可重构制造系统rms研究现状及发展趋势(编辑修改稿)

可重构制造系统rms研究现状及发展趋势(编辑修改稿)内容摘要：

床采用塑料减摩导轨、滚动导轨或静压导轨，以提高运动的平稳性并使低速运动时不出现爬行现象。 由于采用了宽调速的进给伺服电动机和宽调速的主轴电动机，可以不用或少用齿轮传动和齿轮变速，这就简化了机床的传动机构。 机床布局便于排屑和工件装卸，部分数控机床带有自动排屑器和自动工件交换装置。 大部分数控机床采用具有微处理器的可编程序控制器，以代替强电柜中大量的继电 器，提高了机床强电控制的可靠性和灵活性。 随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。 未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。 1988年 ,赖特和伯恩出版了智能制造研究 领域的首本专著《智能制造》 .他们在这本书中提出智能机床的设想 :采用拟人化的方法将智能机床制成能模仿熟练机械师技能的加工机器 ,根据给定的输入 ,自动完成加工任务 ,并输出所希望的产品 .智能机床与熟练 中国最大的资料库下载 中国最大的资料库下载 机械师操作普通机床具有同样的功能 ,因而具有智能 .智能机床具有目标理解 ,信息感知 ,通信 ,适应控制等功能 .格林菲尔德等人提出在未来环境中自治与开放系统机床的概念 ,认为在未来的先进制造系统中 ,加工机床应是自治的和开放的 .作为实验原型 ,他们研制了以一台立式加工中心为主的智能机床 .为达到自治性 ,给加工中心配置了机器人 ,测量头 ,视 觉系统 ,灵巧机械手等装置。 为达到开放性 ,用开放体系结构的工作站计算机和标准软件 ,实现对加工中心及其附加装置的智能控制 .未来工厂 :人们追求的目标现在已经看到 ,人们正在努力研制智能加工机器 ,设计未来工厂 ,创造未来的智能工厂 ,最终实现工厂智能化 .1990 年 6 月 ,日本通产省就提出称之为 智能制造系统 研究的 10 年计划 ,并从 1991年正式实施 .这是一项耗资 10亿美元的设计未来工厂的国际研究计划 ,日本政府决定邀请世界各地精通机器人和有关制造技术的专家参加 ,以便找到办法把一些新出现的高技术 ,特别是人工智能技术同具有视觉和 触觉功能的机器人结合起来 ,最终创建一些智能工厂 —— 未来工厂的雏型 . 一个好的智能制造系统 ,还要有三个子系统 :① 虚拟制造系统 ,事先模拟制造过程 .② 全息制造系统 ,系统的元素是 自主 ,自治 的模块 ,协作完成给定的任务 ,既合作又自治。 系统的结构既是 你中有我 ,又是 我中有你 ,增强系统的柔性 .③ 全球同步工程 ,使产品的不同部分能同时在世界上不同的生产研究基地进行制造 ,保证产品质量 ,降低生产成本 .智能制造系统的进一步发展 ,将是 中国最大的资料库下载 中国最大的资料库下载 未来工厂 :一种是费莱克塔工厂 ,可以实现制造系统的自组织 ,自优化 .另一种是随机制造系统 ,有 自主的机床系统 ,自我组织管理 ,依据任务组合加工过程 .组内要合作 ,各组之间要竞争 ,以适应生产环境的变化 .多功能集成工厂是未来工厂的又一模式 ,以满足消费者对某种产品的多功能需求 .例如 ,现在需要一种将汽车 ,船舶和飞机的功能集合于一身的产品 ,于是该工厂负责设计 ,并通过计算机网络组织各有关厂家分工制造 ,最后又由该厂总装 .这样 ,可以发挥专业厂家的优势 ,自己投资少 ,效率高 ,还有很大的灵活性 .根据用户不同的要求更加灵活地生产出具有个性的 ,更新的 ,更美的智能化产品是智能工厂的基本任务 .更新 ,更美 ,更智能 是智能时代的最强 . 数控编程是 CAM的重要组成部分。 它包括加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成。 加工刀具路径文件可利用 CAD/CAM软件，根据加工对象的结构特征、加工环境特征其中包括机床 夹具 刀具 工件所组成的具体工序加工系统的特征）以及加工工艺设计的具体特征来生成描述加工过程的刀具路径文件。 通过后置处理器读取由 CAM系统生成的刀具路径文件，从中提取相关的加工信息，并根据指定数控机床的特点及 NC程序格式要求进行分析、判断和处理，最终生成数控机床所能直接识别的 NC程序，就是数控加工的后置处理数控加工后置处理是CAD/CAM集成系统非常重要的组成部分，它直接影响 CAD/C 中国最大的资料库下载 中国最大的资料库下载 AM 软件的使用效果及零件的加工质量。 目前国内许多 CAD/CAM软件用户对软件的应用只停留在 CAD模块上，对 CAM模块的应用效率不高，其中一个非常关键的原因就是没有配备专用的后置处理器，或只配备了通用后置处理器而没有根据数控机床特点进行必要的二次开发，由此生成的代码还需人工做大量的修改，严重影响了 CAM模块的应用效果。 目前，从技术上讲，由于 CAD/CAM系统硬件和软件的发展，对加工对象、加工系统建立三维模型、运用图形交互的方法 实现刀具路径的生成、加工过程仿真和干涉碰撞检查已经是可行的。 北京市机电研究院在工程实践中已付诸实施，并取得了良好效果。 而要使生成的刀具路径文件转换成数控 NC程序，驱动和控制机床实施加工，还必须以相应的后置处理器开发为条件。 对于使用多种 CAD/CAM系统，配备多种机床各种类型数控系统的情况就更为复杂，这是因为后置处理面临如下纷繁的情况： 刀具路径文件采用 APT语言格式，这种语言接近于英语自然语言，它描述当前的机床状态及刀尖的运动轨迹。 它的内容和格式不 受机床结构、数控系统类型的影响。 但不同的 CAD/CAM软 中国最大的资料库下载 中国最大的资料库下载 件生成的刀具路径文件的格式均有所不同 ,如： 调用 n 号刀具，长度补偿选用 a 寄存器中的值 ，表示这一功能的指令在不同的CAM系统表述格式不同。 例如几种 CAD/CAM系统的表述格式如表 1 所示。 表 1 CAD/CAM系统的表述格式 CAD/CAM系统 表 述 格 式 UGII LOAD/TOOL， n， ADJUST， a SDRC Master LOADTL/n， l， h Pro/ENGINEER LOADTL/n， OSETNO， a CV CADDS LOAD/TOOL， n， OSETNO， a 中国最大的资料库下载 中国最大的资料库下载 NC程序由一系列程序段组成，通常每一程序段包含了加工操作的一个单步命令。 程序段通常是由 N、 G、 X、 Y、 Z、 F、 S、 T、M．．．．．地址字和相应的数字值组成的。 (1) ISO10561975标准对其中的部分准备代码功能、辅助功能代码的功能作了统一的规定，如： G00 快速点位运动、 G01 直线插补、 G02 顺时针圆弧插补、 G03 逆时针圆弧插补、 G04 驻留。 但还有大量的 未作统一规定的 ‘不指定代码 39。 ，其中不指定的 ‘G39。 代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功能，如表 2 所示。 表 2 根据需要自行制定的 ‘G39。 代码功能 G码。