1、第七章第七章 机械加工生产线总体设计机械加工生产线总体设计 223344556加工设备加工设备金属切削机床金属切削机床辅助装备辅助装备工件输送装置工件输送装置机床上下料装置机床上下料装置仓储装备仓储装备储料装置储料装置转位装置转位装置控制系统控制系统全线控制与操作系统全线控制与操作系统信号装置信号装置工艺装备工艺装备输送装备输送装备清洗装置清洗装置清洗机清洗机排屑装置排屑装置其他装置其他装置夹具夹具刀具刀具量具量具辅具辅具67788991010111112121321固定节拍生产线工件的传送固定节拍生产线工件的传送 1314 生产线由自动化程度较高的、高效专用的加工生产线由自动化程度较高的、高
2、效专用的加工装备、输送装备和辅助装备组成，制造单一装备、输送装备和辅助装备组成，制造单一品种的产品，生产效率高，产品质量稳定。品种的产品，生产效率高，产品质量稳定。 工作节拍成倍于生产线的生产节拍的设工作节拍成倍于生产线的生产节拍的设备需要配备多台并行工作，以满足每个备需要配备多台并行工作，以满足每个生产节拍完成一个工件的生产任务。生产节拍完成一个工件的生产任务。 由于工件的输送和加工严格地由于工件的输送和加工严格地按生产节拍运行，工序间不按生产节拍运行，工序间不必储存供周转用的半成品，必储存供周转用的半成品，因此在制品数量少。因此在制品数量少。 生产线出现废品，废品剔除便生产线出现废品，废品
3、剔除便出现空位。出现空位。 生产线上某台设备出现故障，生产线上某台设备出现故障，将导致整条生产线瘫痪。将导致整条生产线瘫痪。 1415非固定节拍生产线工件的传送非固定节拍生产线工件的传送 1516 生产线由生产效率较高的、具有不同生产线由生产效率较高的、具有不同自动化程度专用的加工装备组成，自动化程度专用的加工装备组成，在一些次要工序也可采用一般的通在一些次要工序也可采用一般的通用设备，用于制造单一品种的产品用设备，用于制造单一品种的产品，生产效率较高，产品质量稳定。，生产效率较高，产品质量稳定。 生产线上各设备的工作节拍不同，生产线上各设备的工作节拍不同，在相邻设备之间，或相隔若干个设在相邻
4、设备之间，或相隔若干个设备之间需设置储料装置，将生产线备之间需设置储料装置，将生产线分成若干工段分成若干工段在制品数量多；在制品数量多； 储料装置前后的设备或工段可以彼储料装置前后的设备或工段可以彼此独立工作地工作。此独立工作地工作。 生产线上某台设备或工段出现故障生产线上某台设备或工段出现故障，其余设备或工段仍然可以在一段，其余设备或工段仍然可以在一段时间内继续工作。时间内继续工作。 生产线各设备间工件的传输没有固定的节拍，工生产线各设备间工件的传输没有固定的节拍，工件在工序间的传送通常不是直接从加工设备到加件在工序间的传送通常不是直接从加工设备到加工设备，而是从加工设备到半成品暂存地，或从
5、工设备，而是从加工设备到半成品暂存地，或从半成品暂存地到下一个加工设备半成品暂存地到下一个加工设备较难采用自较难采用自动化程度较高的工件输送装置。动化程度较高的工件输送装置。16171718181919202021（1）输送基准的滑移面足够大，输送）输送基准的滑移面足够大，输送导向面（两侧）足够长，最好选取已导向面（两侧）足够长，最好选取已加工面加工面避免工件歪斜和窜动；避免工件歪斜和窜动；（2）结构允许的前提下，可在工件上）结构允许的前提下，可在工件上增加工艺凸台，实现直接输送；增加工艺凸台，实现直接输送；（3）输送基准与工艺基准之间要有相）输送基准与工艺基准之间要有相应位置精度要求。应位置
6、精度要求。2122 即全线采用统一的定位基准，可减小安即全线采用统一的定位基准，可减小安装误差，有利于保证加工精度和实现装误差，有利于保证加工精度和实现生产线夹具结构的通用化。生产线夹具结构的通用化。 采用两套定位基准时，应具有足够的相采用两套定位基准时，应具有足够的相互位置精度，减少定位误差。互位置精度，减少定位误差。 如果工件以毛坯上线加工，定位基面不应选如果工件以毛坯上线加工，定位基面不应选在铸件的分型面上或锻件的毛边和分模面上在铸件的分型面上或锻件的毛边和分模面上；或清理平整后使用。；或清理平整后使用。 作为毛坯上线的第一道工序的定位基准，一作为毛坯上线的第一道工序的定位基准，一般应选
7、用工件上最重要的表面，以保证该表般应选用工件上最重要的表面，以保证该表面加工余量均匀；或采用相对其它加工面位面加工余量均匀；或采用相对其它加工面位置精度较高的不加工表面作为粗基准。置精度较高的不加工表面作为粗基准。 一个圆柱销、一个菱形销、平面支承一个圆柱销、一个菱形销、平面支承圆柱销放在工件移动方向的前方圆柱销放在工件移动方向的前方，以保证定位销可靠地插入销孔中，这样，当输送装置将工件输送至距，以保证定位销可靠地插入销孔中，这样，当输送装置将工件输送至距定位位置定位位置0.30.5mm处，可由圆柱销的锥部将工件往前拉至最终位置。处，可由圆柱销的锥部将工件往前拉至最终位置。 若箱体类工件没有足
8、够大的支承平面，或该平面与主要加工面之间的位置若箱体类工件没有足够大的支承平面，或该平面与主要加工面之间的位置精度较差精度较差采用采用两个互相垂直的平面及一个菱形销定位两个互相垂直的平面及一个菱形销定位。 在较长的生产线上，定位销严重磨损，为保证加工精度在较长的生产线上，定位销严重磨损，为保证加工精度采用采用两套定位两套定位销，一套用于粗加工，另一套用于精加工；或采用较深的定位孔，粗加销，一套用于粗加工，另一套用于精加工；或采用较深的定位孔，粗加工用定位销的一半深度，精加工用定位销全部深度。工用定位销的一半深度，精加工用定位销全部深度。 用设计基准或工序基准作为定位基用设计基准或工序基准作为定
