現(xiàn)代制造技術(shù) 柔性制造技術(shù)

1、第6章 柔性(ru xn)制造技術(shù) 柔性制造技術(shù)概述 柔性制造技術(shù)的加工系統(tǒng) FMS的物料(w lio)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng) FMS刀具管理系統(tǒng) FMS的控制系統(tǒng) 主要內(nèi)容：7/29/20221現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁第1節(jié) 柔性制造技術(shù)(jsh)概述 柔性(ru xn)制造技術(shù)（FMTFlexible Manufacturing Technology）是集數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)，主要用于多品種小批量或變批量生產(chǎn)。 1. 柔性制造技術(shù)與柔性制造系統(tǒng) 柔性制造系統(tǒng) （FMS）是數(shù)控機(jī)床或設(shè)備自動(dòng)化的延伸，F(xiàn)MS的一般定義可以用以下三方面來概括；FMS是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制

2、的生產(chǎn)系統(tǒng)；系統(tǒng)采用半獨(dú)立的NC機(jī)床；這些機(jī)床通過物料輸送系統(tǒng)聯(lián)成一體。其中，數(shù)控機(jī)床提供靈活的加工工藝，物料輸送系統(tǒng)將數(shù)控機(jī)床互相聯(lián)系起來，計(jì)算機(jī)則不斷對(duì)設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)控、檢測，同時(shí)提供控制指令并進(jìn)行工程記錄，還可通過仿真來預(yù)示系統(tǒng)各部件的行為。 柔性制造系統(tǒng)是柔性制造技術(shù)的主要應(yīng)用形式。7/29/20222現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 2. 柔性制造系統(tǒng)的分類(fn li) (1) 柔性制造單元( FMCFlexible Manufacturing Cell） 由單臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床或加工中心、環(huán)形托盤輸送裝置或工業(yè)機(jī)器人組成。 FMC比MC功能全，比FMS規(guī)模小可靠，便于連成功能可擴(kuò)展的

3、FMS。 (2) 柔性制造系統(tǒng)（FMS）它由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的數(shù)控機(jī)床或加工中心或柔性制造單元所組成,配有工件自動(dòng)上下料裝置（如托盤交換裝置、機(jī)器人）、自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)化倉庫等,由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行加工控制、計(jì)劃調(diào)度安排(npi)及工況監(jiān)測。 7/29/20223現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 (3) 柔性制造生產(chǎn)線(FML-Flexible Manufacturing Line)是在已有的傳統(tǒng)組合機(jī)床及其自動(dòng)線基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，用計(jì)算機(jī)控制管理，保留了組合機(jī)床模塊結(jié)構(gòu)和高效特點(diǎn)，又加入了數(shù)控技術(shù)的有限柔性。它將FMS中的各機(jī)床按工藝過程(guchng)布局,構(gòu)成既具有生產(chǎn)節(jié)拍, 又具有可變性的加工生

4、產(chǎn)線,是剛性自動(dòng)線與柔性制造系統(tǒng)的一種結(jié)合。7/29/20224現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 (4) 柔性制造工廠(FMF)又可稱為工廠自動(dòng)化(FA)。它是將多條FMS連接起來，配以自動(dòng)化立體倉庫，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它也包括(boku)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際使用，實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料儲(chǔ)運(yùn)過程的全盤自動(dòng)化。FMF是自動(dòng)化的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制

5、物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。 7/29/20225現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 3.柔性制造系統(tǒng)的組成(z chn)柔性制造系統(tǒng)加工(ji gng)系統(tǒng)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)控制與管理系統(tǒng)加工設(shè)備輔助設(shè)備檢測設(shè)備工件流刀具流過程控制過程調(diào)度過程監(jiān)視含兩臺(tái)以上數(shù)控機(jī)床、加工中心或柔性制造單元及其他加工設(shè)備，如測量機(jī)、清洗機(jī)、動(dòng)平衡機(jī)等，用以自動(dòng)完成多種工序加工 含傳送帶、小車、機(jī)器人、立體倉庫、刀庫、托盤、交換工作臺(tái)等機(jī)構(gòu)，能對(duì)刀具、工件和原材料等進(jìn)行自動(dòng)裝卸和運(yùn)儲(chǔ) 實(shí)現(xiàn)加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的自動(dòng)控制和作業(yè)協(xié)調(diào)，在線資料自動(dòng)采集和處

6、理，運(yùn)行仿真及故障診斷等軟件系統(tǒng)計(jì)劃調(diào)度軟件設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件過程分析軟件管理監(jiān)控軟件用以確保FMS有效地適應(yīng)中、小批量多品種生產(chǎn)過程的管理、控制及優(yōu)化工作 7/29/20226現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 柔性制造系統(tǒng)的組成(z chn)示意圖 FMS的組成自動(dòng)倉庫工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信 息 傳 輸 網(wǎng) 絡(luò)工夾具站7/29/20227現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁 以GT(成組技術(shù)）為基礎(chǔ)(jch) 4.柔性制造系統(tǒng)特點(diǎn)(tdin)生產(chǎn)零件的品種由4至100種不等（20-30種居多）生產(chǎn)零件的批量由40至2000件不等（50-200件居多）大部分

