【正文】 5）系統(tǒng)的目標是獲得多品種、中小數(shù)量離散生產(chǎn)過程的高效益、高柔性，達到動態(tài)總體最優(yōu)。一般應(yīng)具備以下要素：3/9/2023 481）信息管理系統(tǒng)： (management information system， MIS) 是 CIMS的上層管理系統(tǒng)，根據(jù)需求信息作出生產(chǎn)決策、確定生產(chǎn)計劃、估算生產(chǎn)成本和效益，作出物料、能源、設(shè)備和人員的計劃安排，以保證生產(chǎn)正常進行。3/9/2023 44過程控制搬運輸送存儲自動化的在線狀態(tài)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和處理加工系統(tǒng) 物流系統(tǒng) 信息系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)過程監(jiān)視加工系統(tǒng)與物流系統(tǒng)的自動控制加工系統(tǒng)與輸送系統(tǒng)之間自動連接任意順序加工工件自動更換工件工具自動自由節(jié)拍可變連接各生產(chǎn)裝置自動任意順序存放FMS系統(tǒng)構(gòu)成3/9/2023 45 現(xiàn)有 FMS由 FMC組成的還較少，多數(shù)由 CNC機床以直接數(shù)控 DNC的方式組成。柔性制造系統(tǒng)（ flexible manufacturing system ，F(xiàn)MS） 3/9/2023 41一般由加工中心與自動更換工件托盤或工業(yè)機器人硬件自動檢測與監(jiān)控裝置組成，在多臺加工中心機床或柔性制造單元的基礎(chǔ)上，增加刀具和工件在加工設(shè)備與倉儲之間的流通傳輸和存儲，以及必要的作業(yè)調(diào)度、工況監(jiān)視和自動檢測系統(tǒng)，并由高一級計算機對整個系統(tǒng)進行控制和管理。 如在數(shù)控機床上增加不同容量的刀具庫和自動換刀機械手，增加第二主軸和交換工作臺裝置，配以工業(yè)機器人和自動運輸小車，以組成新的加工中心。采用補償技術(shù)和輔助措施來達到加工精度，如齒隙補償、絲桿螺距補償、刀具補償?shù)燃夹g(shù)。 計算機的處理大致為選定基準，運動控制、根據(jù)規(guī)定程序?qū)Ω鱾€檢測點的數(shù)據(jù)進行計算機處理并打印輸出。數(shù)控系統(tǒng)對工作臺進行控制，對電極絲進行自動校正、自動對位、電極絲張力、脈沖電源參數(shù)進行適應(yīng)控制，達到最佳加工狀態(tài)。 加工中心有兩類：3/9/2023 24 銑削加工中心：在鏜銑床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有的系統(tǒng)還有拋物線、螺旋線、漸開線等插補功能。 根據(jù)控制運動方式，可分為點位控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。（ 5）經(jīng)濟性好：采用 CNC，使系統(tǒng)性價比大為提高。目前我國數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)有 200多家，品種滿足率達 80％，在有些企業(yè)實施了柔性制造系統(tǒng) FMS和計算機集成制造系統(tǒng) CIMS。 DNC群控技術(shù)是 FMS柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控機床上的 DNC接口就是機床數(shù)控裝置與通用計算機之間進行數(shù)據(jù)傳送及通訊控制用的，也是數(shù)控機床之間實現(xiàn)通訊用的接口。l 數(shù)控設(shè)備工作原理工作要求數(shù)控程序數(shù)控設(shè)備工作結(jié)果l 數(shù)控技術(shù)是集計算機、自動控制、精密測量、電工電子、機械制造與信息管理為一體的現(xiàn)代控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域，是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)應(yīng)運而生。3/9/2023 6 DNC(直接數(shù)控 )技術(shù)始于 20世紀 60年代末期。3/9/2023 9 在引進、消化、吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，北京機床研究所又開發(fā)出 BS03經(jīng)濟型數(shù)控和 BS04全功能數(shù)控系統(tǒng)，航天部 706所研制出 MNC864數(shù)控系統(tǒng)。（ 3）可靠性高：利用計算機的輸入、存儲設(shè)備（如硬盤）避免原來的光電機、紙帶機出錯率高的問題。