先進(jìn)制造技總結(jié)

1、先進(jìn)制造技術(shù)總結(jié)二零一四年十一月1目錄錄第1章緒緒論第2章現(xiàn)現(xiàn)代產(chǎn)品品開發(fā)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)第3章現(xiàn)現(xiàn)代工藝藝規(guī)劃技技術(shù)第4章計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助制造造技術(shù)第5章生生產(chǎn)規(guī)劃劃制定第6章柔柔性制造造和智能能制造系系統(tǒng)第7章高高速加工工技術(shù)第8章非非傳統(tǒng)加加工技術(shù)術(shù)第1章緒論論1.1制造業(yè)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀1.1.1制造和制制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的的發(fā)展歷歷程及目目標(biāo)1.2先進(jìn)制造造技術(shù)的的概念與與特點(diǎn)1.2.1先進(jìn)制造造技術(shù)的的定義1.2.2先進(jìn)制造造技術(shù)的的特點(diǎn)1.3先進(jìn)制造造技術(shù)的的體系與與分類1.3.1先進(jìn)制造造技術(shù)的的體系結(jié)結(jié)構(gòu)1.3.2先進(jìn)制造造技術(shù)的的分類1.4先進(jìn)制造造技術(shù)的的目標(biāo)是是獲得競競爭優(yōu)勢(shì)

2、勢(shì)第1章 緒論論1.1制造和制制造業(yè)制造：把原材料料變換成成所希望望的有用用產(chǎn)品的過過程，包包括市場場分析、規(guī)劃設(shè)設(shè)計(jì)、加加工裝配配、營銷銷服務(wù)和和回收處處理。制造系統(tǒng)統(tǒng)三要素素:硬件、軟軟件、人人員制造業(yè)：制造業(yè)是是指對(duì)制制造資源源（物料料、能源源、設(shè)備備、工具具、資金金、技術(shù)術(shù)、信息息和人力力等），按照市市場要求求，通過過制造過過程，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為可可供人們們使用和和利用的的工業(yè)品品與生活活消費(fèi)品品的行業(yè)業(yè)。第1章 緒論論1.2先進(jìn)制造造技術(shù)的的概念與與特點(diǎn)先進(jìn)制造技術(shù)定義義是不斷吸收收機(jī)械、電子、信息、能源和和現(xiàn)代系系統(tǒng)管理理等方面面的成果果，并將將其應(yīng)用用于產(chǎn)品品的全生生命周期期中，以以實(shí)現(xiàn)

3、高高效(Time)、優(yōu)質(zhì)(Quality)、低耗(Cost)、及時(shí)(Service)、清潔(Environment)，提高對(duì)對(duì)市場的的適應(yīng)能能力和競競爭能力力的制造造技術(shù)的的總稱。先進(jìn)制造造技術(shù)的的特點(diǎn)系統(tǒng)性、集成性性、動(dòng)態(tài)發(fā)展展性、前瞻瞻性第1章 緒論論1.3先進(jìn)制造造技術(shù)的的體系與與分類先進(jìn)制造造技術(shù)的體系包括設(shè)計(jì)計(jì)、制造技術(shù)術(shù)的主技技術(shù)群；支撐技技術(shù)群；制造技技術(shù)環(huán)境境。先進(jìn)制造造技術(shù)的的分類按技術(shù)等等級(jí)分類類基礎(chǔ)技術(shù)術(shù)、新型型單元技術(shù)、集集成技術(shù)術(shù)按學(xué)科分分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先先進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)管理理技術(shù)第2章現(xiàn)現(xiàn)代產(chǎn)品品開發(fā)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)概述2.2數(shù)字化造造型

