多工序集成加工實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、Shanghai University of Engineering Science多工序集成加工實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)機(jī)械工程學(xué)院2012 年 08 月多工序集成加工實(shí)驗(yàn)亠、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)多工序集成加工實(shí)驗(yàn)，可以對(duì)柔性制造系統(tǒng)功能的理解和應(yīng)川更加熟練，有利?。繉?duì)柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行更深層次的應(yīng)用。在熟練掌握柔性制造系統(tǒng)功能的情況下，通過(guò)対英深入學(xué)習(xí)和應(yīng)用，針對(duì)不同的工件要求，利用柔性制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出適用的加工工藝、檢測(cè)工藝，并跡行實(shí)際加工，進(jìn)一步掌握柔性制造系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、使用方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備機(jī)械丄程學(xué)院現(xiàn)代集成制造中心實(shí)驗(yàn)室1）柔性制造系統(tǒng)2）CAM工作站3）數(shù)控車床、數(shù)控加工中心、三處標(biāo)測(cè)量?jī)x、機(jī)械手等

2、4）上位機(jī) 三、實(shí)驗(yàn)原理1、柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理柔性制造系統(tǒng)是由控制與管理系統(tǒng)、數(shù)控加工檢測(cè)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)組成，是涵蓋機(jī)械、電子、口動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)通信等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的現(xiàn)代化制造系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)際制造系統(tǒng)的具體情況，將系統(tǒng)硬件配置成以工藝層和操作層雙層 遞 階控制的開(kāi)放式架構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息、工藝信息、管理信息和控制指令軟件層自上而下的逐層傳遞，現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)、設(shè)備情況、采集監(jiān)控和傳感數(shù)據(jù)等鬥下而上的反饋。檢測(cè)系統(tǒng)裝 統(tǒng)接機(jī)器人 裝 器 HL 機(jī)器 倉(cāng)丿牟k 1 L 敖擰內(nèi)乞IIJ系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖工藝層市一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和若干臺(tái) CAD/CAPP/CAM計(jì)算機(jī)組成，工控機(jī)內(nèi)集成了

3、PDM 與MES軟件平臺(tái)。工藝層軟件系統(tǒng)包含了雙層，上層以PDM為核心，采川工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通 訊， 實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM信息數(shù)據(jù)的共享和系統(tǒng)集成。下層是 MES （制造集成系統(tǒng)），它是各 種 生產(chǎn)制造管理軟件的集合，MES接受來(lái)自PDM、CAPP、CAM等的各種管理、制造信息和指令， 與操作層的Profibus總線之間通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的資源分配和狀態(tài)管理、工序詳細(xì)調(diào)度、生產(chǎn)單元分配、文檔控制、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量管理、過(guò)程管理、維護(hù)管理、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理及性能分析等功能。操作層的硬件分上下兩層，其屮上層是由倉(cāng)儲(chǔ)物流單元、數(shù)控加工單元、裝配單元、機(jī)器人單元和傳感器檢測(cè)單元等 P

4、C機(jī)操作站構(gòu)成。每個(gè)操作站通過(guò)各口的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可 和下層 相應(yīng)的智能設(shè)備、控制器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、生產(chǎn)線和加工生產(chǎn)單位進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，執(zhí)行控制和管理等任務(wù)，完成各自系統(tǒng)單元的獨(dú)立操作。其中，倉(cāng)儲(chǔ)物流單元山自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)物流輸送線組成，構(gòu)成了一個(gè)高度白動(dòng)化的柔性物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)； 數(shù)控車床、數(shù)控鉆銃中心、數(shù)控焊接、 電火花加工設(shè)備、激光雕刻機(jī)構(gòu)成了柔性化的數(shù)控加工單元；傳感檢測(cè)單元?jiǎng)t包括了圖像檢測(cè)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器、電子標(biāo)簽以及其它各類測(cè)量、臨視等傳感檢測(cè)控制器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)制造系統(tǒng)及其制造過(guò)程的全程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)，三個(gè)工業(yè)機(jī)器人配置于制造系統(tǒng)的相應(yīng)位置，配合倉(cāng)儲(chǔ)物流單元、數(shù)控加工單元、裝配單元等完成

5、物流、加工、裝配等各種任務(wù)。下位機(jī)具有三層功能，即在主控站上進(jìn)行全系統(tǒng)連鎖起 /停、調(diào)節(jié)和各單元的操作；又 能在 機(jī)旁的操作站上對(duì)各單元設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作；同時(shí)各單元設(shè)備乂具有機(jī)旁面板操作功能。上位機(jī)具有與下位機(jī)（加工系統(tǒng)）的通訊平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)下位系統(tǒng)的在線監(jiān)視，并逐步實(shí)現(xiàn)CAD/CAM與下位機(jī)加工設(shè)備G代碼的轉(zhuǎn)換加工和控制功能。2、多工序工件加工原理r件及工件丁程圖工程B8PDM倉(cāng)儲(chǔ)控制數(shù)字倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)廢品成品匸藝腳本手動(dòng)編制腳本自動(dòng)編制腳本* 根據(jù)柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行運(yùn)行，觀察參數(shù)變化，掌握結(jié)構(gòu)、原理及機(jī)床的使用方的內(nèi)行理步的2、進(jìn)行工件工藝及加工方法研究，確定加工工藝。3、運(yùn)用腳

6、本編輯器，編輯加工工藝腳本，并進(jìn)行調(diào)試。4、運(yùn)用CAM,自動(dòng)牛成加工G代碼，并進(jìn)行加工調(diào)試。5、編制 3 維測(cè)量機(jī)測(cè)試程序進(jìn)行調(diào)試。6、聯(lián)機(jī)調(diào)試并進(jìn)行加工檢驗(yàn)。五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，認(rèn)真總結(jié)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，匯總成為實(shí)驗(yàn)報(bào)告，加深對(duì)柔性制造系統(tǒng) 掌握、應(yīng)川和相關(guān)的課程教學(xué)所學(xué)的知識(shí)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該包括以下內(nèi)容：1. 事先做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，認(rèn)真學(xué)習(xí)和初步應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)，詳細(xì)了解實(shí)驗(yàn)的目的、 容和步驟。2. 木實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在了解集成制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)實(shí)踐皐礎(chǔ)上，掌握其基木原理、體系結(jié) 構(gòu)、數(shù)據(jù)通信和編程方法等，深刻理解柔性自動(dòng)化車間的工作模式，對(duì)于其中生產(chǎn)管理或執(zhí) 系統(tǒng)的某個(gè)局部點(diǎn)進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)。3. 總體以工程為背景，結(jié)合柔性制造