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第六章先进制造技术AMT

第6章先进制造技术AMT

目前对先进制造技术尚没有一个明确的、公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:

先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源、和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务的机械制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

一般包括三个领域:

先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式。

6.1先进制造工艺技术

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础,其内容可按先进成形加工技术、现代表面工程技术和先进制造加工技术体系来分类,这里只介绍先进制造加工技术,主要包括:

特种加工、超精密加工、微机械制造、超高速切削、快速原形制造技术。

6.1.1特种加工

特种加工是将电、磁、声、光、热等物理及化学能量或其组合或与机械能组合,对材料进行加工。

其主要特点为:

①工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度,可以加工各种高强度、高硬度、高韧性高脆性的金属和非金属材料的加工;②可直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量对材料进行加工,加工过程中不存在明显的机械力,工件很少产生机械变形和热变形,有助于提高工件的加工精度和表面质量;③改变了传统的工艺观念(如工件淬硬后只能磨削),对结构工艺性重新评价,对传统切削加工方法的拓宽。

④各种加工方法都可以有选择地复合成新的工艺方法。

特种加工适用于各种难切削材料、有特殊要求的、精密的、复杂零件表面的加工。

特种加工一般按能量形式和作用原理进行如下分类:

①电能与热能作用方式有:

电火花成形与穿孔加工(EDM)、电火花线切割加工(WEDM)、电子束加工(EBM)和等离子体加工(PAM);②电能与化学能作用方式有:

电解加工(ECM)、电铸加工(ECM)和刷镀加工;③电化学能与机械能作用方式有:

电解磨削(ECG)、电解珩磨(ECH);④声能与机械能作用方式有:

超声波加工(USM);⑤光能与热能作用方式有:

激光加工(LBM);⑥电能与机械能作用方式有:

离子束加工(IM);⑦液流能与机械能作用方式有:

水射流切割(WJC)、磨料水喷射加工(AWJC)和挤压珩磨(AFH)。

此外还有一些属于表面工艺,如电解抛光、化学抛光、电火花表面强化、镀覆、离子束注入渗杂等。

例如近年来发展应用很快的水喷射加工即为一种特种加工方式。

水喷射加工装置由下列部分组成(如图6.1所示):

1)超高压水射流发生器 它包括盛液箱、使脉动的液压趋于平稳的储液罐、液压泵、增压器、液压站和调节压力的控制器。

  2)磨料混合和液流处理 它包括磨料仓、磨料与高压水的混合器、涡旋分离式磨料过滤器、以及喷射加工后回流液中杂质和油脂的清滤装置。

3)喷嘴 喷嘴的材料有人造金刚石、蓝宝石、淬火钢等,喷口孔径为0.075~0.4mm,喷口至工件距离为2.5~50mm,常用的距离为3mm。

采用金刚石喷嘴的寿命一般约200h。

4)数控的三维切割机床 具有三轴联动功能,一般其定位精度≤0.2mm,重复定位精度≤±0.05mm。

  5)外围设备 包括成型切割加工的CAD/CAM系统和全封闭防护罩等。

 

图6.1水喷射加工装置示意图

1—带过滤器的水箱2—水泵3—贮液蓄能器4—控制器5—阀6—蓝宝石喷嘴

7—射流束8—工件9—排水口10—压射距离11—液压系统12—增压器

水喷射加工的工艺参数一般压力为70~400Mpa、流速300~900m/s、流量2.5~7.5L/min、喷射力45~135N、磨料耗量0.2kg/min、功率10~40kW。

水喷射可以加工金属、非金属(石材、玻璃)、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。

切削的切缝宽度约0.5mm,切出表面的粗糙度值Ra12.5μm,切割精度达±0.05mm。

水喷射可以加工金属、非金属(石材、玻璃)、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。

切削的切缝宽度约0.5mm,切出表面的粗糙度值Ra12.5μm,切割精度达±0.05mm。

水喷射可以加工金属、非金属(石材、玻璃)、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。

切削的切缝宽度约0.5mm,切出表面的粗糙度值Ra12.5μm,切割精度达±0.05mm。

 

