第七章數(shù)控技術的發(fā)展趨勢課件

一、數(shù)控機床的產(chǎn)生

在汽車、拖拉機等大量生產(chǎn)的工業(yè)部門中，大都采用自動機床、組合機床和自動線。但這種設備的第一次投資費用大，生產(chǎn)準備時間長，這與改型頻繁、精度要求高、零件形狀復雜的艦船和宇航，以及其他國防工業(yè)的要求不相適應。如果采用仿形機床，則要制造靠模，不僅生產(chǎn)周期長，精度亦受限制。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國為了加速飛機工業(yè)的發(fā)展，要求革新一種樣板加工的設備。1948年，美國帕森斯(Parsons)公司在研制加工直升飛機葉片輪廓檢查用樣板的機床時，提出了數(shù)控機床的初始設想?！?-1數(shù)控技術的產(chǎn)生與發(fā)展一、數(shù)控機床的產(chǎn)生在汽車、拖拉機等大量生產(chǎn)的工11952年，美國帕森斯公司和麻省理工學院研制成功了世界上第一臺數(shù)控機床。麻省理工學院（MIT）伺服機構實驗室1952年，美國帕森斯公司和麻省理工學院研制成功了世界上第一21952年的第一代——電子管數(shù)控機床1959年的第二代——晶體管數(shù)控機床1965年的第三代——集成電路數(shù)控機床1970年的第四代——小型計算機數(shù)控機床1974年的第五代——微型計算機數(shù)控系統(tǒng)1990年的第六代——基于PC的數(shù)控機床二、數(shù)控技術的發(fā)展半個世紀以來，隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控技術也得到了迅猛的發(fā)展，加工精度和生產(chǎn)效率不斷提高。數(shù)控機床的發(fā)展至今已經(jīng)歷了兩個階段和六代。六代1952年的第一代——電子管數(shù)控機床二、數(shù)控技術的發(fā)展半個世31電子管：1952，ParsonsCorp.,MIT,美空軍后勤司令部合作，第一臺立式銑；2晶體管、印刷電路：1959，晶體管元件的出現(xiàn)使電子設備的體積大大減小，數(shù)控系統(tǒng)中廣泛采用晶體管和印刷電路板，K&T開發(fā)第一臺加工中心

MILWAUKEE-MATIC。3小規(guī)模集成電路：1965,由于它體積小、功耗低，，使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進一步提高。1967英國最初的FMS.4通用小型計算機：1970，在美國芝加哥國際機床展覽會上，首次展出了一臺以通用小型計算機作為數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)，特征為許多數(shù)控功能由軟件完成。5微處理器：1974，開始出現(xiàn)的以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)被人們譽為第五代數(shù)控系統(tǒng)，近30年來，裝備微處理機數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床得到飛速發(fā)展和廣泛應用。6基于PC（PC-BASED）的數(shù)控：20世紀80年代，基于PC開發(fā)式數(shù)控系統(tǒng)。1電子管：1952，ParsonsCorp.,MIT,4二個階段

1955~1959，晶體管1952~1955，電子管

1959~1965，小規(guī)模集成電路

硬件數(shù)控二個階段1955~1959，晶體管1952~1955，電子5

1974-微處理器(MCNC)1979超大規(guī)模集成電路(VLIC)1970s(1970~1974)，小型計算機1994~PC-NC.計算機數(shù)控1974-微處理器(MCNC)1970s(1970~16§7-2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢1、高速、高精度2、智能化

3、開放式數(shù)控系統(tǒng)4、網(wǎng)絡化數(shù)控技術5、提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性6、實現(xiàn)數(shù)控裝備的復合化7、CAD/CAM/CNC一體化，實現(xiàn)數(shù)字化制造