4、技術(shù)術(shù)2.3仿真分析析技術(shù)2.1.1典型設(shè)計(jì)計(jì)理論和和設(shè)計(jì)方方法產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論方法系統(tǒng)化設(shè)設(shè)計(jì)理論論公理化化設(shè)計(jì)理理論通用化設(shè)設(shè)計(jì)理論論TRIZ理論計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)可靠性設(shè)設(shè)計(jì)有限元設(shè)設(shè)計(jì)工業(yè)藝術(shù)術(shù)造型設(shè)設(shè)計(jì)反求工程程設(shè)計(jì)模塊化設(shè)設(shè)計(jì)相似設(shè)計(jì)計(jì)健壯設(shè)計(jì)計(jì)三次設(shè)計(jì)計(jì)思維方式和基本規(guī)律設(shè)計(jì)具體指南和依據(jù)設(shè)計(jì)是指指為了完完成某項(xiàng)項(xiàng)工作而而制定的的計(jì)劃和和意圖。手段設(shè)計(jì)工具和技術(shù)2.2數(shù)字化造造型技術(shù)術(shù)數(shù)字化設(shè)設(shè)計(jì)：用數(shù)學(xué)方方法在計(jì)計(jì)算機(jī)中中表達(dá)物物體的形形狀、屬屬性及其其相互關(guān)關(guān)系和模模擬特定定狀態(tài)。數(shù)字化設(shè)設(shè)計(jì)的核核心內(nèi)容容：產(chǎn)品造型型形體在計(jì)計(jì)算機(jī)內(nèi)內(nèi)部的表表示以一定結(jié)結(jié)構(gòu)的數(shù)數(shù)據(jù)來描

5、描述和表表示三維維物體的的幾何信信息和拓拓?fù)湫畔⑾ⅰ缀涡螤顮睿河脭?shù)學(xué)方方法在計(jì)計(jì)算機(jī)中中表達(dá)物物體的形形狀和大大小。拓?fù)湫畔⑾ⅲ罕磉_(dá)幾何何實(shí)體中中頂點(diǎn)、邊、面面的連接接關(guān)系。2.2數(shù)字化造造型技術(shù)術(shù)三維造型型：線框造型型：用一系列列空間直直線、圓圓弧和點(diǎn)點(diǎn)描述模模型的輪輪廓，在在計(jì)算機(jī)機(jī)中生成成三維映映像的方方法。-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)量小,計(jì)算量少少,但圖形含含意不確確切,不能反映映體積、面積、慣性矩矩等幾何何特征。曲面造型型：用曲線和和曲面來來擬合和和逼近物物體表面面的方法法。實(shí)體造型型：以幾何造造型為基基礎(chǔ)的實(shí)實(shí)體造型型方法。-構(gòu)造實(shí)體體幾何法法（CSG）、邊界界表示法法（B-rep）。特征造型

6、型：包含精度度、材料料、熱處處理、裝配、性性能分析析等制造造信息的的造型方方法。工程特征征定義：狹義工程程特征：三維模模型具有有實(shí)體體體素的拓拓?fù)潢P(guān)系系的特征征。廣義工程程特征：三維模模型具有有幾何、拓?fù)?、精度、材料、熱處理理裝配、性能分分析等信信息的特特征。參數(shù)造型型：用尺寸約約束、拓拓?fù)浼s束束、工程程（應(yīng)力力、性能能）約束束等定義義和修改改幾何模模型的方方法。-基于特征征、全尺尺寸約束束、全數(shù)數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)。2.仿真分析析技術(shù)仿真分析析技術(shù)通稱為計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助工程程CAE(Computer Aided Engineering）。是用計(jì)算算機(jī)輔助助求解復(fù)復(fù)雜工程程和產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛度、屈屈