6.1.2超精密加工

超精密加工技术是一个国家制造工业水平的重要标志。

军用和民用方面的尖端技术产品的产生离不开超精密加工技术。

超精密加工是相对于精密加工而言的,与科学技术水平的发展有关。

目前精密加工的精度为10~0.1μm,表面粗糙度值为Ra0.3~0.03μm,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削和冷压加工等。

适用于精密机床、精密测量仪器等产品中关键零件的加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密轴承等。

超精密加工的精度为0.1~0.01μm,表面粗糙度值为Ra0.03~0.05μm,如金刚石刀具超精密切削、超精密磨削研磨、超精密特种加工和复合加工等。

适用于各种镜面、精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集成电路的制造。

纳米加工的精度高于10-3μm(1nm),表面粗糙度值Ra小于0.005μm,其加工方法与传统的切削、磨削有很大不同,而是诸如原子、分子单位加工等方法,所以利用光子、电子、离子加工是纳米加工的主要方向和主要加工方法。

实现超精密加工的主要技术条件如下:

(1)超精密机床超精密机床是实现超精密切削的首要条件,它在结构原理、精度要求、热平衡及抗振性能方面与普通机床相比有许多特殊要求。

例如,轴承采用如空气轴承类型的精密轴承;微量进给的装置通常采用弹性变形、热变形或压电晶体变形等机构实现;采用空气静压或液体静压导轨提高直线运动精度;采用在线检测,反馈控制技术来提高主轴的回转精度和工作台的移动或转动精度;支承件可以采用合成花岗石。

(2)超精密加工刀具金刚石刀具的几何参数和刃磨质量,磨料、砂轮和砂带的型号、规格和种类,都必须根据被加工材料的要求进行选择。

(3)检测和误差补偿超精密加工需要与相应的测量技术配合,现已发展非接触式测量方法并研究原子级精度的测量技术。

精密加工中的测量包括机床超精密部件运动精度的检测和加工精度的直接检测,要达到最高精度还需要使用在线检测和误差补偿。

(4)超稳定的加工环境超稳定环境主要包括恒温、防振、超净和恒湿四个方面。

超精密加工必须在严密的恒温条件下进行,温度变化应小于(土0.1~0.01)℃。

超精机床一般除用防振沟和很大的地基外,还都使用空气弹簧隔振。

对超精密加工车间洁净度要求每立方英尺的空气中直径大于0.3μm以上的尘埃数应小于l00个。

6.1.3微机械制造

微机械(也称微型机电系统)按外形尺寸特征,微机械可分为1~100mm的微小型机械,10μm~1mm的微机械,以及10nm~l0μm的纳米机械。

本世纪60年代以来,微电子技术渗透到机械工程的各个领域,大大促进机械装备向微小型化方向发展。

微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境和对象的特点,在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔的应用潜力,并成为纳米技术研究的重要手段,因而受到各国的高度重视,被列为21世纪关键技术之首。

目前已有大量的微型机械或微型系统被研制出来,例如:

尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红血球;尺寸为7mm×7mm×2mm的微型泵流量可达250μl/min;长2.4mm、高8mm的直升飞机;10mm高的机器人;能开动的3mm大小的汽车;哈尔滨工业大学研制出了电致伸缩陶瓷驱动的二自由度微型机器人,其位移范围为l0μm×l0μm,位移分辨率为0.01μm;清华大学开展并研制出了微电动机、多晶硅粱结构、微泵与阀。

微细加工的出现和发展最早是与大规模集成电路密切相关的,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米级的制造微小尺寸元器件或薄膜图形的先进制造技术。

目前微型机械的制造主要采用基于半导体工艺的硅微细加工技术,如掺杂(包括扩散掺杂和离子注入掺杂)、光刻(包括接触光刻、接近光刻和投影光刻)和腐蚀技术(包括化学湿法和干法腐蚀)等。

80年代中期以后又出现LIGA(光刻电铸)加工、准LIGA加工、超微细机械加工、微细电火花加工、等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工及键合技术(如硅—玻璃键合、硅—硅键合)等。