§7-2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢1、高速、高精度

7

隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控技術不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著下述方向發(fā)展。1、加工高速化、高精度化可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，可大幅度提高加工效率、降低加工成本，提高零件的表面加工質量和精度。（1）高速化高速CPU芯片主軸高速化，采用電主軸采用全數(shù)字交流伺服機床動、靜態(tài)性能的改善隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控技術不斷采用計算機、8上世紀90年代以來，高速主軸單元（電主軸，轉速15000－100000r/min）、高速進給運動部件（快移速度60~120m/min，切削進給速度高達60m/min）、高性能伺服系統(tǒng)以及工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破。圖切削速度的發(fā)展在分辨率為1μm時，快進速度達240m/min，可獲得復雜型面的精確加工加速度達2g主軸轉速已達200,000rpm換刀速度少于1s上世紀90年代以來，高速主軸單元（電主軸，轉速15000－19提高機械的制造和裝配精度；采用高速插補技術，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給，使CNC控制單位精細化采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本交流伺服電機已有裝上1000000脈沖/轉的內藏位置檢測器，其位置檢測精度能達到0.01μm/脈沖）位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法（2）加工高精度化采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g；設備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術（研究表明，綜合誤差補償技術的應用可將加工誤差減少60％～80％）。（2）加工高精度化采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤10普通的加工精度提高了一倍，達到5微米；精密加工精度提高了兩個數(shù)量級，超精密加工精度進入納米級（0.001微米），主軸回轉精度要求達到0.01~0.05微米，加工圓度為0.1微米，加工表面粗糙度Ra=0.003微米等。RaδVFVC250.10100002500200.0880002000150.0660001500100.044000100050.0220005000RaδVfVC19931994201920192019年度Ra——表面粗糙度（um），δ——加工誤差（um），Vf——進給速度（mm/min），Vc——切削速度（m/min）圖數(shù)控機床的高速化對加工質量的影響普通的加工精度提高了一倍，達到5微米；精密加工精度提高了兩個111）加工過程自適應控制技術：通過監(jiān)測主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，辯識出刀具的受力、磨損以及破損狀態(tài)，機床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)；并實時修調加工參數(shù)（主軸轉速，進給速度）和加工指令，使設備處于最佳運行狀態(tài)，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及保證設備運行的安全性2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化：將零件加工的一般規(guī)律、特殊工藝經(jīng)驗，用現(xiàn)代智能方法，構造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇”，獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，提高編程效率和加工工藝水平，縮短生產(chǎn)準備時間。使加工系統(tǒng)始終處于較合理和較經(jīng)濟的工作狀態(tài)。2、控制智能化隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化發(fā)展需求，數(shù)控技術智能化程度不斷提高，體現(xiàn)在：1）加工過程自適應控制技術：通過監(jiān)測主軸和進給電機123）智能故障診斷與自修復技術

智能故障診斷技術：根據(jù)已有的故障信息，應用現(xiàn)代智能方法，實現(xiàn)故障快速準確定位。

智能故障自修復技術：根據(jù)診斷故障原因和部位，以自動排除故障或指導故障的排除技術。集故障自診斷、自排除、自恢復、自調節(jié)于一體，貫穿于全生命周期。

智能故障診斷技術在有些數(shù)控系統(tǒng)中已有應用，智能化自修復技術還在研究之中。

4）智能化交流伺服驅動裝置：自動識別負載、自動調整控制參數(shù)，包括智能主軸和智能化進給伺服裝置，使驅動系統(tǒng)獲得最佳運行。3）智能故障診斷與自修復技術13（1）智能化適應控制技術圖智能化適應控制下的進給速率（1）智能化適應控制技術圖智能化適應控制下的進給速率14

（2）自動編程技術（2）自動編程技術15（3）具有故障自動診斷功能

（4）智能尋位加工（3）具有故障自動診斷功能（4）智能尋位加工16數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡化是先進制造模式的要求，數(shù)控機床作為網(wǎng)絡中的一個節(jié)點，有助于解決自動化孤島問題。支持網(wǎng)絡通訊協(xié)議，既滿足單機DNC需要，又能滿足FMC、FMS、CIMS、敏捷制造對基層設備集成要求。網(wǎng)絡資源共享。數(shù)控機床的遠程（網(wǎng)絡）控制。數(shù)控機床故障的遠程（網(wǎng)絡）診斷。數(shù)控機床的遠程（網(wǎng)絡）培訓與教學（網(wǎng)絡數(shù)控）3、加工網(wǎng)絡化數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡化是先進制造模式的要求，數(shù)控機床作為網(wǎng)17數(shù)控系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡與光纖通訊技術實現(xiàn)運動和I/O的控制是數(shù)控技術的發(fā)展方向。由于技術封鎖等原因，各系統(tǒng)中光纖通訊采用的協(xié)議沒有兼容性和互換性，要求伺服驅動器以及I/O模塊必須具有相應協(xié)議的光纖通訊接口，這樣的系統(tǒng)軟硬件開放性較差，而且系統(tǒng)的成本也較高。