7、曲穩(wěn)定定性、動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)應(yīng)、熱傳傳導(dǎo)、三三維多體體接觸、彈塑性性等力學(xué)學(xué)性能的的分析計(jì)計(jì)算以及及結(jié)構(gòu)性性能的優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)等問題題的一種種近似數(shù)數(shù)值分析析方法。2.仿真分析析技術(shù)CAE系統(tǒng)的核核心思想想是結(jié)構(gòu)的的離散化化，即將將實(shí)際結(jié)結(jié)構(gòu)離散散為有限限數(shù)目的的規(guī)則單單元組合合體，實(shí)實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)的物理理性能可可以通過過對(duì)離散散體進(jìn)行行分析，得出滿滿足工程程精度的的近似結(jié)結(jié)果來替替代對(duì)實(shí)實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)的分析析，這樣樣可以解解決很多多實(shí)際工工程需要要解決而而理論分分析又無無法解決決的復(fù)雜雜問題。有限元分分析是利用數(shù)數(shù)學(xué)近似似的方法法對(duì)真實(shí)實(shí)物理系系統(tǒng)（幾幾何和載載荷工況況）進(jìn)行行模擬。它利用用簡單而而又相互互

8、作用的的單元元元素，用用有限數(shù)數(shù)量的未未知量去去逼近無無限未知知量的真真實(shí)系統(tǒng)統(tǒng)。2.仿真分析析技術(shù)有限元分分析計(jì)算算步驟物體離散散化單元特性性分析和和計(jì)算單元組集集求解方程程有限元應(yīng)應(yīng)用用于工程程中的復(fù)復(fù)雜問題題求解，如設(shè)計(jì)計(jì)中的靜靜態(tài)分析析、動(dòng)態(tài)態(tài)分析、熱特性性分析等等。通用程序序：NASTARN,ANSYS,ASKA,SAP。第3章現(xiàn)現(xiàn)代工藝藝規(guī)劃技技術(shù)（CAPP）3.1計(jì)算機(jī)技技術(shù)在工工藝設(shè)計(jì)計(jì)中的應(yīng)應(yīng)用3.2修訂式CAPP系統(tǒng)3.3生成式CAPP系統(tǒng)3.4專家系統(tǒng)統(tǒng)CAPP3.5CAPP技術(shù)的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)3.1計(jì)算機(jī)技技術(shù)在工工藝設(shè)計(jì)計(jì)中的應(yīng)應(yīng)用工藝規(guī)劃劃定義也叫生產(chǎn)產(chǎn)工藝流流程，是

9、是指在生生產(chǎn)過程程中，利利用生產(chǎn)產(chǎn)工具將將各種原原材料、半成品品通過一一定的設(shè)設(shè)備、按按照一定定的順序序連續(xù)進(jìn)進(jìn)行加工工，最終終使之成成為成品品的方法法與過程程。工藝規(guī)劃劃的原則則技術(shù)先進(jìn)進(jìn)和經(jīng)濟(jì)濟(jì)上的合合理。CAPPCAPP借助于計(jì)計(jì)算機(jī)軟軟硬件技技術(shù)和支支撐環(huán)境境，利用用計(jì)算機(jī)機(jī)進(jìn)行數(shù)數(shù)值計(jì)算算、邏輯輯判斷和和推理等等的功能能來制定定零件機(jī)機(jī)械加工工工藝過過程。3.5CAPP技術(shù)的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)各類CAPP的特點(diǎn)對(duì)對(duì)比CAPP類型原理適用條件修訂式按零件形狀相似特征劃分零件族,由工藝屬性制定標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程零件族數(shù)較少，族內(nèi)零件項(xiàng)數(shù)較多，零件種類和批量相對(duì)穩(wěn)定。生成式將的推理和決策方法轉(zhuǎn)換成決策模

10、型、算法及程序代碼，自動(dòng)生成零件的工藝規(guī)程。系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高,智能化程度較高。專家系統(tǒng)模擬人類專家解決問題的推理方式和思維過程，對(duì)現(xiàn)實(shí)中的問題作出判斷和決策。智能化程度高,解決復(fù)雜而專門的問題，沒有確定的算法。第4章計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助制造造技術(shù)4.1計(jì)算機(jī)輔輔助制造造的基本本概念4.2數(shù)控加工工程序編編制4.3計(jì)算機(jī)輔輔助質(zhì)量量控制4.4加工過程程監(jiān)控4.1計(jì)算機(jī)輔輔助制造造的基本本概念計(jì)算機(jī)輔輔助制造造（CAM，computer-aidedmanufacturing）是指在在機(jī)械制制造業(yè)中中，利用用電子數(shù)數(shù)字計(jì)算算機(jī)通過過各種數(shù)數(shù)值控制制機(jī)床和和設(shè)備，自動(dòng)完完成離散散產(chǎn)品的的加工、裝配、檢測測

