【正文】 這一個(gè)層也經(jīng)常被稱為命 車間層 ， “ 車間控制層 ” 術(shù)語包括區(qū)域控制和下一層的控制，在美國的著作中，車間控制經(jīng)常被稱為 制造活動(dòng)控制 ,在 柔性制造系統(tǒng)中 FMS控制軟件將會(huì)對(duì)區(qū)域?qū)嵭锌刂?。而?,人在柔性制造業(yè)中所扮演的角色仍然是十分重要的。 除此之外，那些多設(shè) 備的物理的集成實(shí)際上是十分困難的；舉例來說，在托盤中各種各樣的裝載 / 卸載的機(jī)械裝置都是應(yīng)用很復(fù)雜的機(jī)械工具，它們來自各種不同的生產(chǎn)廠商。不管曾經(jīng)在這一區(qū)域中實(shí)行的什么樣的研究 ,都沒有和FMS軟件一樣的設(shè)計(jì)方案功能和結(jié)構(gòu)。 傳統(tǒng)地 CNC機(jī)床已經(jīng)開始用來生產(chǎn)那些在設(shè)計(jì)中微不足道的各種不同的的部份零件。 一、 柔性制造業(yè)的發(fā)展歷史 柔性制造業(yè)最初是有英國的莫林公司在 1960 年提出的 , 24小時(shí)無人值守自動(dòng)運(yùn)行 。 人所從事的工作主要包括以下幾項(xiàng) : ? 修理和維護(hù)設(shè)備 ? 工具更換和安裝 ? 裝載和卸貨系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)輸入 ? 部分計(jì)劃變更 ? 計(jì)劃的實(shí)施 柔性制造 系統(tǒng)的設(shè)備 , 像所有的制造業(yè)的設(shè)備一樣 ,也一定能被檢測(cè)出嚴(yán)重的故障 , 和被破壞。 （ 3）在加工設(shè)備的選擇時(shí)，在能滿足加工要求的條件下 選用了現(xiàn)有的臥式拉床 L61移動(dòng)安裝座及輔助液壓系統(tǒng)，其中移動(dòng)安裝座起到了連接拉床和夾具的作用，相當(dāng)于轉(zhuǎn)接頭，更有利于夾具的安裝。當(dāng)加工對(duì)象變換時(shí)，只需轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)位，便可以迅速轉(zhuǎn)換到加工新的零件用的夾具上，十分方便。 對(duì)多品種、中小批量生產(chǎn)，使用專用夾具是不經(jīng)濟(jì)的。 圖（ 2）活塞加工自動(dòng)線上的隨行夾具 隨行夾具 定位銷 定位套 定位塊 由于隨行夾具 在生產(chǎn)自動(dòng)線中不斷地流動(dòng)，因此在隨行夾具中大多采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件，因?yàn)槁菪龏A緊機(jī)構(gòu)自鎖性能好，在隨行夾具的輸送過程中不容易松動(dòng)?，F(xiàn)代機(jī)床夾具雖然各具特色，但它們的定位、夾緊的原理以及組成都是和傳統(tǒng)夾具相同的。按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度 IT12及偏差入體原則，得 L11=， L12=， L21=20mm。 確定工序機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 ①本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差 加工表面 工序雙邊余量 /mm 工序尺寸及公差 /mm 粗 半精 精 粗 半精 精 Φ 117h11 外圓 — Φ Φ — Φ 外圓 — — Φ 0 — — Φ 90 外圓 — Φ Φ 90 — Φ 94 孔 5 — — Φ 94 — — Φ 68K7 孔 3 2 1 Φ 65+ Φ67+ Φ68+ ②確定軸向工序尺寸。要求 m的端面經(jīng)粗車和半精車，要求 m 的端面，經(jīng)粗車即可。分析 該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆到溝槽之內(nèi)，即能使油路暢通，因此 4 個(gè)φ 5mm的孔加工亦不成問題。本零件各表面的加工并不困難。 （ 4）Φ 68K7mm 內(nèi)孔：公差等級(jí)為 IT7，毛坯孔已鍛出，為未淬火鋼，根據(jù) [1]表 ，又是 大 批 量生產(chǎn)，故加工方法采用粗鏜、半精鏜、 拉孔 。 工序 80：以孔Φ 68K端面及一個(gè)槽定位，鉆 4個(gè)小孔。解工藝尺寸鏈，其中 L13=64mm， L8為封閉環(huán)。明確了現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向以及現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)夾具設(shè)計(jì)制造的基本要求。待隨行夾具到達(dá)加工位置時(shí)，將工件和隨行夾具一起夾緊在機(jī)床夾具上。