同时微细加工发展离不开微型机械测试技术的发展,扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等先进测试仪器的出现大大促进了微细机械制造技术的进步。

6.1.4超高速切削

超高速切削是近年来发展起来的一种集高效、优质和低耗于一身的先进制造工艺技术。

超高速切削是指采用超硬材料刀具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率和加工质量的现代制造加工技术。

其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一域限值,开始趋向最佳切除条件,是被加工材料切除所消耗的能量、切削力、刀具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削,而加工效率则大大高于传统切削。

对于不同加工方法和不同加工材料,超高速切削的切削速度各不相同。

通常认为超高速切削各种材料的切削速度范围为:

铸铁达900~5000m/min;钢为600~3000m/min;铝合金为2000~7500m/min。

就加工工种来说,超高速切削的车削速度700~7000m/min;铣削速度300~6000m/min;钻削为200~ll00m/min;磨削为150m/s以上。

超高速切削用刀具材料要求强度高、耐热性能好。

常用的刀具材料有:

带涂层的硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)或聚晶金刚石(PCD)刀具。

试验表明,在同等情况下,其寿命往往比常规速度下的刀具寿命还要长。

选用刀具角度推荐为:

加工铝合金,前角12°~15°,后角13°~15°;加工钢前角0°~5°、后角12°~15°;加工铸铁,前角0°、后角12°等。

超高速机床是实现超高速切削的前提条件和关键因素。

超高速切削对机床的主要要求如下:

①高速主轴是高速切削的首要条件,电主轴是高速主轴单元的理想结构。

其主轴的变速范围完全由变频调速交流主轴电动机来实现,并使电动机和机床主轴合二为一,因而结构紧凑,重量轻、惯性小、响应特性好,并可避免振动与噪声。

轴承可采用高速陶瓷滚动轴承和磁浮轴承。

高速陶瓷滚动轴承采用了小直径滚珠及氮化硅陶瓷(Si3N4)材料做滚珠。

氮化硅陶瓷的密度只有轴承钢的40%,热膨胀系数是其25%。

弹性模量则是轴承钢的1.5倍。

磁浮轴承是利用电磁力将主轴无机械接触、无润滑地悬浮起来的一种新型智能化轴承。

磁浮轴承结构简化、寿命很长、能耗很小、无振动、无噪声、温升小、热变形小,可在真空或有腐蚀介质的环境中工作,工作可靠。

其转子线速度可高达200m/s,回转精度高达0.2um。

②快速反应的数控伺服系统和进给部件,采用多头螺纹行星滚柱丝杆代替目前的滚珠丝杆,或采用直线伺服电动机。

目前,高速加工中心工作台的进给量己高达20~30m/min,快速空程速度高达40~60m/mim,加速度达3~10g。

③采用高压大流量喷射冷却系统。

④有一个“三刚”(静刚度、动刚度、热刚度)特性都很好的机床支承件,如用聚合物混凝土,即“人造花岗岩”制成的超高速机床的床身或立柱。

其阻尼特性比铸铁高7~l0倍数,而密度只有铸铁的l/3。

超高速切削目前主要用于以下几个领域:

(1)大批量生产领域如汽车工业,铸铁、铸铝的汽车零件都可采用超高速切削。

用氮化硅陶瓷刀具和CBN刀具超高速铣削和镗削铸铁铁缸体。

(2)加工工件本身刚度不足的领域如航空航天工业产品或其它某些产品,采用超高速切削工艺所铣削的工件薄壁厚度仅为1mm。

(3)加工复杂曲面如模具、工具制造。

模具加工采用高速数控加工铣床。

铣模具的型腔型芯部分,由于切削速度和进给速度很高,可利用多切削几刀的方法达到残留刀痕为最小,可以一次达到精加工水平,大大缩短了模具制造周期。

(4)飞机制造工业中的轻合金零件特别适合采用超高速切削,这些零件往往用“整体制造法”制造,即在整块毛坯上切削大量材料,形成高精度的铝合金或钛合金的复杂构件。

在占用大量的切削工时,采用高速切削有显著效益,比传统加工工艺提高工效3倍。

(5)超精密微细切削加工领域日本的FANUC公司和电气通信大学合作研制了一种超精密铣床,其主轴转速达55000rpm,可用切削方法实现自由曲面的微细加工,据称,其生产率和相对精度均为目前光刻技术领域中的微细加工所不及。