7、加工對(duì)象為相似零件（個(gè)別例外）具有較大柔性可加工多種零件沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍故障可容（一臺(tái)機(jī)床出現(xiàn)故障，其它機(jī)床可進(jìn)行擬補(bǔ)）高度自動(dòng)化除毛坯準(zhǔn)備與毛坯安裝外全部自動(dòng)化可在不停機(jī)的條件下實(shí)現(xiàn)加工工件的自動(dòng)轉(zhuǎn)換24小時(shí)運(yùn)行，只一班有人 控制與管理相結(jié)合可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)劃、調(diào)度7/29/20228現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁5.柔性制造系統(tǒng)的適用范圍0 10 100 1000 少 零件(ln jin)品種數(shù) 多10000100010010大 零件(ln jin)批量 小數(shù)控機(jī)床通用機(jī)床柔性制造單元柔性制造系統(tǒng)柔性制造生產(chǎn)線專用機(jī)床自動(dòng)線生產(chǎn)率提高柔性增大7/29/20229現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁1. 加

8、工(ji gng)系統(tǒng)中常用的加工(ji gng)設(shè)備 常用加工設(shè)備主要類型如下: 按工藝用途可分為:鏜銑加工中心、 車削加工中心、鉆削加工中心、攻螺紋加工中心及磨削加工中心等。 按主軸的空間位置可分為:立式加工中心、臥式加工中心、立臥兩用（也稱萬能(wnnng)、五面體、復(fù)合）加工中心。第2節(jié) 柔性制造技術(shù)的加工系統(tǒng) FMS是一個(gè)計(jì)算機(jī)化的自動(dòng)制造系統(tǒng)，能以最少的人工干預(yù)加工任一范圍零件族的零件。因此，F(xiàn)MS的加工系統(tǒng)主要由數(shù)控機(jī)床、加工中心等加工設(shè)備(有的還帶有工件清洗、在線檢測等輔助設(shè)備)構(gòu)成，系統(tǒng)中的加工設(shè)備在工件、刀具和控制三個(gè)方面都具有可與其他子系統(tǒng)相連接的標(biāo)準(zhǔn)接口。 7/29/2

9、02210現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 如圖所示加工中心是典型的適應(yīng)FMS需要的加工中心機(jī)床。它由主軸頭1、換刀機(jī)構(gòu)和刀庫2、立柱3、立柱底座4、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5、工作臺(tái)底座6等部分組成，具有自動(dòng)(zdng)換刀、刀具半徑和長度自動(dòng)(zdng)補(bǔ)償?shù)裙δ?。臥式加工(ji gng)中心1主軸頭；2刀庫；3立柱；4立柱底座；5工作臺(tái)；6工作臺(tái)底座7/29/202211現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 下圖為一臺(tái)車削加工(ji gng)中心，在機(jī)床的右端有一個(gè)小刀庫1；上端有換刀機(jī)械手3，用于回轉(zhuǎn)刀架2與刀庫刀具的交換；機(jī)床左端配備一個(gè)上、下工件的機(jī)械手4，工件存放在機(jī)床左前方的存儲(chǔ)站5內(nèi)。7/29/202212現(xiàn)代制

10、造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 在FMS加工(ji gng)系統(tǒng)中還有一類加工(ji gng)中心，它們配有一個(gè)儲(chǔ)存工件的托盤站和自動(dòng)工件交換臺(tái)，如圖示。當(dāng)加工(ji gng)中心1 加工(ji gng)完一個(gè)工件后，托盤交換裝置5便將加工(ji gng)完的工件連同托盤2一起拖至環(huán)形工件臺(tái)4的空閑位置，然后按指令將下一個(gè)待加工(ji gng)的工件(托盤)轉(zhuǎn)到交換裝置上，由托盤交換裝置將它送到機(jī)床上進(jìn)行定位夾緊和加工(ji gng)。柔性制造(zhzo)單元 1加工中心機(jī)床；2托盤；3托盤座；4環(huán)形工作臺(tái)；5托盤交換裝置7/29/202213現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁2.FMS加工系統(tǒng)的機(jī)床(jc

11、hung)配置（1）FMS的加工對(duì)象及所配機(jī)床類型 1) 棱柱體類（包括箱體形(txng)、平板形） 2) 回轉(zhuǎn)體類（長軸形、盤套形） 對(duì)加工系統(tǒng)而言,用于加工棱柱體類工件的FMS由立、臥式加工中心,數(shù)控組合機(jī)床和托盤交換器等構(gòu)成；用于加工回轉(zhuǎn)體類工件的FMS由數(shù)控車床,車削中心,數(shù)控組合機(jī)床和上下料機(jī)械手或機(jī)器人及棒料輸送裝置等構(gòu)成。 加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式以及所配置的機(jī)床的數(shù)量、規(guī)格、類型取決于工件的形狀、尺寸和精度要求，同時(shí)也取決于生產(chǎn)的批量及加工自動(dòng)化程度。 7/29/202214現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁當(dāng)所選定零件(ln jin)組的全部工序可以被一種機(jī)床獨(dú)立完成時(shí)，F(xiàn)MS可以只配置數(shù)量足

12、夠的相同型號(hào)機(jī)床，這些機(jī)床之間是可以相互代替的。（2）機(jī)床(jchung)配置形式: 1) 互替式（并聯(lián)） 2) 互補(bǔ)式（串聯(lián)） 3) 混合式（并串聯(lián)）當(dāng)所選定零件組的全部工序不能被一種機(jī)床獨(dú)立完成時(shí),FMS需要配置幾種不同型號(hào)的機(jī)床,各自完成特定的工作,這些機(jī)床之間是互相補(bǔ)充的,不能相互替代。7/29/202215現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 機(jī)床配置形式與特征(tzhng)比較配置形式互替式互補(bǔ)式混合式簡 圖生產(chǎn)柔性低中高生產(chǎn)率低高中技術(shù)利用率低中高系統(tǒng)可靠性高低中投資強(qiáng)度比高低中 說明:配置形式(xngsh)取決于機(jī)床功能、FMS的物料流和信息流，而非取決于設(shè)備的物理布局。 7/29/2022