11、和包裝裝等制造造過程。國際計(jì)算算機(jī)輔助助制造組組織關(guān)于于計(jì)算機(jī)機(jī)輔助制制造有一一個(gè)廣義義的定義義：“通通過直接接的或間間接的計(jì)計(jì)算機(jī)與與企業(yè)的的物質(zhì)資資源或人人力資源源的聯(lián)接接界面，把計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)有效地地應(yīng)用于于企業(yè)的的管理、控制和和加工操操作?！庇?jì)算機(jī)輔輔助制造造的核心心是計(jì)算算機(jī)數(shù)值值控制(簡稱數(shù)控控)。數(shù)控的特特征是由由程序指指令來控控制機(jī)床床。改變程序序指令就就可改變變加工過過程，數(shù)數(shù)控的這這種加工工靈活性性稱之為為“柔性性”。4.2數(shù)控加工工程序編制4.2.2數(shù)控機(jī)床床程序編編制的內(nèi)內(nèi)容和步步驟三、數(shù)控控機(jī)床程程序編制制的內(nèi)容容和步驟驟數(shù)控加工工程序編編制含蓋蓋“分析析零件圖圖樣”

12、到到“程序序檢驗(yàn)”的全過過程。4.3計(jì)算機(jī)輔輔助質(zhì)量量控制質(zhì)量控制制(QualityControl)是為達(dá)到到質(zhì)量要要求所采采取的作作業(yè)技術(shù)術(shù)和活動(dòng)動(dòng)。計(jì)算機(jī)輔輔助質(zhì)量量控制（ComputerAidedQuality,CAQ)是在傳感感技術(shù)、信號(hào)處處理技術(shù)術(shù)、計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，通通過計(jì)算算機(jī)及其其軟件，實(shí)現(xiàn)在在加工過過程中的的質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)的獲獲取、處處理、分分析，并并對(duì)加工工過程進(jìn)進(jìn)行有效效的控制制，從而而保證產(chǎn)產(chǎn)品加工工質(zhì)量滿滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。計(jì)算機(jī)輔輔助質(zhì)量量控制應(yīng)應(yīng)貫穿于于產(chǎn)品形形成的全全過程，即包括括營銷和和市場調(diào)調(diào)查、過過程策劃劃與開發(fā)發(fā)、產(chǎn)品品設(shè)計(jì)與與采購、生產(chǎn)或或服務(wù)提提供、

13、驗(yàn)驗(yàn)證、安安裝和貯貯存、銷銷售和分分發(fā)、安安裝和投投入運(yùn)行行、技術(shù)術(shù)支持和和服務(wù)、用后處處置等各各個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)或階段段的質(zhì)量量控制。4.4加工過程程監(jiān)控加工過程程監(jiān)控為確保生生產(chǎn)過程程處于受受控狀態(tài)態(tài)，對(duì)直直接或間間接影響響產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的生生產(chǎn)、安安裝和服服務(wù)過程程所采取取的作業(yè)業(yè)技術(shù)和和生產(chǎn)過過程的分分析，診診斷和監(jiān)監(jiān)控。第5章生生產(chǎn)計(jì)劃劃制定5.1概述5.2生產(chǎn)計(jì)劃劃的制訂訂5.3物料需求求計(jì)劃5.4企業(yè)資源源計(jì)劃5.5高級(jí)計(jì)劃劃排程系系統(tǒng)5.1生產(chǎn)計(jì)劃劃制定概概述生產(chǎn)計(jì)劃劃定義：生產(chǎn)計(jì)劃劃是關(guān)于于企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作作系統(tǒng)總體方面面的計(jì)劃劃，是企企業(yè)在計(jì)計(jì)劃期應(yīng)應(yīng)達(dá)到的的產(chǎn)品品品種、質(zhì)質(zhì)量、產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)

