么是柔性系統(tǒng)