(6)纤维增强塑料是机械工业常用的新型复合材料,分碳素纤维和玻璃纤维两大类,切削这种材料时,纤维对刀具有十分严重的刻划作用,刀具很容易磨损。

当用金刚石刀具对这种材料进行超高速切削时,上述问题都可避免,加工精度和效率将明显提高。

6.1.5快速原形制造技术(RPM)

RPM技术是一种快速产品开发和制造的技术,利用光、电、热等手段,通过固化、烧结、粘结、熔结等方式,将材料逐层或逐点堆积,形成所需的制件。

它综合应用CAD/CAM技术、数据处理技术、测试传感技术、激光技术等多种机械电子技术,材料技术和计算机技术,在航空航天、机械、汽车、电子、医疗等领域得到了广泛应用。

用于产品开发中的设计评价、功能验证、可制造性和可装配性检验、非功能性样品制作、快速模具制造、快速制造金属型零件以及快速反求工程等。

RPM技术主要方法有:

1)光固化法(SL)使用液态光敏树脂为成型材料,计算机控制光束按零件的分层截面信息逐点扫描树脂表面,使树脂薄层产生光聚合反应而硬化,形成零件的一个薄层(图6.2)。

接着,工作台下移一层,再次扫描,又在原固化层上产生新的一个薄层,如此反复,直至零件制造完毕。

 

图6.2光固化法成形原理

2)迭层法(LOM)在基板上铺一层箔材(如箔纸),计算机控制CO2激光器按分层信息切出轮廓,并将多余部分切成碎片去除,然后再铺一层箔材,用热辊辗压,粘结在前一层上,再用激光器切割该层形状。

如此反复,直至加工完毕(图6.3)。

 

图6.3迭层法成形原理

3)烧结法(SLS)将粉末材料(塑料、金属粉、蜡粉等)预热,用辊子铺平,计算机控制CO2激光器按分层信息有选择地烧结粉末材料(图6.4),一层完成后再重复作下一层烧结,直至零件成形,最后去掉多余粉末。

 

图6.4烧结法成形原理

4)熔融沉积法(FDM)成形过程中喷头喷出的熔融材料(ABS、尼龙或石蜡等)在工作台带动下,按截面形状铺在底版上,逐层加工,直至零件加工完毕(图6.5)。

 

图6.5熔融沉积法烧结法成形原理

6.2制造自动化技术

当今机械产品市场竞争激烈,是制造业自动化发展的直接动因。

制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分,它促使制造业由劳动密集型转变为技术密集型和信息知识密集型产业,它不仅节省了大量的劳动力,改善了人们的劳动条件,更主要目的是提高了制造业的竞争能力。

其发展将是以柔性化、集成化、敏捷化、智能化、虚拟化、全球化的特征来满足市场快速变化的需求,它是21世纪先进制造技术中的一个最活跃的环节。

6.2.1CNC技术(ComputerNumericalControl)

数控技术是指用数字化信号(记录在媒介上的数字信息及数字指令)对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。

如果一台设备(如切削机床、锻压机械、切割机、绘图机等)实现其自动工作的命令是以数字形式来描述的,则称其为数控设备。

传统的数控系统的核心数字控制装置,是由各种逻辑元件、记忆元件组成的随机逻辑电路,是采用固定接线的硬件结构,数控功能是由硬件来实现的,这类数控系统称之为硬件数控,也称为NC数控系统。

随着半导体技术、计算机技术的发展,微处理器和微型计算机功能增强,价格下降,数字控制装置已发展成为计算机数字控制装置,即所谓的CNC装置,它由软件来实现部分或全部数控功能。