根據(jù)斜角要 圖（ 3） a工件圖 圖（ 3） b 鉆斜孔組合夾具 基礎(chǔ) 件 支承件 定位件 導(dǎo)向減 壓緊件 緊固件 求，按正弦定理可以計(jì)算出定位銷軸線和定位盤軸線間的垂直與水平距離尺寸，工件右端則由擋銷定位。利用基礎(chǔ) 板上的定位孔可以安裝各種夾具，當(dāng)加工零件的對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，只需要改變網(wǎng)絡(luò)板上的相應(yīng)的夾具就可以了。 （ 2）夾具整體結(jié)構(gòu)盡量緊湊、合理。 人和計(jì)算機(jī)是 FMS的主要的角色。 個(gè)別的機(jī)床在 FMS 里面被 CNC 控制。 這種生產(chǎn)需要采取很多的裝備 , 但是可以把這些大量的設(shè)備的相同的部分關(guān)掉。這樣的系統(tǒng)就是一個(gè)用途一般的系統(tǒng)。對(duì) FMS來說， 生產(chǎn)車間的裝備中 DNC功能和作用是很重要的 。當(dāng)工序完成的時(shí)候 , 運(yùn)輸機(jī)就把零件運(yùn)回到 AS/RS，在 AS/RS里等待下一個(gè)工序或者被從 FMS 被卸載， FMSs 的完全無人值守的 操作非常少見的；在大部份的情形下一或較多的操作員將會(huì)總是不在長場(chǎng)的 , 他們很少在重要的情形下干涉系統(tǒng)，(這個(gè)被計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)正常地自動(dòng)地工作 ) ，但是系統(tǒng)能夠糾正那些較小的錯(cuò)誤，并且能讓系統(tǒng)高的效率運(yùn)行。 它在制造設(shè)備控制和運(yùn)行方面有這樣的功能例如加工制造和產(chǎn)品工程學(xué)，數(shù)據(jù)管理和其他的長期活動(dòng)。 5)工作站控制負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作站上被實(shí)行運(yùn)行分配到工作站的一個(gè)工作 ,這一個(gè)功能操作可以在幾秒到幾小時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成 6)設(shè)備層是在一部機(jī)器上執(zhí)行具體的工作。 那兩個(gè)最重要的組織， NBS( 國家標(biāo)準(zhǔn)局 )現(xiàn)在被叫做 NIST( 國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的學(xué)會(huì) ) ，美國的 (NBS模型 ) 和 ISO( 國際的標(biāo)準(zhǔn)化組織 ),提議為先進(jìn)的制造系統(tǒng)的控制水平的定義了一個(gè)國際的標(biāo)準(zhǔn) ( ISO 模型 )。 自動(dòng)化的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)的是一個(gè)的能夠協(xié)助獨(dú)立的 CNC 機(jī)床形成一組，并加入到全面的 FMS 之內(nèi)的基本的成分。 也有很多 FMS的控制系統(tǒng)是聯(lián)合自動(dòng)機(jī)械和手工操作員操作的 。 FMS能夠生產(chǎn)體積大的和生產(chǎn)率高而優(yōu)越于獨(dú)立的 CNC機(jī)床。 首先 FMS 是在支撐系統(tǒng)發(fā)展完善的時(shí)間之前發(fā)展的。 即使是所有的系統(tǒng)都能正常的運(yùn)作 ,也必須進(jìn)行周期的維護(hù)工作。 參考文獻(xiàn) 1 狄瑞春、潘曉紅主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .浙江大學(xué)出版社 .2021： 175209 2 華茂發(fā)主編 .機(jī)械制造技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021： 298305 3 寒秋實(shí)主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021： 142322 4 王先奎主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021： 90157 5 王隆太主編 .先進(jìn)制造技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021： 112156 附錄 1中文譯文 柔性制造系統(tǒng) 介紹對(duì)制造系統(tǒng)和先進(jìn)的制造業(yè)的 技術(shù)的討論，對(duì)定義制造系統(tǒng)這一術(shù)語是用的。工件液壓采用小直徑（ Φ 1050mm）單作用液壓缸，結(jié)構(gòu)緊湊，而零部件設(shè)計(jì)成單元式結(jié)構(gòu)，在夾具底座上變換安裝位置十分容易。