網(wǎng)絡通訊協(xié)議：德國Intrtamat的SERCOS、美國DELTATAU的Mcro-Link、日本FANUC的SERVO-Link、日本三菱的Tro-Link，還有ARCNET、CANBus、Profibus、USB、IEEE1394。數(shù)控系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡與光纖通訊技術實現(xiàn)運動和I/O的控制是數(shù)控181）傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的特點

由生產(chǎn)廠家支配價格和結構，各種接口不能通用。

功能集成停止在微電子技術的應用上，而不是針對開放式的生產(chǎn)環(huán)境和功能。對于不同的產(chǎn)品，操作、維護方法都必須進行相應的培訓。

對于使用者，控制器成為黑盒子無法自行修改更新。

為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，數(shù)控系統(tǒng)需要具有：開放性：可重構性、可維護性、允許用戶進行二次開發(fā)模塊化：具有平臺無關性

接口協(xié)議：可傳遞性、可移植性

可進化性：智能化

語言統(tǒng)一化：中性語言NML：FADL、OSEL4、數(shù)控系統(tǒng)的開放化1）傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的特點為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，數(shù)控系統(tǒng)19傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)都是專門、具有不同的編程語言、非標準人機接口、多種實時操作系統(tǒng)、非標準的硬件接口等特征，造成了數(shù)控系統(tǒng)使用和維護的不便，也限制了數(shù)控技術的進一步發(fā)展。為了解決這些問題，人們提出了“開放式數(shù)控系統(tǒng)”的概念。概念最早見于1987年美國的NGC(NextGenerationController)計劃，NGC控制技術通過實現(xiàn)基于相互操作和分級式的軟件模塊的“開放式系統(tǒng)體系結構標準規(guī)范（SOSAS）”找到解決問題的辦法。一個開放式的系統(tǒng)體系結構能夠使供應商為實現(xiàn)專門的最佳方案去定制控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)都是專門、具有不同的編程語言、非標準人機接口、202）開放化數(shù)控系統(tǒng)的概念

數(shù)控系統(tǒng)可以在統(tǒng)一的運行平臺上開發(fā)，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁數(shù)控功能，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明特色的名牌產(chǎn)品。（1）開放式數(shù)控裝置的結構硬件配置單元軟件配置單元標準計算機硬件數(shù)控系統(tǒng)基本硬件數(shù)控功能應用程序DOS(WINDOWS)實時多任務操作系統(tǒng)RTM應用程序接口NC構件庫2）開放化數(shù)控系統(tǒng)的概念（1）開放式數(shù)控裝置的結構硬件配置軟21（2）開放式數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點數(shù)控系統(tǒng)廠

品種減少、批量增加，易于滿足用戶要求；開放式的標準框架，促進各行業(yè)的軟件廠商參與；軟件開發(fā)效率提高，產(chǎn)品更新加快。

機床廠

可使整機具有個性化，降低開發(fā)成本。

減少對系統(tǒng)廠的依賴，保護自己專有技術。

最終用戶

購買機床時的初期成本透明化；

能實現(xiàn)用戶自身獨特的FA系統(tǒng)設計；

用戶界面的一致性，易于使用和培訓；（2）開放式數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點22（3）開放式數(shù)控研究狀況美國在20世紀90年代初提出了開發(fā)下一代控制器的計劃NGC(NextGenerationController)，以后又提出了OMAC（OpenModularArchitectureControl）計劃，重點開發(fā)以PC為平臺的開放式模塊化控制器。歐洲也在20世紀90年代初開始OSACA(OpenSystemArchitectureforControlswithinAutomationsystem)計劃，目標是研制出開放式控制系統(tǒng)的體系結構。（3）開放式數(shù)控研究狀況23（4）現(xiàn)狀由于技術等方面的限制，要在短期內完全實現(xiàn)這種理想的開放式數(shù)控系統(tǒng)，還有不少困難。

目前開放式數(shù)控的一個具體表現(xiàn)就是發(fā)展基于PC的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的PC化正成為開放式數(shù)控系統(tǒng)一個潮流，代表了CNC發(fā)展的主要方向?；赑C的開放式數(shù)控系統(tǒng)有3種基本結構形式：