14、產(chǎn)值等生生產(chǎn)任務(wù)務(wù)的計(jì)劃劃和對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)進(jìn)度的的安排。生產(chǎn)計(jì)劃劃是指導(dǎo)企業(yè)業(yè)計(jì)劃期期生產(chǎn)活活動(dòng)的綱領(lǐng)性方方案。生產(chǎn)計(jì)劃劃按決策策層面分分為三大大類：總生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃戰(zhàn)略層計(jì)計(jì)劃：企業(yè)高層層領(lǐng)導(dǎo)負(fù)負(fù)責(zé)，確確定總目目標(biāo)，提提供所需需資源。主生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃管理層計(jì)計(jì)劃：主管生產(chǎn)產(chǎn)部門負(fù)負(fù)責(zé)，提提出生產(chǎn)產(chǎn)指標(biāo)和和產(chǎn)品任任務(wù)計(jì)劃劃。生產(chǎn)作業(yè)業(yè)計(jì)劃作業(yè)層計(jì)計(jì)劃：車間班組組負(fù)責(zé)，配置設(shè)設(shè)備和人人力。5.2.2生產(chǎn)計(jì)劃劃工作的的內(nèi)容編制生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃的的準(zhǔn)備確定各項(xiàng)項(xiàng)計(jì)劃指指標(biāo)生產(chǎn)能力力的核算算與平衡衡確定產(chǎn)品品的生產(chǎn)產(chǎn)進(jìn)度組織和檢檢查生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃的的實(shí)施5.3物料需求求計(jì)劃物料需求求MRP計(jì)劃：是基于計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù),決

15、策相關(guān)關(guān)物料的的數(shù)量和和訂貨時(shí)時(shí)間以滿滿足主生生產(chǎn)計(jì)劃劃的計(jì)劃劃。閉環(huán)MRP計(jì)劃：在MRP基礎(chǔ)上，結(jié)合采采購計(jì)劃劃、車間間作業(yè)計(jì)計(jì)劃、生生產(chǎn)能力力計(jì)劃而而形成的的計(jì)劃。制造資源源MRP計(jì)劃把生產(chǎn)、庫存、采購、銷售、財(cái)務(wù)、成本等等子系統(tǒng)統(tǒng)都聯(lián)系系起來，逐漸成成為一個(gè)個(gè)覆蓋企企業(yè)全部部生產(chǎn)資資源的管管理信息息系統(tǒng)的的計(jì)劃。5.4企業(yè)資源源計(jì)劃企業(yè)資源源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）將企業(yè)的的財(cái)務(wù)、采購、生產(chǎn)、銷售、庫存和和其它業(yè)業(yè)務(wù)功能能整合到到一個(gè)信信息管理理平臺(tái)上上，從而而實(shí)現(xiàn)信信息數(shù)據(jù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化化，系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行集集成化、業(yè)務(wù)流流程合理理化、績績效監(jiān)控控動(dòng)

16、態(tài)化化、管理理改善持持續(xù)化，預(yù)測在在今后信信息時(shí)代代企業(yè)管管理信息息系統(tǒng)的的發(fā)展趨趨勢(shì)和即即將發(fā)生生變革。5.5高級(jí)計(jì)劃排程程系統(tǒng)高級(jí)計(jì)劃劃系統(tǒng)（APS，AdvancedPlanningandScheduling）被譽(yù)為為供應(yīng)鏈鏈優(yōu)化引引擎，用用于協(xié)調(diào)調(diào)物流、開發(fā)瓶瓶頸資源源和保證證交貨日日期。APS是企業(yè)信信息中樞樞ERP系統(tǒng)的補(bǔ)補(bǔ)充。APS內(nèi)容：包括需求求和供應(yīng)應(yīng)計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)計(jì)劃、生生產(chǎn)計(jì)劃劃和排程程、分銷銷計(jì)劃等等各種模模塊。APS的目標(biāo)：追求生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)優(yōu)化和能能力的平平衡。探討在滿滿足約束束條件的的前提下下，獲得得制造時(shí)時(shí)間和成成本最優(yōu)優(yōu)化。能幫助制制造企業(yè)業(yè)高效地地控制生生產(chǎn)計(jì)劃劃