13、16現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 3. FMS加工(ji gng)系統(tǒng)的輔具及自動(dòng)上、下料裝置 （1）機(jī)床(jchung)夾具 由于FMS所加工的零件類型多，其夾具的結(jié)構(gòu)種類也多種多樣。一臺(tái)好的夾具應(yīng)能實(shí)現(xiàn)一次裝夾便可完成所有部位的加工，減少裝夾定位次數(shù)，避免不必要的累積誤差.目前，用于FMS的夾具有兩個(gè)發(fā)展趨勢，其一是大量使用組合夾具，可針對(duì)不同的服務(wù)對(duì)象快速拼裝出所需要的夾具，使夾具的重復(fù)利用率提高；其二是開發(fā)柔性夾具，使一臺(tái)夾具能為多個(gè)對(duì)象服務(wù).圖示為德國斯圖加特大學(xué)機(jī)床研究所利用雙向旋轉(zhuǎn)原理所研制的柔性夾具。1液壓缸； 2夾緊元件3支撐元件； 4定位元件7/29/202217現(xiàn)代制造技術(shù)共六

14、十八頁 （2）托盤(tupn) 在FMS中，工件一般安裝在夾具上，而夾具又被安裝在托盤上,因而托盤是工件和夾具的承載體。當(dāng)工件在機(jī)床上加工時(shí),托盤成為機(jī)床工作臺(tái)并支撐工件；運(yùn)輸時(shí), 托盤又承載著工件和夾具在機(jī)床之間進(jìn)行傳送。從某種意義上說,托盤是一種工件和機(jī)床之間的硬件接口。因此,在同一個(gè)FMS之間的所有機(jī)床,不管(bgun)各自的形式如何,都必須采用這種統(tǒng)一的接口, 使各臺(tái)機(jī)床連接成為一個(gè)整體系統(tǒng),這就要求系統(tǒng)中的所有托盤采用同一種結(jié)構(gòu)形式。 托盤結(jié)構(gòu)有箱式、板式等。托盤的上表面有便于工件安裝的T型槽、矩陣螺孔，下表面有供在機(jī)床工作臺(tái)上定位的基面和輸送基面，其在機(jī)床工作臺(tái)上定位通常是采用錐面

15、定位。7/29/202218現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁（3）自動(dòng)(zdng)上、下料裝置 自動(dòng)上、下料裝置是指機(jī)床與托盤站之間工件托盤的裝卸裝備，加工中心中最常見的自動(dòng)上、下料裝置是托盤交換器（Automatic Pal1et ChangerAPC）,它不僅是加工系統(tǒng)(xtng)與物流系統(tǒng)(xtng)間的工件輸送接口，還可作為工件的暫時(shí)儲(chǔ)存器，當(dāng)系統(tǒng)阻塞時(shí)起到物流系統(tǒng)工件緩沖站的作用。托盤交換器按其運(yùn)動(dòng)方式有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種。 7/29/202219現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 下圖是多托盤的往復(fù)式托盤交換器。它由托盤庫和托盤交換器組成，托盤庫可以存放五個(gè)托盤。當(dāng)機(jī)床(jchung)加工完后，工作臺(tái)橫

16、向移動(dòng)到卸料位置，將加工好的工件及其托盤移至托盤庫的空位上；然后工作臺(tái)橫移至裝料位置，托盤交換器再將待加工的工件移至工作臺(tái)上。由于設(shè)置了托盤交換器，工件的裝卸時(shí)間得到了大幅度的縮減。7/29/202220現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁4.加工(ji gng)系統(tǒng)的監(jiān)控 通信及接口、數(shù)據(jù)采集與交換、與系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間的協(xié)調(diào)、與系統(tǒng)外的協(xié)調(diào)、NC控制、PLC控制、誤動(dòng)作、加工時(shí)間、生產(chǎn)業(yè)績、故障診斷、故障預(yù)警、故障檔案、過程決策與處理等 機(jī)床 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)、主軸負(fù)載、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、切削力、振動(dòng)、噪聲、切削熱等 夾具安裝、精度、夾緊力等 刀具識(shí)別、交換、損傷、磨損、壽命、補(bǔ)償?shù)?工件識(shí)別、交換、裝夾等

17、其它切屑、切削液、溫度、濕度、油壓、氣壓、電壓、火災(zāi)等 形狀精度、尺寸精度、表面粗糙度、合格率等 監(jiān)控功能 設(shè)備運(yùn)行(ynxng)狀態(tài) 切削加工狀態(tài) 產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)7/29/202221現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁第3節(jié) FMS的物料(w lio)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng) 物流是FMS中物料(w lio)流動(dòng)的總稱。在FMS中流動(dòng)的物料(w lio)主要有工件、刀具、夾具、切屑及切削液。 物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)又稱物流系統(tǒng),主要完成兩種工作：一是將零件毛坯、原材料、工具和配套件等由外界搬進(jìn)系統(tǒng)并將加工好的成品及工具換下來從系統(tǒng)中搬運(yùn)走；二是零件、工具和配套件等在系統(tǒng)內(nèi)部的搬運(yùn)和存儲(chǔ)。在一般情況下前者需要人工干預(yù)，而后者可以在計(jì)