9、位基准，保证加工精度。基准不重合准，保证加工精度。基准不重合时，需进行工艺尺寸换算。时，需进行工艺尺寸换算。222323242425252626272728大平面加工大平面加工 铣削铣削一次铣一次铣粗铣粗铣精铣精铣 组合铣刀、多头组合铣床组合铣刀、多头组合铣床粗铣粗铣半精铣半精铣精铣精铣孔加工孔加工实体上实体上 钻、扩、铰钻、扩、铰铸孔或锻孔铸孔或锻孔粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗扩扩粗铰粗铰精铰精铰2829深孔加工深孔加工（长度大于（长度大于6倍孔径）倍孔径）钻头加工过程中推出排屑和冷却钻头钻头加工过程中推出排屑和冷却钻头通孔通孔 两面钻孔两面钻孔结构允许结构允许 直径差直径差0.20.3mm
10、的阶梯孔的阶梯孔机床卧式布局机床卧式布局采用中空钻头采用中空钻头钻头不转，工件旋转钻头不转，工件旋转螺纹孔加工螺纹孔加工螺孔加工螺孔加工钻底孔钻底孔 倒角倒角 攻螺纹攻螺纹钻孔钻孔 扩孔至底孔尺寸扩孔至底孔尺寸 倒角倒角 攻螺纹攻螺纹2930光整加工精加工半精加工粗加工30313132 粗、精加工不易放在一台机床上进行。粗、精加工不易放在一台机床上进行。 重要表面：粗、精加工工序拉得远一些；粗加工工序安重要表面：粗、精加工工序拉得远一些；粗加工工序安排在生产线的前端；精加工工序安排在生产线的最后；废排在生产线的前端；精加工工序安排在生产线的最后；废品率高的的孔的精加工工序不易放在最后。品率高的
11、的孔的精加工工序不易放在最后。 不重要的面：粗、精加工可安排仅一些，以便调整工序不重要的面：粗、精加工可安排仅一些，以便调整工序间的余量。间的余量。 先加工定位基面，后加工一般工先加工定位基面，后加工一般工序；先加工平面，后加工孔。序；先加工平面，后加工孔。 如安排在线内加工，则应采取相应措施如安排在线内加工，则应采取相应措施：备用机床、自动测量及刀具自动补：备用机床、自动测量及刀具自动补偿装置，或设计成备有支线的单独精偿装置，或设计成备有支线的单独精加工生产线，自成工段。加工生产线，自成工段。 有利于简化机床结构；有利于冷却润滑有利于简化机床结构；有利于冷却润滑液回收、切屑处理；减少清洗装置
12、。液回收、切屑处理；减少清洗装置。 32333334343535363637fiivfnfnfn 221137383839394040414142提高切削用量，采用先进刀具等，缩短工序节拍。提高切削用量，采用先进刀具等，缩短工序节拍。采用新的工艺方法采用新的工艺方法提高工序节拍；提高工序节拍；增加顺序加工工位增加顺序加工工位工序分散，将限制性工序分解为几个工步，摊在工序分散，将限制性工序分解为几个工步，摊在 几个工位上完成；几个工位上完成；实行多件并行加工实行多件并行加工采用多工位加工机床，各工位完成同样工件不同采用多工位加工机床，各工位完成同样工件不同 工步的加工，每次转位就完成一个工件；工
13、步的加工，每次转位就完成一个工件；增加同时加工的工位数增加同时加工的工位数设置若干台同样的机床，同时加工同一道限设置若干台同样的机床，同时加工同一道限 制性工序，机床的布局可采用串联或并联方式。制性工序，机床的布局可采用串联或并联方式。jgtt424343444445NTtpmkT）（72523658321m每日工作班次每日工作班次 m系数系数 k10.89 90.920.9220.860.890.8930.830.860.864546pdttTNQ 入上较大尾数采取提高生产能力措施删去较小尾数圆整为izpdiiGttGiziiGG46478 . 011niiziGGn平均4748主要评价指标
14、主要评价指标机床平均负荷率机床平均负荷率所需各类工作人员总数所需各类工作人员总数占地面积占地面积制造零件的生产成本制造零件的生产成本投资费用投资费用投资回收期投资回收期48494950)(CSNIT5051515252537.3.1 概述概述53547.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式54557.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式55567.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式56577.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式575
15、8单面卧式单面卧式双面卧式双面卧式5859单面立式单面立式三面卧式三面卧式5960立卧复合式立卧复合式双面倾斜式双面倾斜式60617.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式61627.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式62637.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式63647.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式64657.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式65667.3.2 组合机床的组成、特