ＰＣ嵌入ＣＮＣ型

CNC嵌入ＰＣ型

全軟件CNC型

（4）現(xiàn)狀基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)有3種基本結構形式：24

5、提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性

數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間大于10000-30000（小時）

電子與電氣元件高集成、抗干擾，零部件制造專業(yè)化標準化

6、實現(xiàn)數(shù)控裝備的復合化2）機床結構技術上的突破性進展當屬20世紀90年代中期問世的并聯(lián)機床。并聯(lián)機床是機器人技術、機床結構技術、現(xiàn)代伺服驅動技術和數(shù)控技術相結合的產(chǎn)物，被稱為“21世紀的機床”

1）傳統(tǒng)機床基本上都遵循笛卡爾直角坐標系的運動原理被設計制造出來，其結構為串聯(lián)結構，存在懸臂部件，承受很大彎矩和扭矩，不容易獲得高的結構剛度。另外，傳統(tǒng)機床組成環(huán)節(jié)多、結構復雜，形成誤差迭加，限制了加工精度和速度的提高。

5、提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性

數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間大25我國自主研發(fā)的并聯(lián)機床樣機我國自主研發(fā)的并聯(lián)機床樣機26并聯(lián)運動機床

并聯(lián)運動機床是以空間并聯(lián)機構為基礎，充分利用計算機數(shù)字控制的潛力，以軟件取代部分硬件，以電氣裝置和電子器件取代部分機械傳動，使將近兩個世紀以來以笛卡爾坐標直線位移為基礎的機床結構和運動學原理發(fā)生了根本變化。并聯(lián)運動機床并聯(lián)運動機床是以空間并聯(lián)機構為基礎，充27并聯(lián)運動機床布局的基本特點是，以機床框架為固定平臺的若干桿件組成空間并聯(lián)機構，主軸部件安裝在并聯(lián)機構的動平臺上，改變桿件的長度或移動桿件的支點，按照并聯(lián)運動學原理形成刀頭點的加工表面軌跡。有六桿、三桿、立式、臥式并聯(lián)機床，結構形式為并聯(lián)、串聯(lián)和混合結構，可采用直線電機和電主軸。并聯(lián)運動機床布局的基本特點是，以機床框架為固定平臺28由于并聯(lián)運動機床結構以桁架桿系取代傳統(tǒng)機床結構的懸臂梁和兩支點梁來承載切削力和部件重力，加上運動部件的質量明顯減小以及主要由電主軸、滾珠絲桿、直線電動機等機電一體化部件組成，因而具有剛度高、動態(tài)性能好、機床的模塊化程度高、易于重構以及機械結構簡單等優(yōu)點，是新一代機床結構的重要發(fā)展方向。由于并聯(lián)運動機床結構以桁架桿系取代傳統(tǒng)機床結構29并聯(lián)機床自94年在美國芝加哥國際機床展覽會上面市以來，有了很大發(fā)展，結構緊湊而且增大了工作空間，機床剛度和工作精度進一步提高，已進入實用階段。主要用于汽車業(yè)、航空業(yè)和模具業(yè)。在加工中心和可移動FMC中也采用了并聯(lián)結構。有六桿、三桿、立式、臥式并聯(lián)機床，結構形式為并聯(lián)、串聯(lián)和混合結構，可采用直線電機和電主軸。并聯(lián)機床的工作臺有固定臺、可交換臺、水平分度臺、滑座床身等多種?，F(xiàn)已達到的最高精度：定位精度為±5μm，重復定位精度為±1.5μm。過去并聯(lián)機床的最大問題是精度不如傳統(tǒng)結構機床，其原因一是坐標軸（支桿）的位置精度不高，二是由于熱效應和切削力引起的變形?，F(xiàn)在桿內除裝有滾珠絲杠外，還有檢測桿自身長度的測量系統(tǒng)，通過補償校正運動精度。數(shù)控并聯(lián)機床的應用

并聯(lián)機床自94年在美國芝加哥國際機床展覽會上303）并聯(lián)機床的優(yōu)、缺點及研究熱點：優(yōu)點：進給速度快；精度高；剛性好；加速度高；安裝、維修方便。缺點：工作空間?。蛔藨B(tài)能力差；運動特性和力特性非線性。目前研究熱點：混聯(lián)機床。3）并聯(lián)機床的優(yōu)、缺點及研究熱點：311）目前CNC系統(tǒng)的局限：數(shù)控代碼只定義了機床的運動和動作，丟失了尺寸公差、精度要求、表面光潔度等大量信息；生成G代碼的過程單向不可逆，在加工車間做出的修改無法反饋到設計部門；各廠商開發(fā)的宏和擴展EIA代碼，使系統(tǒng)間語言不具通用性，對G、M代碼的解釋也不盡相同；不支持5軸銑、樣條數(shù)據(jù)、高速切削等功能；7、STEP-NC1）目前CNC系統(tǒng)的局限：7、STEP-NC32