18、算機(jī)的統(tǒng)一管理和控制下自動(dòng)完成。合理地選擇FMS的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)，可以大大減少物料的運(yùn)送時(shí)間，提高整個(gè)制造系統(tǒng)的柔性和效率。 7/29/202222現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁1. FMS的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)(xtng)的組成主要由:運(yùn)輸裝置儲(chǔ)存裝置(zhungzh)等組成。7/29/202223現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁(1)運(yùn)輸裝置 運(yùn)輸裝置分類(fn li)如下:輥式鏈?zhǔn)剑ㄝ斔蛶в捎谌嵝圆?，目前較少使用）帶式有軌無軌（AGV）固定路線隨機(jī)路線電磁式光電式輸送帶運(yùn)輸小車機(jī)器人固定式機(jī)器人行走式機(jī)器人7/29/202224現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁1)輸送帶 用于工件或工件托盤的輸送，輸送帶分為動(dòng)力型

19、 和無動(dòng)力型；從結(jié)構(gòu)方式(fngsh)上分有輥式、鏈?zhǔn)?、?式之分；從空間位置和輸送物料的方式上分又有 臺(tái)式和懸掛式之分。 輥式 鏈?zhǔn)?帶式7/29/202225現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 2) 自動(dòng)運(yùn)輸小車 有軌小車-所謂有軌是指有地面或空間的機(jī)械式導(dǎo)向軌道。分地面有軌小車和高架有軌小車。也可有自驅(qū)和它驅(qū)兩種形式。自驅(qū)由交直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，它驅(qū)由外部鏈索牽引。有軌小車特點(diǎn)是加速移動(dòng)比較快，適合運(yùn)送重型工件，行走平穩(wěn)，停車位置比較準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)(kn zh x tn)較簡單，可靠性好，成本低，行走路線不能變更，噪聲大； 7/29/202226現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 無軌小車

20、-自動(dòng)導(dǎo)向小車(AGV-Automatic Guided Vehicle) 無軌小車是一種利用微機(jī)控制的,能按照一定的程序自動(dòng)沿規(guī)定的引導(dǎo)路徑行駛,并具有停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種移載裝置的輸送小車。自動(dòng)導(dǎo)向小車無人駕駛，以蓄電瓶驅(qū)動(dòng)物料搬運(yùn)設(shè)備，其行駛路線和停靠位置是可編程的。由運(yùn)輸小車、地下(dxi)電纜、控制器組成。行走路線分直線、分支、環(huán)路或網(wǎng)狀。小車上設(shè)有托盤交換裝置和安全防護(hù)裝置. 7/29/202227現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁 3) 搬運(yùn)機(jī)器人 搬運(yùn)機(jī)器人是FMS中非常重要的一種設(shè)備，由于它具有較高的柔性(ru xn)和較強(qiáng)的控制水平，因而已成為FMS中不可缺

21、少的部分。 除了上述三種常用的物料運(yùn)載裝置之外，在FMS中往往還采用如支架式起重機(jī)、物料叉車等物料運(yùn)送工具。 自動(dòng)化物料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的選擇與生產(chǎn)系統(tǒng)的布局和運(yùn)行直接相關(guān)，要與生產(chǎn)流程和生產(chǎn)設(shè)備類型相適應(yīng)，它對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率、復(fù)雜程度、資金占用和經(jīng)濟(jì)效果都有較大的影響。7/29/202228現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁（2）物料(w lio)存儲(chǔ)設(shè)備 1）工件裝卸站 工件裝卸站設(shè)在FMS的入口處，用于完成工件的裝卸工作。由于裝卸操作比較復(fù)雜，通常由人工完成對(duì)毛坯和待加工零件的裝卸。為了方便工件的傳送以及在各臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行準(zhǔn)確的定位(dngwi)和夾緊，通常先將工件夾緊在專用的夾具中，然后再

22、將夾具夾持在托盤上，這樣，完成裝夾的工件將與夾具和托盤組合成為一個(gè)整體在系統(tǒng)中進(jìn)行傳送。 2）托盤緩沖站 托盤緩沖站是一種待加工零件的中間存儲(chǔ)站，也稱為托盤站。由于FMS不可能像單一的流水線/自動(dòng)線那樣達(dá)到各機(jī)床工作站的節(jié)拍完全相等，因而避免不了會(huì)產(chǎn)生加工工作站前的排隊(duì)現(xiàn)象，托盤緩沖站正是為此目的而設(shè)置的，起著緩沖物料的作用。托盤緩沖站一般設(shè)置在加工機(jī)床的附近，可存儲(chǔ)若干只工件/托盤組合體。若機(jī)床發(fā)出已準(zhǔn)備好接受工件的信號(hào)時(shí)，通過托盤交換器便可將工件從托盤緩沖站送到機(jī)床上進(jìn)行加工。7/29/202229現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 3） 自動(dòng)(zdng)倉庫 又稱立體倉庫或自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)（Autom

23、ated Storage and Retrieva1 System一ASRS）,由高層料架 、堆垛機(jī)、控制計(jì)算機(jī)和物料識(shí)別裝置等組成。具有自動(dòng)化程度(chngd)高、料位空間尺寸和額定存放重量大、料位總數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求擴(kuò)展、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 自動(dòng)倉庫運(yùn)輸小車出入庫裝卸站堆垛機(jī)料架7/29/202230現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁2. 物料(w lio)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)的基本回路 在FMS物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)中，物料運(yùn)送線路的布局往往是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，其主要原因?yàn)椋哼\(yùn)輸路線較長，柔性很大的機(jī)器人無法使用；運(yùn)送物料的種類多，除了工件之外，至少還需考慮刀具運(yùn)輸問題。由于多種物料同時(shí)(tngsh)運(yùn)輸，因而影響運(yùn)輸系