16、点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式66677.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式67687.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式68697.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式69707.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式70717.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式71727.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式组合机床的组成、特点及基本配置形式72737374747
17、575767677777878797980808181828283838484858586中间底座中间底座侧底座侧底座 立柱及立柱侧底座立柱及立柱侧底座8687878888898990909191929293动力刀塔式动力刀塔式(汽车前桥汽车前桥)专用机专用组合机床专用机专用组合机床939420轴石油筛管多轴钻床轴石油筛管多轴钻床 9495立式立式22轴弧形刀板多轴钻床轴弧形刀板多轴钻床 9596前车后镗组合机床前车后镗组合机床 969797987.3.3 组合机床设计的步骤组合机床设计的步骤98997.3.3 组合机床设计的步骤组合机床设计的步骤991007.3.4 组合机床总体设计组合机床
18、总体设计1001017.3.4 组合机床总体设计组合机床总体设计1011027.3.4 组合机床总体设计组合机床总体设计1021037.3.4 组合机床总体设计组合机床总体设计1031047.3.4 组合机床总体设计组合机床总体设计104105组合铣床组合铣床1051061061071071081081091091101101111111121121131131141141150.10.10.30.310100 0. .1 19 9. .8 8115116116117117118118119119120120121121122122123123124124125125126min/m1000d
19、nv 126127127128 12812912913013013113113213213313313413413513513613613713713813813913914014014114114214214314314414414514514614614714714814814914915015015115115215215315315415415515515615615715715815815915916016016111122bhhHbbB 161162162163163164164165)(2)2(3213211lllLLLLL 右右左左16516616616716716816816
20、9169170170171)(h/KAQ件件 171172)(601h/TQ件件单单 )()(2211装卸装卸移移快退快退快进快进停停辅辅切切单单ttvLLtvLvLttTfkff 172173负负 90. 075. 0 负负 173174174175175176176177通用多轴箱设计通用多轴箱设计.ppt1771787.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1781797.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1791801807.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1811817.4 7.4 机械加工生产线
21、总体布局设计机械加工生产线总体布局设计182182八工位的回转式托盘交换器八工位的回转式托盘交换器 图图6-466-467.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计183183v含有一个托盘库含有一个托盘库v托盘库相当于一个小型中间储料库，起缓冲作用。托盘库相当于一个小型中间储料库，起缓冲作用。往复式往复式 图图6-476-47移动交换式移动交换式7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1841847.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计185185随行夹具上方返回的生产线布局方式随行夹具上方返回的生产线布局方式:
22、 : 图图6-486-487.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计186186随行夹具下方返回的生产线布局方式随行夹具下方返回的生产线布局方式: :7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计187187随行夹具水平返回（框形布局）随行夹具水平返回（框形布局）的生产线布局方式的生产线布局方式: :图图6-506-507.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1881887.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1891897.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1
23、901907.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1911917.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1921927.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1931937.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计194194塑料滚子链式输送带塑料滚子链式输送带: : 7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1951957.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计196196挂吊具牵引链滑架小车轨道车通用悬挂系统的滑架小4321双滑架小车示
24、意图7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1971977.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计198198积放式悬挂输送线积放式悬挂输送线7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计1991997.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计200200采用悬挂式传送机械手的生产线采用悬挂式传送机械手的生产线: :P426 P426 图图7-277-277.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2012017.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布
25、局设计202202棘爪步伐式输送带棘爪步伐式输送带: :7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计203203B.B.摆杆步伐式输送带摆杆步伐式输送带特点：特点：有限位挡块，传送终止位置准确；有限位挡块，传送终止位置准确；传送速度较高传送速度较高速度速度20m/min20m/min。7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2042047.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2052057.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2062067.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工
26、生产线总体布局设计2072077.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计208208轨道载重小车牵引链条链式牵引的有轨小车3217.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2092097.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2102107.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2112117.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2122127.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2132137.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械
27、加工生产线总体布局设计214214激光导航激光导航 图图6 66161小车顶部装有一个能转动小车顶部装有一个能转动3603600 0并发射一定频率激光并发射一定频率激光的装置，同时在周围的固的装置，同时在周围的固定位置上设置反光带。当定位置上设置反光带。当AGVAGV运行时，通过不断检运行时，通过不断检测来自三个以上已知位置测来自三个以上已知位置反射来的激光束判断反射来的激光束判断AGVAGV的正确位置，从而实现的正确位置，从而实现导航。导航。7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2152153.AGV3.AGV电磁式自动导向系统电磁式自动导向系统（1 1）舵轮转