由于夾具設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量在整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有較大的比例。所以必須有一定的耐磨性以保證定位準(zhǔn)確，并能長久地保持精度。 2 專題正文 固定夾具和隨行夾具在自動(dòng)線上的應(yīng)用 自動(dòng)線夾具的種類主要有固定夾具和隨行夾具兩大類。粗銑時(shí)，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為 2mm，槽深余量為 2mm。 L1 L1 L21。 （ 9）Φ 5mm小孔：采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。 零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。在設(shè)計(jì)中逐步培養(yǎng)了我們一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，對(duì)我們今后參加工作有極大的幫助。參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （ 1）Φ 90mm外圓面：為未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù) GB1800— 79規(guī)定其公差等級(jí)為 IT14，需進(jìn)行粗車及半精車（見 [1]表 ）。 4 個(gè)槽與 4 個(gè)小孔的加工安排在最后，考慮定位方便，應(yīng)先銑槽后鉆孔。工藝尺寸鏈如下圖所示。選用鉆套對(duì)刀，選擇 GB 22621991鉆套。圖（ 1）是 垂直上方返回的系統(tǒng)圖。根據(jù)工件的加工要求，利用這些標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組裝成不同的夾具。 夾具在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是在加工時(shí)，機(jī)床、刀具、夾具和工件之間應(yīng)有嚴(yán)格的坐標(biāo)位置，所以數(shù)控機(jī)床夾具在機(jī)床上應(yīng)相對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn)具有嚴(yán)格的坐標(biāo)位置，以保證所裝夾的工件處于規(guī)定的坐標(biāo)位置上。如 夾具底座比較大，形狀復(fù)雜，要求精度高，加工比較困難，選用 鑄鐵材料ＨＴ 2040。 它包括自動(dòng)制造過程的集成， 在柔性制造業(yè)系統(tǒng) , 那些數(shù)控機(jī)床 (例如 ,車床 ,鉆床 )和自動(dòng)化的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行共享和及時(shí)的協(xié)調(diào)。當(dāng)再重新配置 FMS， 生產(chǎn)另外類型的零件的時(shí)候 , 他們也必須改變?cè)瓉淼某绦?。另一方面是?dú)立的 CNC 雖然生產(chǎn)率低，但是能提供最大的柔性 , 但是有能力的機(jī)器。在這些情況下，包括在系統(tǒng)中的機(jī)床的操作計(jì)劃都是必須的。 工具管理模塊維持所有的有關(guān)工具的賬戶數(shù)據(jù)的并保持工具在 FMS中的真實(shí)的位置。 在 FMS中自動(dòng)儲(chǔ)存和取回系統(tǒng) (AS/RS) 常常集合在一起的。 制造業(yè)控制被運(yùn)用在企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，就是負(fù)責(zé) 的完成企業(yè)的使命 。 a “ full” DNC munication protocol enabling remote control of the machines is required (see the discussion on DNC in the previous section). The fact that most vendors of machine tools have developed proprietary munication protocols is plicating the development and integration of FMSs including multivendor equipment. Furthermore, the physical integration of multivendor equipment is difficult。