这类数控系统称之为软件数控,也称为CNC数控系统。

CNC系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制器(PLC)、主轴控制单元及速度控制单元等部分组成,如图6.6所示。

 

图6.6CNC系统的组成框图

现代CNC系统往往包含一台微型计算机或多微处理机体系结构,它们都具有高度柔性、逻辑控制、几何数据处理以及程序的执行由CPU统一管理。

CNC系统主要的特点有:

①由于微型计算机应用,减少了硬件,增加设备的可靠性;②不依赖于硬件而独立使用,可用于不同种类的机床;③改变控制功能比较容易;④后置处理以软件方式实施;⑤编码转换器允许采用不同编码的数控程序(EIA或ISO编码);⑥插补程序使零件编程变得简便;⑦可以监测和修正刀具磨损;⑧CNC系统与用户界面友好。

计算机数控技术是机械、电子、自动控制理论、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术,是实现制造过程自动化的基础,是自动化柔性系统的核心。

计算机数控技术发展趋势:

向高速化、高精度化、多功能化、多轴控制、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展。

以32位CPU为核心的CNC系统具有极快的数值处理能力,能同时实现几个过程的闭环控制以及完成高阶计算任务,其应用使得数控系统的输入、译码、计算、输出等环节都是在高速下完成,并可提高CNC系统的分辨率及实现连续小程序段的高速、高精度加工。

现代CNC系统具有多种监控、检测及补偿功能,很强的通信功能、自诊断功能,具有丰富的图形功能和自动程序设计功能,便于实现人机对话及高级故障诊断技术。

CNC系统为用户提供了强大的联网能力,便于数控编程、加工一体化及柔性自动化系统联网,扩大数控系统的应用范围。

现代数控系统所控制的轴已达24轴,联动轴数达6轴。

现代数控系统智能化的发展,目前主要体现在以下一些方面:

工件自动检测,自动定心、刀具破损检测及自动更换备用刀具;刀具寿命及刀具收存情况管理;负载监控;数控管理;维修管理;采用前馈控制实时补偿矢动量的功能;依据加工时的热变形,对滚珠丝杠等的伸缩进行实时补偿。

总线式、模块化结构的CNC装置,采用多微处理机,多主总线体系结构。

模块化有利于用户的需要,可构成最大或最小系统。

对于技术功能和接口方面的柔性是由结构式软件模块来保证的。

标准化硬件模块和专用的可规划软件模块的发展趋势己扩大到驱动装置、控制和驱动之间数字化匹配领域。

德国的SINUMERIK840D系统,主控组件选用386DX或486DX,具有1~4个通道,可实现直线与圆弧、螺旋线、5轴螺旋线、圆柱及样条插补等功能,并有多种校正及补偿功能,体积仅为50mm×316mm×207mm。

新一代数控系统体系结构向开放式系统发展。

CNC制造商、系统集成者、用户都希望“开放式的控制器”,能够自由地选择CNC装置、驱动装置、伺服电动机、应用软件等数控系统的各个构成要素,并能采用规范的、简便的方法将这些构成要素组合起来。

6.2.2工业机器人IR(IndustrialRobot)

工业机器人是整个制造系统自动化的关键环节之一,是机电一体化的高技术产物。

工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置;由计算机控制,是无人参与的自主自动化控制系统;它是可编程、具有柔性的自动化系统,可以允许进行人机联系。

工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统三部分组成,如图6.7所示。

 

图6.7工业机器人组成

1-执行机构2-控制系统3-驱动系统

(1)执行机构执行机构是一种具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓放物体或执行其他操作的机械装置,通常包括机座、手臂、手腕和末端执行器。