3/9/2023 14l 數(shù)控系統(tǒng)的組成和分類（ 1）數(shù)控系統(tǒng)： 是一種能控制機器運動的裝置。同時運動軌跡和速度要進行控制?？刹杉瘷C床的工作狀態(tài)，在線檢測數(shù)據(jù)，對加工質(zhì)量和狀態(tài)進行實時控制。（ 2）數(shù)控線切割機床 工件固定在工作臺上，與高頻脈沖電源正極連接，鉬絲與負極連接。3/9/2023 31l CNC三坐標測量機 三坐標測量機是用來檢測箱體、工件、模具以及其他形狀復雜的物體。 提高機床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)誤差，采用補償技術(shù)來達到。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。具有計算機集中處理和分級控制的能力。配有管理信息系統(tǒng) MIS，提供系統(tǒng)運行狀態(tài)報告和生產(chǎn)控制計劃等。3/9/2023 47（ 3）計算機集成制造系統(tǒng)（ puter integrated manufacturing system,CIMS） CIMS的概念由美國 Harrigton博士 1973年提出，1993年美國機械制造工程師學會、計算機與自動化專業(yè)學會發(fā)表 CIMS的結(jié)構(gòu)模型。 2）系統(tǒng)包括制造工廠全部生產(chǎn)、經(jīng)營活動。需要有產(chǎn)品的設(shè)計與工藝設(shè)計的 CAD/CAM系統(tǒng)；生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)控制的 CAP/CAC系統(tǒng)；工廠的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動裝配與測試，材料的自動運輸與處理。計算機輔助工藝過程設(shè)計、工裝設(shè)計、數(shù)控自動編程系統(tǒng)。 加工刀具必須標準化、系列化以及具有較長壽命的刀具以減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)。主要有： 托盤搬運式：一般以鏜銑加工中心為主構(gòu)成，采用工件交換工作臺、工件托盤及托盤交換裝置構(gòu)成自動交換工件的裝置。開放式體系結(jié)構(gòu) 新一代數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)向開放式系統(tǒng)方向發(fā)展，國際上主要數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠商都瞄準 PC機所具有的開放性、可靠性、低成本、軟硬件資源豐富等特點，自 80年代末以來競相開發(fā)基于 PC機的 CNC系統(tǒng)，并提出開放式 CNC體系結(jié)構(gòu)的概念。 (加工精度達 μm)3/9/2023 35 復合化 在一臺數(shù)控設(shè)備上完成多工序切削加工（如車、銑、鏜、鉆等）的加工中心，替代多臺機床加工，減少工件的裝卸、搬運時間，減少半成品庫存量，又能提高形位精度。把握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢具有重要意義。l 工業(yè)機器人中由執(zhí)行機構(gòu)、動力部分和控制部分組成。 銑削加工中心：在車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。所以連續(xù)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的速度要高。 開環(huán)控制系統(tǒng)沒有反饋裝置，不能消除步進電機失步產(chǎn)生的誤差。通過輸入裝置讀入 CNC。l 增加設(shè)備的柔性，適應(yīng)不同品種、規(guī)格、批量的工件的加工。3/9/2023 7 20世紀 90年代，出現(xiàn)了包括市場預(yù)測、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計與制造和銷售等全過程均由計算機集成管理和控制的計算機集成制造系統(tǒng) CIMS。第四代以后采用通用計算機，數(shù)控功能由軟件實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的功能特色與可靠性，稱為計算機數(shù)控 CNC（puter numerical control）。如機器人、坐標測量機、數(shù)控雕刻機、數(shù)控繪圖機、電火花加工機床等。 1974年微處理器開始用于機床的數(shù)控系統(tǒng)中，從此CNC(計算機數(shù)控系統(tǒng) )軟線數(shù)控技術(shù)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展得以快速發(fā)展。我