17、。第6章柔柔性制造造和智能能制造系系統(tǒng)6.1柔性制造造系統(tǒng)概概述6.2柔性制造造系統(tǒng)中中的加工工系統(tǒng)6.3柔性制造造系統(tǒng)中中的物流流系統(tǒng)6.4柔性制造造系統(tǒng)中中的控制制與管理理系統(tǒng)6.5柔性制造造系統(tǒng)實(shí)實(shí)例6.6智能制造造系統(tǒng)6.1柔性制造造系統(tǒng)概概述6.1.2FMS的定義和和組成柔性制造造系統(tǒng)flexiblemanufacturing system;FMS定義：在成組技技術(shù)的基基礎(chǔ)上，以多臺(tái)臺(tái)(種)數(shù)控機(jī)床床或數(shù)組組柔性制制造單元元為核心心，通過過自動(dòng)化化物流系系統(tǒng)將其其聯(lián)接，統(tǒng)一由由主控計(jì)計(jì)算機(jī)和和相關(guān)軟軟件進(jìn)行行控制和和管理，組成多多品種變變批量和和混流方方式生產(chǎn)產(chǎn)的自動(dòng)動(dòng)化制造造系統(tǒng)。

18、6.1柔性制造造系統(tǒng)概概述6.1.2FMS的定義和和組成FMS組成：6.2柔性制造造系統(tǒng)中中的加工工系統(tǒng)6.2.1FMS對(duì)機(jī)床的的要求與與配置FMS對(duì)機(jī)床的的要求：（l）工序集集中（2）高柔性性和高生生產(chǎn)率（3）控制功功能強(qiáng)、可擴(kuò)展展性好（4）具有通通訊接口口6.2柔性制造造系統(tǒng)中中的加工工系統(tǒng)6.2.2機(jī)床輔具具與自動(dòng)動(dòng)上下料料裝置機(jī)床夾具具組合夾具具：利用用標(biāo)準(zhǔn)化化夾具零零部件快快速拼裝裝所需夾夾具；柔性夾具具：一部部夾具能能為多個(gè)個(gè)加工對(duì)對(duì)象服務(wù)務(wù)。托盤（Pallet）承載工工件和夾夾具完成成加工任任務(wù)，是是各加工工單元間間的硬件件接口。自動(dòng)上下下料裝置置托盤交換換器：聯(lián)聯(lián)接加工工系統(tǒng)和

19、和物料運(yùn)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)統(tǒng)橋梁；工業(yè)機(jī)器器人：具具有較大大的柔性性度。6.3柔性制造造系統(tǒng)中中的物流流系統(tǒng)6.3.1工件流支支持系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)成運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)的基本本回路自動(dòng)導(dǎo)向向小車AGV自動(dòng)化倉倉庫6.3柔性制造造系統(tǒng)中中的物流流系統(tǒng)6.3.2刀具流支支持系統(tǒng)統(tǒng)刀具流系系統(tǒng)組成成及其管管理刀具預(yù)調(diào)調(diào)站設(shè)在FMS之外，按按要求對(duì)對(duì)刀具進(jìn)進(jìn)行裝配配和調(diào)整整；刀具裝卸卸站是刀具進(jìn)進(jìn)出FMS入口，多多為排架架式框架架結(jié)構(gòu)；刀具庫系系統(tǒng)存放當(dāng)前前加工所所需的機(jī)機(jī)床刀庫庫，容量量??；存存放各加加工單元元共享的的中央刀刀庫，容容量大；刀具運(yùn)載載交換裝裝置負(fù)責(zé)刀具具運(yùn)輸和和交換，適時(shí)向向加工單單元提供供所需刀刀具；