24、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和管理方法，連接點(diǎn)的性質(zhì)不一，除通常的加工工作站作為連接點(diǎn)之外，往往還需要連接自動(dòng)化倉庫、裝卸站、托盤緩沖站以及各種輔助處理工作站。由于連接點(diǎn)的工作性質(zhì)不同，使輸送路線、位置以及交換設(shè)備各不相同。盡管如此，但經(jīng)分析可知，它們必定是由通過連接點(diǎn)、分支點(diǎn)和匯總點(diǎn)的一些基本回路組成的。 7/29/202231現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁FMS中物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)的基本回路(hul)可分為以下五種形式：7/29/202232現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁 用基本回路設(shè)計(jì)的物流系統(tǒng),可使系統(tǒng)的線路規(guī)格化,有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。實(shí)際應(yīng)用中的FMS運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)常常(chngchng)采用以下幾種基本回路的組合形式

25、:7/29/202233現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁7/29/202234現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁3. 自動(dòng)導(dǎo)向(do xin)小車(AGV)簡介 (Automatic Guided Vehicle)是一種由計(jì)算機(jī)控制的，按照一定程序或軌道自動(dòng)完成運(yùn)輸任務(wù)的運(yùn)輸工具。AGV是當(dāng)前FMS中的主要運(yùn)輸設(shè)備和裝置，它具有運(yùn)行速度快、運(yùn)載能力強(qiáng)、定位精度高、安全可靠、維修(wixi)方便等優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，AGV的主體是無人駕駛小車，小車的上部為一平臺(tái)，平臺(tái)上裝備有托盤交換裝置，托盤上夾持著夾具和工件，小車的開停、行走和導(dǎo)向均由計(jì)算機(jī)控制，小車的兩端裝有自動(dòng)剎車緩沖器，以防意外。7/2

26、9/202235現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁（1）AGV的系統(tǒng)(xtng)組成 AGV系統(tǒng)主要有運(yùn)輸(ynsh)小車、地板設(shè)備及系統(tǒng)控制器等三部分組成。 1) 較高的柔性 2) 實(shí)時(shí)監(jiān)視和擴(kuò)展 3) 安全可靠 4) 維護(hù)方便 5) 制造成本高，技術(shù)難度較大。（2）AGV的特點(diǎn) 7/29/202236現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 （3）AGV的分類(fn li) 按導(dǎo)向方法的不同可將AGV分為以下幾種類型： 1) 有軌小車 有軌小車是通過鋪設(shè)的鐵軌進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，它可以很方便地在同一軌道上來回(lihu)移動(dòng)。有軌小車的移動(dòng)速度和加速過程都比較快，負(fù)載能力比其他所有AGV小車都大，短距離移動(dòng)時(shí)它的機(jī)動(dòng)性能比較好

27、，?？繙?zhǔn)確，易于與傳統(tǒng)設(shè)備結(jié)合。其不足之處是，一旦導(dǎo)軌鋪設(shè)好后就不便改動(dòng)，此外轉(zhuǎn)彎的角度亦不能太小。 7/29/202237現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 2) 線導(dǎo)小車 線導(dǎo)小車是利用電磁感應(yīng)制導(dǎo)原理進(jìn)行導(dǎo)向的。如圖示，除了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，小車前部裝有一對(duì)掃描線圈。當(dāng)埋入地溝內(nèi)的導(dǎo)線通以低頻交變電流時(shí)，在導(dǎo)線周圍便形成一個(gè)環(huán)形磁場。當(dāng)導(dǎo)線從小車前部兩個(gè)掃描線圈中間通過時(shí)，兩個(gè)掃描線圈中的感應(yīng)電勢相等，當(dāng)小車偏離軌道時(shí)，掃描線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，其電勢差經(jīng)放大后反饋給轉(zhuǎn)向制導(dǎo)電動(dòng)機(jī)，使AGV朝向減少誤差的方向(fngxing)偏轉(zhuǎn)，直至電勢差消除為止，從而保證小車始終沿著導(dǎo)線方向(fngxing)運(yùn)行。

28、7/29/202238現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 3)光導(dǎo)小車 光導(dǎo)小車是采用光電制導(dǎo)原理進(jìn)行導(dǎo)向的。通常(tngchng)采用一種帶有熒光材料的油漆或色帶在地板上繪制出運(yùn)輸路線圖，小車上安裝有光源及光敏元件，小車運(yùn)行時(shí)，由車上的光源發(fā)出的光束照射在地板上，小車內(nèi)的光敏元件接受反射光，通過光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生路線識(shí)別信號(hào)，從而控制小車沿著繪制的路線運(yùn)行。這種制導(dǎo)方式的優(yōu)點(diǎn)是改變路線非常容易，但對(duì)環(huán)境的要求比較嚴(yán)格，因此只適用于實(shí)驗(yàn)室等環(huán)境非常潔凈的場合。 7/29/202239現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六十八頁沿小車預(yù)定(ydng)路徑在地面上粘貼易反光的反光帶（鋁帶或尼龍帶），小車上