28、向的）舵轮转向的AGVAGV自动导向系统自动导向系统结构图：结构图：7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计216216原理图原理图：7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2172177.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2182187.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2192194 4个线圈作为地址信息发送元件个线圈作为地址信息发送元件可组合成可组合成1616种位置信号种位置信号7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2202207.4 7.4
29、机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计221221功能功能: :v存放自动小车运来的随行存放自动小车运来的随行工作台工作台(L)(L)；v随行工作台在存放站上有随行工作台在存放站上有自动转移功能自动转移功能根据指令根据指令, ,可移至缓冲位置可移至缓冲位置(U)(U)；v随行工作台移至工作位置随行工作台移至工作位置(A)(A)工业机器人可对随行工业机器人可对随行工作台上夹持的工件进行装工作台上夹持的工件进行装卸。卸。7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2222227.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2232237.4
30、 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2242247.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2252257.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2262267.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2272277.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2282287.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2292297.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2302307.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械
31、加工生产线总体布局设计2312317.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2322327.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计233233加工轴类零件的刚性连接自动线加工轴类零件的刚性连接自动线1 1输送驱动液压缸输送驱动液压缸 2 2机械手机械手 3 3桁架桁架 4 4铣端面打中心孔机床铣端面打中心孔机床 5 5车床车床 6 6料道料道7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2342347.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计235235mm170035043ll 、A43llAt
32、mmlll151431l7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计236236mm10608507.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2372372121ccaaLR；7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2382383ltLD4321HHHHHFECDL2）（驱动装置无死挡铁端、驱动装置有死挡铁端FmmE)300(7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2392397.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2402401 1机床机床2 2传送装置传送装置
33、3 3中央操纵台中央操纵台4 4电气柜及油箱电气柜及油箱7.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计241241mm600250mm12008007.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计242242mm120010001005 . 31005 . 1mm8507507.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2432437.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2442447.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计机械加工生产线总体布局设计2452457.4 7.4 机械加工生产线总体布局设计