机座是工业机器人的基础部件,并承受相应的载荷,机座分为固定式和移动式两类。

手腕是联接手臂与末端执行器的部件,用以调整末端执行器的方位和姿态。

手臂是支承手腕和末端执行器的部件。

它由动力关节和连杆组成,用来改变末端执行器的空间位置。

末端执行器是机器人直接执行工作的装置,安装在手腕或手臂的机械接口上,根据用途可分为机械式、吸附式和专用工具(如焊枪、喷枪、电钻和电动螺纹拧紧器等)三类。

(2)控制系统控制系统用来控制工业机器人按规定要求动作,大多数工业机器人采用计算机控制。

这类控制系统分成决策级、策略级和执行组三级:

决策级的功能是识别环境、建立模型,将作业任务分解为基本动作序列;策略级将基本动作变为关节坐标协调变化的规律,分配给各关节的伺服系统;执行级给出各关节伺服系统的具体指令。

(3)驱动系统驱动系统是按照控制系统发出的控制指令将信号放大,驱动执行机构运动的传动装置。

常用的有电气、液压、气动和机械等四种驱动方式。

除此之外,机器人可以配置多种传感器(如位置、力、触觉,视觉等传感器),用以检测其运动位置和工作状态。

工业机器人的分类方法很多,一般按照下列情况分类:

(1)按坐标形式分:

直角坐标式(三个直线坐标)、圆柱坐标式(一个回转轴和二个直线坐标)、极坐标式(二个回转轴和一个直线坐标)、关节式(三个回转轴);

(2)按控制方式:

分点位控制和连续轨迹控制;

(3)按驱动方式分:

电力驱动、液压驱动和气压驱动机器人;

(4)按信息输入方式分:

人操作机械手、固定程序机器人、可变程序机器人、程序控制机器人、示教再现机器人和智能机器人。

现有工业机器人主要用于机械制造、汽车工业、金属加工、电子工业、塑料成型等行业。

从功能上看,这些应用领域涉及机械加工、搬运,工件及工夹具装卸、焊接、喷漆、装配、检验和抛光修正等。

除此之外,机器人在核能、海洋和太空探索、军事、家庭服务等领域应用越来越广泛。

随着材料技术、精密机械技术、传感器技术、微电子及计算机技术、人工智能技术的迅猛发展,机器人技术也在不断的发展。

6.2.3柔性制造系统(FMS)(FlexibleManufacturingSystem)

柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。

它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适应于多品种、中小批量生产。

FMS主要由加工系统(数控加工设备,一般是加工中心),物料系统(工件和刀具运输和存储)以及计算机控制系统(中央计算机及其网络)组成。

(1)加工系统包括由两台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元以及其它的加工设备所组成,例如测量机、清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等。

(2)物料系统包括自动化立体仓库、传送带、自动导引小车、工业机器人、上下料托盘、交换工作台等机构,能对刀具、工夹具、工件和原材料等物料进行自动装卸、完成工序间的自动传送和运储。

(3)计算机控制系统能够实现对FMS的运行控制、刀具管理、质量控制,以及FMS的数据管理和网络通信。

FMS还包括刀具监控和管理系统,冷却系统、切屑系统等附属设备。

FMS的基本工作方式是:

各个制造单元沿着中央物料运送系统分布。

运料小车将一个特定的零件送到所需的制造单元时,相应的机器人将其拾取并将它安装在制造单元的某台CNC机床上进行自动加工;加工后,机器人会把零件返回到运料小车上,送至下一个CNC机床或制造单元上,如此重复,直至零件加工完成;机器人卸下零件,送到自动检测站,检测合格后,最后送到立体仓库。

各个制造单元之间的协调和零件的流程控制均在计算机控制系统的统一管理下完成。

柔性制造系统一般可分为柔性制造单元、柔性制造系统、柔性制造生产线和柔性制造工厂。

(1)柔性制造单元(FMC)它是由1台计算机控制的数控机床或加工中心、环形(圆形或椭圆形)托盘输送装置或工业机器人所组成,采用切削监视系统实现自动加工,不停机转换工件进行连续生产。

它是一个可变加工单元,是组成柔性制造系统的基本单元。

(2)柔性制造系统(FMS)它是指由两台或两台以上的数控机床或加工中心或柔性制造单元所组成,配有自功输送装置(有轨、无轨输送车或机器人),工件自动上下料装置(托

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