20、計(jì)算機(jī)控控制管理理系統(tǒng)控制刀具具運(yùn)輸、存儲(chǔ)和和管理，監(jiān)控管管理刀具具的使用用，及時(shí)時(shí)取走已已報(bào)廢或或壽命已已耗盡的的刀具。6.4柔性制造造系統(tǒng)中中的控制制與管理理系統(tǒng)6.4.1FMS系統(tǒng)的控控制方式式遞階控制制遞階控制制結(jié)構(gòu)：將復(fù)雜系系統(tǒng)分層層分模塊塊設(shè)置，各層相相對(duì)獨(dú)立立，便于于系統(tǒng)的的開發(fā)和和維護(hù)。遞階控制制特點(diǎn)：愈往底層層，實(shí)時(shí)時(shí)性愈強(qiáng)強(qiáng)；愈到到上層，處理信信息量愈愈大，實(shí)實(shí)時(shí)性要要求愈小小。FMS三層遞階階控制結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)管理理與控制制層（單單元控制制層）-接受上級(jí)級(jí)任務(wù)，制定系系統(tǒng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行任任務(wù)分配配，監(jiān)控控系統(tǒng)執(zhí)執(zhí)行；過程協(xié)調(diào)調(diào)與監(jiān)控控層（工工作站層層）-加工程序序分配、協(xié)調(diào)

21、工工件流動(dòng)動(dòng)、運(yùn)行行狀態(tài)采采集監(jiān)控控、向上上層反饋饋信息；設(shè)備控制制層-控制設(shè)備備工作循循環(huán)，執(zhí)執(zhí)行上層層控制指指令，反反饋現(xiàn)場場數(shù)據(jù)。6.4柔性制造造系統(tǒng)中中的控制制與管理理系統(tǒng)控制系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)：在上述三三級(jí)遞階階控制結(jié)結(jié)構(gòu)中，每層的的信息流流都是雙雙向流動(dòng)動(dòng)的：向向下可下下達(dá)控制制指令，分配控控制任務(wù)務(wù)，監(jiān)控控下層的的作業(yè)過過程；向向上可反反饋控制制狀態(tài)，報(bào)告現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)。在控制的的實(shí)時(shí)性性和處理理信息量量方面，各層控控制計(jì)算算機(jī)是有有所區(qū)別別的：愈愈往底層層，其控控制的實(shí)實(shí)時(shí)性要要求愈高高，而處處理的信信息量則則愈??；愈到上上層，其其處理信信息量愈愈大，而而對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)性要求求則愈小小

22、。6.6.2智能制造造系統(tǒng)的的含義和和特征智能制造造系統(tǒng)的的含義智能制造造系統(tǒng)是是一種由由智能機(jī)機(jī)器和人人類專家家共同組組成的人人機(jī)一體體化智能能系統(tǒng)，它在制制造過程程中能以以一種高高度柔性性與集成成不高的的方式，借助計(jì)計(jì)算機(jī)模模擬人類類專家的的智能活活動(dòng)進(jìn)行行分析、推理、判斷、構(gòu)思和和決策等等，從而而取代或或者延伸伸制造環(huán)環(huán)境中人人的部分分腦力勞勞動(dòng)。同同時(shí)，收收集、存存貯、共共享、完完善、集集成和發(fā)發(fā)展人類類專家的的智能。6.6.2智能制造造系統(tǒng)的的含義和和特征智能制造造系統(tǒng)的的特征自律能力人機(jī)一體化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)自組織與超柔性學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力第7章高高速加工工技術(shù)7.1高速加工工技術(shù)