這些階層的模型在計(jì)劃和執(zhí)行計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中主要地被當(dāng)作叁考的框架使用，但是他們也是可適用于討論生產(chǎn)計(jì)劃和大概的控制活動(dòng)。 物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)必須能夠卸載在工作站上的工件，并且能夠裝載另外一個(gè)運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)工作站上的零件。系統(tǒng)里面處理部份原料的運(yùn)輸由一個(gè)傳送控制模塊來管理。柔性制造業(yè)就填充這一持續(xù)很久的制造業(yè)的空缺。 然而，在 1970年后期和 1980年早期由于復(fù)雜的 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)，柔性制造業(yè)發(fā)展迅速的概念。 FMS的裝載和卸貨是相同的。柔性制造系統(tǒng)能很快地調(diào)整生產(chǎn)線以適應(yīng)不同零件的加工。 4 經(jīng)濟(jì)性與資源分析 經(jīng)濟(jì)性 是機(jī)械產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)之一，在產(chǎn)品產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，包括原材料制備、設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用、回收或再生過程，都應(yīng)該始終貫徹經(jīng)濟(jì)性原則，盡量地節(jié)約能源和資源，降低生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)省生產(chǎn)率。其原理是通過調(diào)節(jié)或更換裝在通用底座上的某些可調(diào)節(jié)或可更換元件，以裝夾多種不同類的夾具的工件；而成組夾具則是根據(jù)成組工藝的原則，針對(duì)一組相似零件而設(shè)計(jì)的有通用底座和可調(diào)節(jié)或可更換元件的夾具。這樣不但使隨行夾具結(jié)構(gòu)通用化，而且也使自動(dòng)線的機(jī)床 夾具、隨行夾具的輸送裝置結(jié)構(gòu)通用化，從而提高整個(gè)自動(dòng)線的通用化程度，縮短自動(dòng)線的設(shè)計(jì)制造周期，降低制造成本。 隨行夾具 隨行夾具用于工件間接輸送的自動(dòng)線，主要適用 于工件形狀復(fù)雜、沒有合適的輸送基面，或者隨有合適的輸送基面，但屬于易磨損的非鑄材料工件，使用隨行夾具可以避免表面劃傷與磨損。 夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。 圖中 L7為未標(biāo)注公差尺寸，其公差等級(jí)按 IT14，查公差表得公差值為 ，則 L7=。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工按下述工藝路線進(jìn)行： 工序 10：以外圓Φ 及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓Φ 90mm 及臺(tái)階面，粗車外圓Φ 117mm,粗鏜孔Φ 68mm 工序 20：以粗車后的外圓Φ 90mm及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓Φ ，車 ，粗鏜孔Φ 94mm，倒角。具體而言，即選 Φ 68K7mm 孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 前 言 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)是在 機(jī)械制造工藝學(xué) 等專業(yè)課程所學(xué)的理論知識(shí)，發(fā)展專業(yè)知識(shí)解決時(shí)間生產(chǎn)問題的依次實(shí)踐訓(xùn)練。 由于本齒輪全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)選進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 工序 30：以粗車后的外圓Φ 及端面定位，半精車另一端面，半精車外圓Φ 90mm及臺(tái)階面，半精車外圓Φ 117mm，半精鏜孔Φ 68K7,倒角。 根據(jù)尺寸鏈計(jì)算公式有 L7=L13L23L3 L3=L13L23L7=(642012)mm=32mm T7=T13+T23+T3(L7為封閉環(huán) ) 由于 T13=， T7=，不能滿足尺寸公差的關(guān)系式，必須減小其公差。該孔加工為鉆孔加工，鉆孔的沖擊力