29、裝有發(fā)光器和受光器,其發(fā)出的光經(jīng)反光帶反射后由受光器接受，并將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)控制小車的舵輪。 光學(xué)引導(dǎo)方式原理(yunl)（光導(dǎo)小車）信號(hào)孔感光元件光道光源反光帶 光學(xué)引導(dǎo)原理7/29/202240現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 4)遙控制導(dǎo)小車 這種小車沒有傳送信息的電纜，而是使用無線電或激光發(fā)送(f sn)和接收設(shè)備來傳送控制命令和信息。這種小車的活動(dòng)范圍和路線基本不受限制，具有柔性高、擴(kuò)展性好、對(duì)環(huán)境要求不高等優(yōu)點(diǎn)。但其控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)較為復(fù)雜，目前還處于實(shí)驗(yàn)研究階段。相信隨著激光制導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這種遙控制導(dǎo)小車可望不久將會(huì)投入實(shí)際應(yīng)用。7/29/202241現(xiàn)代制造(zhzo)技

30、術(shù)共六十八頁 4. 自動(dòng)化倉庫(cngk) 自動(dòng)化倉庫在FMS中占有非常重要的地位,以它為中心組成了一個(gè)毛坯、半成品、配套件或成品的自動(dòng)存儲(chǔ)檢索系統(tǒng)。在管理信息系統(tǒng)的支持(zhch)下,自動(dòng)化倉庫與加工系統(tǒng)、運(yùn)載設(shè)備等一道成為FMS的重要支柱。 自動(dòng)化倉庫一般由貨架、堆垛機(jī)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。 貨架 貨架是倉庫的主體結(jié)構(gòu)，是存放物料的場所。FMS的自動(dòng)化倉庫屬于專用性車間級(jí)倉庫，也即針對(duì)既定的產(chǎn)品類型存放毛坯、原材料、半成品、成品以及各種工藝裝備。 自動(dòng)化倉庫內(nèi)物料按品類和細(xì)目分別存放在貨架的一個(gè)個(gè)儲(chǔ)存籠內(nèi)，每個(gè)儲(chǔ)存籠均有固定的地址編碼，每種物料也都編有物料碼，這些代碼按一一對(duì)應(yīng)的關(guān)

31、系存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，這樣可方便地根據(jù)儲(chǔ)存籠的地址查找所存放的物料代碼，也可根據(jù)物料代碼反過來找到它的存儲(chǔ)地址。 7/29/202242現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁圖示為FMS中常見(chn jin)的物料存儲(chǔ)裝置 （a）立體倉庫 （b）水平回轉(zhuǎn)型(zhun xn)自動(dòng)料架 （c）垂直回轉(zhuǎn)型(zhun xn)自動(dòng)料架 （d）緩沖料架7/29/202243現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 堆垛機(jī) 一般由升降工作臺(tái)、移動(dòng)電動(dòng)機(jī)、支柱、上下導(dǎo)軌以及(yj)位置傳感器構(gòu)成。移動(dòng)電動(dòng)機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)沿巷道進(jìn)行前后移動(dòng),一旦堆垛機(jī)找到需要的貨位,就可以將物料或貨箱自動(dòng)推入貨架的儲(chǔ)存籠內(nèi),或?qū)⒇浵浜臀锪蠌呢浖艿膬?chǔ)存籠中拉出。7

32、/29/202244現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 自動(dòng)化倉庫的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)以下的三項(xiàng)任務(wù)：識(shí)別和登錄物料信息、物料的自動(dòng)存取控制、倉庫管理 。 (1)識(shí)別和登錄物料信息 FMS中物料的活動(dòng)與物料的信息在整個(gè)物料處理過程中是同步的，就是說物料從準(zhǔn)備入庫到物料完成加工，物料本身的信息與其代碼、存放地址和工藝流程等信息結(jié)合在一起，隨著物料的流動(dòng)始終由計(jì)算機(jī)進(jìn)行跟蹤，并不斷更新物料的有關(guān)信息，以記錄它的當(dāng)前狀況。這種物料信息網(wǎng)要求(yoqi)自動(dòng)倉庫計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在物料入庫時(shí)，就必須對(duì)物料進(jìn)行識(shí)別和登錄，這種識(shí)別和登錄是FMS中物料流和信息流結(jié)合的開始。FMS中物料的識(shí)別通常通過條形碼

33、來實(shí)現(xiàn)。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(kn zh x tn)7/29/202245現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 (2)物料的自動(dòng)存取控制 自動(dòng)化倉庫的入庫、搬運(yùn)和出庫等工作都是由倉庫計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的。物料入庫時(shí)，由于管理員已將物料存放的地址通過條形碼輸入到計(jì)算機(jī)，因而計(jì)算機(jī)便可方便地控制堆垛機(jī)進(jìn)行移動(dòng)，自動(dòng)檢索待存放物料的存儲(chǔ)地址，一旦(ydn)到達(dá)指定地址后，堆垛機(jī)便停止移動(dòng)，并將工件推入存儲(chǔ)籠內(nèi)。當(dāng)物料要出庫時(shí)，由管理員輸入待取的物料代碼，由計(jì)算機(jī)查找出物料的存放地址，再驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)進(jìn)行移動(dòng)檢索，到指定地址的存儲(chǔ)籠內(nèi)取出所需物料，并送出倉庫。 (3)倉庫管理 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可對(duì)全倉庫進(jìn)行物資、賬目、貨

34、位以及其他物料信息的管理，定期或不定期地打印各種報(bào)表。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還可以通過總控制臺(tái)的操作按鈕進(jìn)行“動(dòng)態(tài)改賬和信息修正”，并判斷出發(fā)生故障的巷道，及時(shí)對(duì)發(fā)生故障的巷道進(jìn)行封閉，以待管理人員從事修復(fù)工作。7/29/202246現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁 大型立體倉庫的功能(gngnng)框圖如圖所示。 7/29/202247現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁7/29/202248現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁第4節(jié) FMS刀具(doj)管理系統(tǒng)1. FMS的刀具管理系統(tǒng)的組成及其作業(yè)(zuy)過程 典型FMS的刀具管理系統(tǒng)如圖所示,通常由刀庫系統(tǒng)、刀具預(yù)調(diào)站、刀具交換裝置以及管