23、概概述7.2高速切削削刀具7.3高速切削削加工機(jī)機(jī)床7.4高速切削削加工工工藝7.1高速加工工技術(shù)概述7.1.2高速切削削加工的定義及及特點(diǎn)高速切削削加工的的定義（High Speed Machining）幾種高速速加工的的權(quán)威定定義:CIRP（國際生生產(chǎn)工程程研究院院）切削削委員會(huì)會(huì)1978年提出：切削速速度為500-7000m/min的加工為為高速切切削；德國Darmstadt工業(yè)大學(xué)學(xué)生產(chǎn)工工程與機(jī)機(jī)床研究究所（PTW）提出：切削速速度和進(jìn)進(jìn)給速度度為普通通切削的的510倍的加工工為高速速加工。根據(jù)Salomon高速切削削理論： 切削削溫度不不再隨切切削速度度的提高高而上升升，且以以高切

24、削削速度、高進(jìn)給給速度為為主要特特征的切切削加工工為高速速加工。7.1高速加工工技術(shù)概述7.1.2高速切削削加工的定義及及特點(diǎn)高速切削削加工的特點(diǎn)生效率高高高速切削削加工允允許使用用較大的的進(jìn)給率率，比常常規(guī)切削削加工提提高510倍，單位位時(shí)間材材料切除除率可提提高36倍。切削力低低高速切削削切削深深度和切切削寬度度小，因因此切削削力較小小，與常常規(guī)切削削相比，切削力力至少可可降低30%，適合加加工剛性性較差的的零件加加工。加工質(zhì)量量得到提提高。精度高由于切削削深度、切削寬寬度和切切削力都都很小，使得刀刀具、工工件變形形小，保保證了尺尺寸的高高精度和和低粗糙糙度加工工。7.1高速加工工技術(shù)概述

25、7.1.2高速切削削加工的定義及及特點(diǎn)高速切削削加工的的特點(diǎn)能耗低由于單位位功率的的金屬切切除率高高，所以以加工能能耗低，符合可可持續(xù)發(fā)發(fā)展的要要求。簡化加工工工藝流流程。常規(guī)切削削加工不不能加工工淬火后后的材料料，淬火火變形必必須進(jìn)行行人工修修整或通通過放電電加工解解決。高高速切削削則可以以直接加加工淬火火后的材材料，在在很多情情況下可可完全省省去放電電加工工工序，消消除了放放電加工工所帶來來的表面面硬化問問題，減減少或免免除了人人工光整整加工。切削加工工的發(fā)展展方向是是高速切切削加工工，在發(fā)發(fā)達(dá)國家家，它正正成為切切削加工工的主流流。7.2高速切削削刀具7.2.1高速切削削對(duì)刀具具的要求求

26、刀具材料高強(qiáng)度、高硬度度、高韌韌性高切削速速度會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致切削削溫度的的急劇升升高，因因此，要要求刀具具材料具具有很高高的高溫溫力學(xué)性性能。高的耐熱熱性、抗抗熱沖擊擊性能要求刀具具材料的的熔點(diǎn)高高、氧化化溫度高高。高熱硬性性、耐腐腐蝕和化化學(xué)穩(wěn)定定性刀具材料料應(yīng)能適適應(yīng)難加加工材料料和新型型材料加加工的需需要目前的刀刀具材料料主要有有金剛石、立方氮氮化硼、陶瓷刀刀具、TiCN基硬質(zhì)合合金刀具具（金屬屬陶瓷）、涂層層刀具和和超細(xì)硬硬質(zhì)合金金刀具等等。7.2高速切削削刀具7.2.1高速切削削對(duì)刀具具的要求求刀具結(jié)構(gòu)構(gòu)和幾何何參數(shù)刀具應(yīng)具具有很好好的斷屑屑、卷屑屑和排屑屑性能。切削塑性性材料時(shí)時(shí)切屑易易產(chǎn)生折折斷與卷卷曲，將將