现代制造技术山颖第四章选编.ppt

;第四章 柔性制造 ;教学目标;第四章 柔性制造 ;第一节 柔性制造技术;1．适用于柔性自动化生产的设备;;柔性自动化生产技术起源于切削加工，至今已遍及到机械制造业的各个领域，包括：电火花加工、激光加工、板材剪切和折弯、冲压加工、水喷射加工、焊接及自动化装配，甚至还应用到测量、热处理和喷漆涂覆等领域。;美、日、德三国分别于68年、70年和71年开发了首套FMS。到90年代全世界拥有1200套左右FMS，其中日本拥有400套，美国150套，德国100套。自85年到90年FMS的年平均增长率为28.7%。而同期FMC的年平均增长率为72.8%，即FMC的增长率是FMS的2.54倍。 FMS是根据加工零件族的工艺选用适合数控机床的品种和数量组成的制造系统，因而系统较复杂，虽然生产效率高，但投资较大，资金回收期长，也就承担较大的风险。自80年代中期以来，FMC已成为柔性制造系统中主要发展的工程产品。　　　　　　　　　　　;1990年全球FMS的销售额超过了20亿美元，FMC销售额逾40亿美元，两者约占当年世界机床总销售额的15%，约占数控机床销售额的30%以上。包括各类数控机床在内的柔性制造机床和系统的产值约占90年世界机床总产值465亿美元的55%，其中日本和联邦德国分别高达75%和70%，并呈逐年增加的趋势。 无论在柔性自动化生产设备的应用广泛性方面，还是满足国内市场需要方面，与工业发达国家相比仍有明显不足，作为工程系统的FMC、FMS和FML还处于初步发展阶段。国内机械制造业使用为数不多的FMC、FMS和FML也大多自国外引进。　　　　;从目前来看，国外柔性自动化生产技术总的发展趋势可归为3F和3S。 所谓3F为：柔性化、联盟化、新颖化。 所谓3S为：系统化、软件化、特效化。 具体来说，大致有下列四个方面： ①创制新一代数控机床。 ②发展由数控机床组成的适用于大批量、短节拍的自动生产线。 ③进一步提高制造系统的生产规划和控制软件。 ④研制灵捷制造单元，使其具有高度的自律性和良好的重组性 。　　　　;第一节 柔性制造技术;第四章 柔性制造 ;第二节 21世纪的柔性制造技术;第二节 21世纪的柔性制造技术;（1)ＮＣ(数控设备) 是一种机床或工业加工设备(包括焊机、金属成形及钣金加工设备等)，其加工运动的轨迹或加工顺序是由数字代码指令确定的，它通常是用计算机辅助制造(ＣＡＭ)软件工具生成的。;（5)ＭＣ(加工中心) 是一种带自动换刀的多工序加工的数控机床，如钻镗铣、车削、车铣加工中心。 ;（9)ＦＡＳ(柔性装配系统) 由控制计算机、若干工业机器人、专用装配机及自动传送线和线间运载装置(包括ＡＧＶ、滚道式传送器)组成。用于印刷电路板插装电子器件或各种电动机、机械部件等的自动装配。;波音公司拥有的数控机床，反映出一个年产200架大型飞机的现代化飞机制造公司所配置的数控机床的类型、规模及其性能。 60年代数控技术在航空工业的应用,促进了它在机床、汽车、造船、工程机械等行业的推广。美国数控机床拥有量1969年达14259台,其中飞机业326台,汽车业132台;1978年达40019台,其中飞机业7400台,汽车业1000台。美国的数控技术在60～70年代处世界领先地位。 80年代以后,由于发展战略的错误,美国失去了在数控技术发展上的优势。 ;日本70年代着力发展的数控机床及数控系统。日本汽车工业于1972年投资19亿日元、1978年再次投资100亿日元、1981年又投资326亿日元购置数控机床，这极大地促进了数控机床、ＦＭＳ、ＦＭＣ的发展。 从1978年起，日本的数控机床年产量、出口销售量均超过美国(1978年日本年产7342台，美国为5688台，1990年日本达到高峰为61697台，美国为7927台，后两年日本经济衰退，产量有所下降，仍在美国之上，1995年恢复后，日本达41805台，美国为17052台，到1997年日本达56113台，美国为17414台)。 ;①电子管式硬件数控 1952～1958年，如ＭＩＴ数控铣； ②晶体管式硬件数控 1959～1964年； ③小规模集成电路式数控 1965～1969年； ④小型计算机数控(ＣＮＣ) 1970年开始；如ＣＮＣ； ⑤微处理器数控(ＭＮＣ) 1974年开始； ⑥基于个人计算机的数控(ＰＣ-ＮＣ) 1990年开始,如ＨＮＣ1(华中Ⅰ型)。 数控系统进入成熟阶段；基于ＰＣ机的数控采用工控级ＰＣ机主板及模块化结构，是开放式控制器，为用户灵活使用及网络化系统监控管理提供了很大的活动空间，如设置圆弧点动、任意角度点动、简明语句加工循环、直接蓝图编程、刀具轨迹检验、机床及系统故障诊断等。;面向21世纪的柔性制造技术数控机床单机运行形式始终是柔性制造的最常用形式。随