STEP-NC是一個新的NC編程數(shù)據(jù)接口國際標準（ISO14649），于2019年制定的，在2019年成為國際標準草案（DraftInternationalStandard,DIS），目的是取代現(xiàn)在使用的NC編程接口標準。2）STEP-NC的出現(xiàn)STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)即產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉換標準STEP-NC是STEP向數(shù)控領域的擴展，它在STEP的基礎上以面向對象的形式將產(chǎn)品的設計信息與制造信息聯(lián)系起來，拋棄了傳統(tǒng)數(shù)控程序中直接對坐標軸和刀具動作進行編碼的做法，采用了新的數(shù)據(jù)格式和面向特征的編程原則

STEP-NC是一個新的NC編程數(shù)據(jù)接口國際標準（ISO133STEP-NC是歐美許多企業(yè)和研究機構共同開發(fā)的一套面向對象的NC編程接口，這套編程接口總稱為“計算機數(shù)字控制數(shù)據(jù)模型（DataModelforComputerizedNumericalControllers），它包括十三個部分，分成三個階段發(fā)布。目前發(fā)布出來的有：1）概述和基本原理2)總體加工數(shù)據(jù)3）切削加工數(shù)據(jù)4）銑削刀具。STEP-NC是一種在CAD/CAM系統(tǒng)和CNC機床之間進行數(shù)據(jù)轉換的模型，它使用工步（WorkingSteps)這個面向對象的概念，通過詳細描述加工過程而不是機床運動來彌補ISO6983的不足。STEP-NC是歐美許多企業(yè)和研究機構共同開發(fā)的一套面向對象34STEP-NC的基本原理是基于制造特征（manufacturingfeatures）進行編程，而不是直接對刀具運動進行編程。它包含了工件的所有加工任務，通過這一系列加工任務，對從零件毛坯到最終成品所有的操作加以描述，提供了更高層次的信息給加工車間。STEP-NC是STEP（StandardfortheExchangeofProductModelData)標準的擴展，一個基于STEP-NC的NC程序由幾何信息和工藝信息描述組成。幾何信息描述文件格式與STEP標準完全一致。幾何信息采用STEP數(shù)據(jù)格式描述，CNC系統(tǒng)可以直接從CAD系統(tǒng)讀取STEP數(shù)據(jù)文件，從而消除了由于數(shù)據(jù)格式轉換可能導致的精度降低的問題。工藝信息描述部分包括所有工步的詳細完整定義，如特征代碼、刀具數(shù)據(jù)、機床功能、加工方法及其他數(shù)據(jù)。STEP-NC的基本原理是基于制造特征（manufactur35德國肖特日本FANUC德國肖特日本FANUC36美國哈挺美國哈挺37瑞士米克朗德國斯賓納TC系列瑞士米克朗德國斯賓納TC系列38日本東芝美國新新那提韓國現(xiàn)代日本東芝美國新新那提韓國現(xiàn)代39數(shù)字制造就是用數(shù)字的方式來存儲、管理和傳遞制造過程中的所有信息。在計算機世界里，可以產(chǎn)生各種各樣的信息，并把物理過程虛擬化；DNC可以對CAD/CAPP/CAM以及CNC的程序進行傳送和分級管理。DNC技術使CNC與通信網(wǎng)絡聯(lián)系在一起,可以傳送維修數(shù)據(jù)，使用戶與數(shù)控生產(chǎn)廠家直接通信，進而把制造廠家聯(lián)系在一起，構成虛擬制造網(wǎng)絡。現(xiàn)在的問題是，如何把這些信息從計算機“下載”到生產(chǎn)線，在生產(chǎn)過程中利用這些信息控制機器，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。這個全過程就是數(shù)字制造。