34、机械加工生产线总体布局设计246 7.5 7.5 柔性制造系统柔性制造系统 一、概述一、概述 二、柔性制造系统的规划二、柔性制造系统的规划三、三、FMS总体设计总体设计246247 7.5 7.5 柔性制造系统柔性制造系统 四、四、FMS各独立工位及其配置原则各独立工位及其配置原则 五、五、FMS的物料储运系统及其配置的物料储运系统及其配置六、柔性制造系统实例六、柔性制造系统实例247248一、概述一、概述（一）（一）FMSFMS的概念的概念 柔性制造系统（柔性制造系统（FMSFMS）是一个以网络为基础、）是一个以网络为基础、 面向车间的开放式集成制造系统，是实现面向车间的开放式集成制造系统，
35、是实现 CIMSCIMS的基础，它具有的基础，它具有CADCAD、数控编程、分布式、数控编程、分布式 数控、工夹具管理、数据采集和质量管理等数控、工夹具管理、数据采集和质量管理等 功能，它能根据制造任务和生产环境的变化功能，它能根据制造任务和生产环境的变化 迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生 产。产。 柔性制造生产线课外资料柔性制造生产线课外资料248249一、概述一、概述（二）（二）FMSFMS的组成的组成 图图2222 （1 1）加工子系统：加工装备、辅助装备、工艺装备。）加工子系统：加工装备、辅助装备、工艺装备。 （2 2）物流子系统）物流子系统
36、: :物料储存、传送和搬运。物料指工物料储存、传送和搬运。物料指工 件和刀具。件和刀具。 典型的物流过程：工件流，刀具流。典型的物流过程：工件流，刀具流。 （3 3）控制子系统：过程控制、过程监视。）控制子系统：过程控制、过程监视。 上述为三种基本组成，还包括上述为三种基本组成，还包括FMSFMS的管理、操作与调的管理、操作与调 整维护及编程等工作。整维护及编程等工作。249250一、概述一、概述（三）柔性制造系统的类型（三）柔性制造系统的类型 根据所含机床的数量、机床结构的不同，可将柔性制根据所含机床的数量、机床结构的不同，可将柔性制 造系统分为柔性制造装置（造系统分为柔性制造装置（FMUF
37、MU）、柔性加工单元（）、柔性加工单元（ FMCFMC）、柔性制造系统（）、柔性制造系统（FMSFMS）、柔性生产线（）、柔性生产线（FPLFPL）：）： （1 1）柔性制造装置是以一台加工中心为主的系统。）柔性制造装置是以一台加工中心为主的系统。 （2 2）柔性加工单元有多种配置形式，至少有一台加工）柔性加工单元有多种配置形式，至少有一台加工 中心、托盘库、自动托盘交换站和刀具交换装置。中心、托盘库、自动托盘交换站和刀具交换装置。 （3 3）柔性制造系统是通过一个自动化传输系统和计算）柔性制造系统是通过一个自动化传输系统和计算 机控制系统，把机控制系统，把FMCFMC、数控加工装备、检测装备
38、等各单、数控加工装备、检测装备等各单 元联接起来，完成不同品种与规格的自动传输和加工。元联接起来，完成不同品种与规格的自动传输和加工。 （4 4）柔性加工生产线与传统生产线不同。）柔性加工生产线与传统生产线不同。 250251二、柔性制造系统的规划二、柔性制造系统的规划（一）规划的系统方法（一）规划的系统方法 系统的规划，首先应明确包含哪些内容、系统的规划，首先应明确包含哪些内容、 要达到的目标。要达到的目标。 251252二、柔性制造系统的规划二、柔性制造系统的规划（二）柔性制造系统的基本参数（二）柔性制造系统的基本参数 （1 1）柔性制造系统的规摸）柔性制造系统的规摸 （2 2）柔性制造系
39、统的运行时间）柔性制造系统的运行时间 （3 3）工件的类型）工件的类型 （4 4）工件的尺寸类型）工件的尺寸类型252253二、柔性制造系统的规划二、柔性制造系统的规划（三）机床的选择与配置（三）机床的选择与配置 （1 1）FMSFMS对机床的要求：工序集中、高柔性、高生对机床的要求：工序集中、高柔性、高生 产率和易控制性。产率和易控制性。 （2 2）选择机床的原则）选择机床的原则 机床种类和数量的确定机床种类和数量的确定/28/28 （3 3）FMSFMS的机床配置形式的机床配置形式（四）确定加工过程的自动化程度（四）确定加工过程的自动化程度 253254二、柔性制造系统的规划二、柔性制造系
40、统的规划（五）确定物流系统的自动化程度（五）确定物流系统的自动化程度 （1 1）物流系统和机床应有相同的或相近的自动化）物流系统和机床应有相同的或相近的自动化 水平。水平。 （2 2）机床现有的灵活性不应被物流系统所削弱。）机床现有的灵活性不应被物流系统所削弱。 （3 3）加工能力不应由于物流系统而降低。）加工能力不应由于物流系统而降低。 （4 4）物流路线应尽可能短。）物流路线应尽可能短。254255三、三、FMS总体设计总体设计（一）（一）FMSFMS总体设计应考虑的问题总体设计应考虑的问题 （1 1）柔性制造系统的柔性）柔性制造系统的柔性 （2 2）柔性制造系统的利用率）柔性制造系统的利