35、理控制刀具流的計(jì)算機(jī)組成。7/29/202249現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 FMS的刀庫系統(tǒng)包括機(jī)床刀庫和中央刀庫兩個(gè)(lin )獨(dú)立部分，機(jī)床刀具庫存放加工單元當(dāng)前所需要的刀具，其刀具容量有限，一般存放40-120把刀具；而中央刀具庫的容量很大，有些FMS的中央刀具庫可容納數(shù)千把各種刀具，可供各個(gè)加工單元共享。刀具預(yù)調(diào)站一般設(shè)置在FMS之外，用于對(duì)加工中所使用的刀具按規(guī)定要求進(jìn)行預(yù)先調(diào)整。刀具裝卸站是刀具進(jìn)出FMS的門戶，其結(jié)構(gòu)多為框架式，是一種專用的刀具排架。刀具交換裝置是一種在刀具裝卸站、中央刀具庫和機(jī)床刀具庫之間進(jìn)行刀具傳遞和搬運(yùn)的工具。7/29/202250現(xiàn)代(xindi)制造技術(shù)共六

36、十八頁 FMS的刀具管理系統(tǒng)的作業(yè)過程可大致描述如下： 刃磨好的專用刀具或買來的標(biāo)準(zhǔn)刀具在進(jìn)入FMS之前，首先由人工將刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀柄刀套進(jìn)行組裝，然后在刀具預(yù)調(diào)站由人工通過對(duì)刀儀對(duì)刀具進(jìn)行預(yù)調(diào)，測量有關(guān)參數(shù)，再將刀具的幾何參數(shù)、刀具代碼以及其他(qt)有關(guān)信息輸入到刀具管理計(jì)算機(jī)。預(yù)調(diào)好的刀具，一般是由人工搬運(yùn)到刀具裝卸站，準(zhǔn)備進(jìn)入系統(tǒng)。 根據(jù)刀具管理計(jì)算機(jī)的指令，刀具交換裝置將刀具從刀具裝卸站搬移到中央刀具庫，以供加工時(shí)調(diào)用，同時(shí)再根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和工藝規(guī)程的要求，從中央刀具庫將各加工單元需求的刀具取出，送至各加工單元的刀具庫。工件加工完成后，如發(fā)現(xiàn)某些刀具暫時(shí)不再使用，根據(jù)刀具管理計(jì)算機(jī)的指令

37、，刀具交換裝置將這些已使用過的刀具從各個(gè)加工單元刀具庫中取出，送回中央刀具庫，如發(fā)現(xiàn)有一些刀具需要重磨、重新調(diào)整以及斷裂報(bào)廢的，刀具交換裝置可直接將它們送至刀具裝卸站進(jìn)行更換和重磨，否則就存儲(chǔ)在中央刀具庫，供下次某個(gè)加工單元需要時(shí)調(diào)用。送至刀具裝卸站的刀具，一般都是需要重磨、重調(diào)或報(bào)廢的刀具。 7/29/202251現(xiàn)代制造(zhzo)技術(shù)共六十八頁2. 刀具(doj)的交換 FMS的刀具交換包含三個(gè)方面的內(nèi)容(nirng)： 加工機(jī)床刀具庫與工作主軸之間的刀具交換 刀具裝卸站、中央刀庫以及各加工機(jī)床刀庫之間的刀具交換 運(yùn)載工具(如AGV)的刀架與機(jī)床刀庫之間的刀具交換。 (1) 自動(dòng)換刀裝置

38、 FMS中的所有加工中心都備有自動(dòng)換刀裝置(ATC)，用于將機(jī)床刀 庫中的刀具更換到機(jī)床主軸上，并取出使用過的刀具放回到機(jī)床刀 庫。機(jī)械手是常見的自動(dòng)換刀裝置，它具有靈活性大、換刀時(shí)間短的 特點(diǎn)。 7/29/202252現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 換刀機(jī)械手結(jié)構(gòu)(jigu)示意 從刀庫中挑選所需刀具常用(chn yn)的方法有：順序選擇法 刀具編碼法刀座編碼法 換刀常用雙臂式機(jī)械手,其手爪結(jié)構(gòu)形式有鉤手、抱手、伸縮手和叉手7/29/202253現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 加工(ji gng)中心刀庫加工中心的刀庫有鏈?zhǔn)?、盤式和轉(zhuǎn)塔式等基本(jbn)類型。 7/29/202254現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁(

39、2) 刀具(doj)輸送裝置 在FMS的刀具(doj)裝卸站、中央刀庫以及各加工機(jī)床之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離的刀具(doj)交換，必須有刀具(doj)運(yùn)載工具的支持。刀具(doj)運(yùn)載工具如同工件的運(yùn)載工具一樣也有許多種類，常見的有換刀機(jī)器人和刀具輸送小車(AGV)。若按運(yùn)行軌道的不同，刀具運(yùn)載工具也可分為有軌和無軌兩種。無軌刀具運(yùn)載工具價(jià)格昂貴，而有軌的價(jià)格相對(duì)較低，且工作可靠性高，因此在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中多采用有軌的換刀裝置。有軌刀具運(yùn)載工具又可分為地面軌道和高架軌道兩種。高架軌道的空間利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊，但技術(shù)難度較地軌式結(jié)構(gòu)要大一些。高架軌道一般采用雙列直線式導(dǎo)軌，平行于加工中心和中央刀庫布局，這樣