8、CAD/CAM/CNC一體化，實現(xiàn)數(shù)字化制造數(shù)字制造就是用數(shù)字的方式來存儲、管理和傳遞制造過程中40數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠41高速、高精、高效、智能化、復合化開放化、網(wǎng)絡化數(shù)控技術總的發(fā)展趨勢

運行高速化加工高精化功能復合化控制智能化體系開放化驅動并聯(lián)化交互網(wǎng)絡化當代，數(shù)控技術的典型應用是FMC/FMS/CIMS，其發(fā)展方向是高速化、高精度化、高效加工、多功能化、小型化、復合化、開放化和智能化以及數(shù)控標準的發(fā)展。目前的動向是:開放式數(shù)控系統(tǒng)、高速加工系統(tǒng)。高速、高精、高效、數(shù)控技術總的發(fā)展趨勢運行高速化42一、柔性制造單元（FMC,FlexibleManufacturingCell）§7-3數(shù)控技術的FMS及CIMS一、柔性制造單元（FMC,FlexibleManufact431、定義：有兩個以上柔性制造單元或多臺數(shù)控機床、加工中心組成，并用一個物料輸送系統(tǒng)將機床聯(lián)系起來。二、柔性制造系統(tǒng)(FMS,FlexibleManufacturingSystem)1、定義：有兩個以上柔性制造單元或多臺數(shù)控機床、加工中心組成442、特征高柔性能在不停機調整的情況下，實現(xiàn)多種不同工藝要求的零件加工。(2)高效率能采用合理的切削用量實現(xiàn)高效加工，同時使輔助時間和準備終結時間減小到最低程度。(3)高度自動化自動更換工件、刀具、夾具，實現(xiàn)自動裝夾和輸送，自動監(jiān)測加工過程，有很強的系統(tǒng)軟件功能。2、特征高柔性能在不停機調整的情況下，實現(xiàn)多種不同工453、生產(chǎn)線（FTL,FlexibleTransferLine）3、生產(chǎn)線（FTL,FlexibleTransfer464、組成由加工、物流、信息流三個子系統(tǒng)組成，每一個子系統(tǒng)還可以有分系統(tǒng)。加工系統(tǒng)可以由FMC組成，但是多數(shù)還是由CNC機床按DNC的控制方式構成，可以自動更換刀具和工件并進行自動加工。物流系統(tǒng)包括工件和刀具兩個物流系統(tǒng)。

信息流系統(tǒng)包括加工系統(tǒng)及物流系統(tǒng)的自動控制，在線狀態(tài)監(jiān)控及其信息處理以及在線檢測和處理等。4、組成由加工、物流、信息流三個子系統(tǒng)組成，每一個47三、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)J.Harringtong博士提出：ComputerIntegratedManufacturing計算機集成制造CIM基本思想企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，應該加以統(tǒng)一處理；整個生產(chǎn)過程實質上也是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業(yè)中主要存在信息流和物流這兩種運動過程，而物流又是受信息流控制的。三、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)J.Harrington48CIM的定義CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)的哲理。它將傳統(tǒng)的制造技術與現(xiàn)代信息技術、管理技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術等有機結合，借助計算機（硬、軟件），使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期——市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設計、制造、支持（包括質量、銷售、采購、發(fā)送、服務）以及產(chǎn)品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關人/組織、經(jīng)營管理和技術三要素及其信息流、物流和價值流有機集成并優(yōu)化運行，實現(xiàn)企業(yè)制造活動的計算機化、信息化、智能化、集成優(yōu)化，以達到產(chǎn)品上市快、高質、低耗、服務好、環(huán)境清潔，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭。CIM的定義CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)的49CIMS的定義CIMS是一種基于CIM哲理構成的計算機化、信息化、智能化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)。在功能上，CIMS包含了一個工廠的全部生產(chǎn)經(jīng)營活動，即從市場預測、產(chǎn)品設計、加工制造、管理到售后服務的全部活動。CIMS比傳統(tǒng)的工廠自動化的范圍大得多，是一個復雜的大系統(tǒng)。(2)CIMS模式的自動化不是工廠各個環(huán)節(jié)的計算機化或自動化(有人稱自動化孤島)的簡單疊加，而是有機的集成，并且這里的集成不僅僅是物質、設備的集成，更主要的是體現(xiàn)在以信息集成為特征的技術集成，以至于人的集成。CIMS的定義CIMS是一種基于CIM哲理構成50CIMS的組成(1)工程設計系統(tǒng)。

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