41、用率 （3 3）柔性制造系统切削参数）柔性制造系统切削参数 （4 4）精度）精度 （5 5）柔性制造系统的工艺流程）柔性制造系统的工艺流程 （6 6）其它工序的安排）其它工序的安排255256三、三、FMS总体设计总体设计（二）总体设计程序（二）总体设计程序 （1 1）估计选定工件的加工工作量）估计选定工件的加工工作量 选定在选定在FMSFMS上拟加工的工件品种和产量；上拟加工的工件品种和产量； 为选定工件设计装夹方法，尽量减少装夹次数；为选定工件设计装夹方法，尽量减少装夹次数； 制定每种工件的详细工艺流程；制定每种工件的详细工艺流程； 确定适当的切削参数；确定适当的切削参数； 计算工件加工周
42、期及刀具利用率；计算工件加工周期及刀具利用率； 估计几种装备的总体方案。估计几种装备的总体方案。 256257三、三、FMS总体设计总体设计（二）总体设计程序（二）总体设计程序 （2 2）设计几种装备的总体方案）设计几种装备的总体方案 选择每台机床具体厂家的型号；选择每台机床具体厂家的型号； 估算达到生产目标所必需的最少主轴数或机床估算达到生产目标所必需的最少主轴数或机床 的台数；的台数； 修正机床数量；修正机床数量； 增添物料传送系统、清洗工位和其它非机械加增添物料传送系统、清洗工位和其它非机械加 工装备；工装备； 装备和物料系统的总体布局；装备和物料系统的总体布局； 从多种备选的总体设计方
43、案中优选最佳方案。从多种备选的总体设计方案中优选最佳方案。257258三、三、FMS总体设计总体设计（三）（三）FMSFMS总体平面布局的形式总体平面布局的形式 （1 1）基于装备之间关系的平面布局）基于装备之间关系的平面布局 随机布局、功能布局、模块布局和单元布局。随机布局、功能布局、模块布局和单元布局。 （2 2）基于物料传送路径的平面布局）基于物料传送路径的平面布局 直线形布局、环形布局、网络形等。直线形布局、环形布局、网络形等。258259四、四、FMS各独立工位及其配置原则各独立工位及其配置原则工位的设置与柔性制造系统的规模、类型与功工位的设置与柔性制造系统的规模、类型与功能需求有关
44、。能需求有关。（一）机械加工工位：对工件进行切削加工的（一）机械加工工位：对工件进行切削加工的 地点，一般泛指机床。地点，一般泛指机床。 加工中心的精度包括工作台和主轴移动加工中心的精度包括工作台和主轴移动 的直线度、定位精度、重复精度以及主的直线度、定位精度、重复精度以及主 轴回转精度等。轴回转精度等。259260四、四、FMS各独立工位及其配置原则各独立工位及其配置原则（二）装卸工位：在托盘上装卸夹具和工件的地点，（二）装卸工位：在托盘上装卸夹具和工件的地点， 它是工件进入、退出它是工件进入、退出FMSFMS的界面。的界面。（三）检测工位：对完工或部分完工的工件进行测量（三）检测工位：对完
45、工或部分完工的工件进行测量 或检验的地点。或检验的地点。（四）清洗工位：对托盘进行自动冲洗和清除滞留在（四）清洗工位：对托盘进行自动冲洗和清除滞留在 其上的切屑的地点。其上的切屑的地点。260261五、五、FMS的物料储运系统及其配置的物料储运系统及其配置FMSFMS的物料是指工件（含托盘和夹具）和刀具（含刀的物料是指工件（含托盘和夹具）和刀具（含刀具柄部）。具柄部）。（一）工件搬运系统：工件经工件装卸站进入或退出（一）工件搬运系统：工件经工件装卸站进入或退出系统以及在系统内的传送过程。系统以及在系统内的传送过程。（二）托盘：安装夹具及工件的底板，由自动引导小（二）托盘：安装夹具及工件的底板，
46、由自动引导小车将它运送到指定工位或托盘缓冲站。车将它运送到指定工位或托盘缓冲站。261262五、五、FMS的物料储运系统及其配置的物料储运系统及其配置（三）（三）FMSFMS的夹具设计原则的夹具设计原则 （1 1）夹具的每个定位面向对加工中心的坐）夹具的每个定位面向对加工中心的坐 标原点都应有高的尺寸精度；标原点都应有高的尺寸精度； （2 2）应能在短时间内重组成适合被加工零）应能在短时间内重组成适合被加工零 件所需的夹具；件所需的夹具； （3 3）零件数要少，零件强度、刚度要高；）零件数要少，零件强度、刚度要高； （4 4）加压方法方便、合理，有能将工件托）加压方法方便、合理，有能将工件托
47、起一定高度的装置；起一定高度的装置；262263五、五、FMS的物料储运系统及其配置的物料储运系统及其配置（三）（三）FMSFMS的夹具设计原则的夹具设计原则 （5 5）尽可能便于工序集中，提高加工精度；）尽可能便于工序集中，提高加工精度； （6 6）夹具设计时防止与机床发生空间干涉；）夹具设计时防止与机床发生空间干涉； （7 7）切屑能顺利地从夹具和托盘上被切削液冲）切屑能顺利地从夹具和托盘上被切削液冲 走；走； （8 8）尽可能在一个夹具上装夹多个或多种工件，）尽可能在一个夹具上装夹多个或多种工件， 提高机床利用率和减少夹具种类。提高机床利用率和减少夹具种类。263264五、五、FMS的物
48、料储运系统及其配置的物料储运系统及其配置（四）刀具搬运系统：刀具经刀具进出站进入或退（四）刀具搬运系统：刀具经刀具进出站进入或退 出系统以及在系统内的运输过程。出系统以及在系统内的运输过程。（五）托盘缓冲站：（五）托盘缓冲站：FMSFMS系统内工件暂存地点。系统内工件暂存地点。（六）中央刀库：（六）中央刀库：FMSFMS系统内刀具的存放点，是独系统内刀具的存放点，是独 立于机床的公共刀库。立于机床的公共刀库。（七）立体仓库：毛坯、半成品和成品零件的存放（七）立体仓库：毛坯、半成品和成品零件的存放 地点。地点。264265写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日 266