40、便于換刀機(jī)器人在加工中心和中央刀庫之間進(jìn)行移動(dòng)。為了能使換刀機(jī)器人方便地到達(dá)中央刀庫的每一個(gè)角落，高架導(dǎo)軌一般都比較長。7/29/202255現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 下圖示為高架導(dǎo)軌的刀具交換裝置，其核心部分為換刀機(jī)器人，它由縱向行走的橫梁、橫向移動(dòng)的滑臺(tái)、垂直(chuzh)升降體、手臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和手爪五部分組成.1縱向(zn xin)導(dǎo)軌；2橫梁；3滑臺(tái)；4換刀機(jī)器人7/29/202256現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 刀具的輸送路線主要有直線型和環(huán)型兩種形式，如圖所示。為了避免與工件的輸送路線發(fā)生干涉，要求(yoqi)刀具運(yùn)輸路線與工件運(yùn)輸路線分開。 (a)直線型刀具自動(dòng)輸送(sh sn)系統(tǒng) (b

41、)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送(sh sn)線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線(a)直線型刀具自動(dòng)輸送系統(tǒng) (b)環(huán)形刀具自動(dòng)輸送線7/29/202257現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁(3) 裝載刀架與機(jī)床(jchung)之間的刀具交換 將刀具由AGV裝載刀架自動(dòng)裝入機(jī)床刀庫的方法通常有以下幾種形式； 1)利用機(jī)床主軸作為過渡

42、裝置,解決把刀具由AGV裝載刀架自動(dòng)裝入機(jī)床刀庫的問題。 2)采用專門的刀具取放裝置。 3)在AGV上附設(shè)一小(y xio)機(jī)器人,當(dāng)AGV到達(dá)一個(gè)目標(biāo)時(shí),由附設(shè)的機(jī)器人進(jìn)行刀具交換操作。如圖示 4)將機(jī)床刀庫作為交換對(duì)象進(jìn)行刀具交換。 1AGV；2裝載刀具；3機(jī)器人；4機(jī)床刀庫 7/29/202258現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁3. 刀具(doj)監(jiān)控和信息管理 (1) 刀具監(jiān)控 刀具監(jiān)控主要是為了及時(shí)地了解每時(shí)每刻所使用的刀具因磨損、破損而發(fā)生的性質(zhì)的變化。目前，刀具的監(jiān)控主要從刀具壽命、刀具磨損、刀具斷裂以及其他形式的刀具故障等方面進(jìn)行。 刀具壽命值可以用計(jì)算法或試驗(yàn)方法求得，求得的壽命值記錄

43、在各刀具文件中。當(dāng)?shù)毒哐b入機(jī)床之后，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)各刀具的實(shí)際工作時(shí)間，并將這個(gè)數(shù)值適時(shí)地記錄在刀具文件內(nèi)。管理員根據(jù)這些報(bào)告，查詢有關(guān)刀具的供貨情況，并決定當(dāng)前刀具的更換計(jì)劃。 刀具磨損或破損的監(jiān)測，需要采用專門的監(jiān)測裝置。目前，學(xué)術(shù)界探索了許多刀具磨損或破壞的監(jiān)測方法，有利用切削(qixio)力、切削(qixio)力矩、切削(qixio)功率對(duì)刀具磨損進(jìn)行監(jiān)測的，也有利用噪聲頻譜、紅外發(fā)射、探針測量等方法進(jìn)行監(jiān)測的，其中的許多方法已在現(xiàn)場得到實(shí)際使用。7/29/202259現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁(2) 刀具(doj)的信息管理系統(tǒng) 由于FMS中所使用的刀具品種多、數(shù)量(shling

44、)大、規(guī)格型號(hào)不一,因而涉及的信息量較大。例如,我國鏜銑類數(shù)控機(jī)床TSG82刀具系列就有12大類,45個(gè)品種,674個(gè)規(guī)格(見圖6.26)。所有這些刀具信息都需要集中統(tǒng)一地加以管理,才能有序地為FMS正常生產(chǎn)服務(wù)。7/29/202260現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁 為了便于刀具信息的輸入、檢索、修改和輸出控制,FMS以數(shù)據(jù)庫形式對(duì)刀具信息進(jìn)行集中管理,其數(shù)據(jù)庫模式通常采用層次式結(jié)構(gòu)。按照刀具信息的性質(zhì)和組成特點(diǎn)(tdin),將之分為四個(gè)不同的層次,每一層次都是由若干個(gè)數(shù)據(jù)文件組成的,如下圖所示。 FMS的刀具(doj)數(shù)據(jù)庫層次結(jié)構(gòu) FMS中的刀具信息可以分為動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息。所謂動(dòng)態(tài)信息是指在使用過程中不斷變化的一些刀具參數(shù),如刀具壽命、工作直徑、工作長度以及參與切削加工的其他幾何參數(shù)。這些信息隨加工過程的延續(xù)不斷發(fā)生變化,直接反映了刀具使用時(shí)間的長短、磨損量的大小、對(duì)工件加工精度和表面質(zhì)量的影響。而靜態(tài)信息是一些在加工過程中固定不變的信息,如刀具的編碼、類型、屬性、幾何形狀以及一些結(jié)構(gòu)參數(shù)等。7/29/202261現(xiàn)代制造技術(shù)共六十八頁為刀具的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息,它由一系列實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件組成；每一把投入使用的刀具都有