3015 課程設(shè)計-CA6140車床齒輪工藝規(guī)程與夾具設(shè)計

3015 課程設(shè)計-CA6140車床齒輪工藝規(guī)程與夾具設(shè)計,課程設(shè)計,ca6140,車床,齒輪,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計 目 錄1. 前言-------------------------------------------------1一.工藝設(shè)計1.零件加工工藝設(shè)計--------------------------------------11.11 審查零件的工藝性------------------------------------11.12 主要技術(shù)要求----------------------------------------11.13 加工表面的尺寸及要求--------------------------------21.14 零件的材料------------------------------------------21.2 選擇毛坯的形狀、尺寸、公差---------------------------21.3 定位基準(zhǔn)的選擇---------------------------------------31.4 零件表面加工方法的選擇-------------------------------31.5 制訂工藝路線-----------------------------------------41.6 確定工序機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差-----------------61.7 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備-------------------------------82.填寫工藝文件------------------------------------------------------------------9二. 夾具的設(shè)計1.設(shè)計任務(wù)------------------------------------------------------------------------102.確定定位方案、選擇定位元件-----------------------------103.夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計-----------------------------------104.對刀裝置的選擇-----------------------------------------105.夾具在機(jī)床上的定位與夾緊-------------------------------10三．小結(jié)--------------------------------------------------------------------------11四.參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------11專題論文…………………………………………………………………13附錄1 中文譯文…………………………………………………………20附錄2 外文文獻(xiàn)…………………………………………………………26前言>課程設(shè)計是在>等專業(yè)課程所學(xué)的理論知識，發(fā)展專業(yè)知識解決時間生產(chǎn)問題的依次實踐訓(xùn)練。通過這次設(shè)計以鞏固我們所學(xué)的理論知識和專業(yè)技能，提高自己解決實際生產(chǎn)問題的能力。在設(shè)計中能逐步掌握查閱手冊，查閱有關(guān)書籍的能力。在設(shè)計中逐步培養(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)，對我們今后參加工作有極大的幫助。第一部分 工藝設(shè)計1.零件加工工藝設(shè)計1.11 審查零件的工藝性齒輪零件的圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)孔 φ68K7mm 要求 Ra0.8μm 有些偏高。本零件各表面的加工并不困難。關(guān)于 4 個 φ5mm 的小孔，其位置是在外圓柱面上6mmX1.5mm 的溝槽內(nèi)，孔中心線距溝槽一側(cè)面距離為 3mm。由于加工時不能選用溝槽的側(cè)面為定位基準(zhǔn)，故要較精確地保證上述要求比較困難。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 φ5mm 的孔加工亦不成問題。1.12 主要技術(shù)要求零件圖上的主要技術(shù)要求為：精 度：7—6—6FL JB179—83熱處理：齒部 G52 4 槽內(nèi)側(cè)G48 淬硬 2mm 1.13 加工表面的尺寸及要求Φ90mm 外圓面： 表面粗糙度 Ra3.2μmΦ106.5mm 外圓面： 表面粗糙度 Ra6.3μm齒圈外圓面： 表面粗糙度 Ra3.2μmΦ68K7mm 內(nèi)孔： 表面粗糙度 Ra0.8μmΦ94mm 內(nèi)孔： 表面粗糙度 Ra6.3μm端面： 表面粗糙度 Ra3.2μm 及 Ra6.3μm齒面： 表面粗糙度 Ra1.6μm 精度 7—6—6FL 槽： 表面粗糙度 Ra3.2μm 和 Ra6.3μmΦ5mm 小孔： 表面粗糙度 Ra2.5μm 1.14 零件的材料零件的材料為 45 鋼1.2 選擇毛坯的形狀、尺寸、公差齒輪是最常用的傳動件，要求具有一定的強(qiáng)度。該零件的材料為 45 鋼，輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜，又屬成批生產(chǎn)，做毛坯可采用模鍛成型。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。即外形做成臺階形，內(nèi)部孔鍛出。1.3 定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的盤狀齒輪，孔是其設(shè)計基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)） ，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選 Φ68K7mm 孔及一端面作為精基準(zhǔn)。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)。外圓 Φ117h11 表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準(zhǔn)。1.4 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、槽及小孔等，材料為 45 鋼。參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下：（1）Φ90mm 外圓面：為未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù) GB1800—79規(guī)定其公差等級為 IT14，需進(jìn)行粗車及半精車（見[1]表 1.4-6） 。（2）齒圈外圓面：公差等級為 IT11，粗車、精車即可（見[1]表1.4-6） 。 （3）Φ106.5mm 外圓面：公差等級為 IT12，粗車即可（見[1]表 1.4-6） 。（4）Φ68K7mm 內(nèi)孔：公差等級為 IT7，毛坯孔已鍛出，為未淬火鋼，根據(jù)[1]表 1.4-7，又是大批量生產(chǎn)，故加工方法采用粗鏜、半精鏜、拉孔。（5）Φ94mm 內(nèi)孔：為未標(biāo)注公差尺寸，公差等級按 IT14，毛坯孔已鍛出，只需粗鏜即可（見[1]表 1.4-7） 。（6）端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度有兩種要求。要求 Ra3.2μm 的端面經(jīng)粗車和半精車，要求 Ra6.3μm 的端面，經(jīng)粗車即可。 （[1]表 1.4-8） （7）齒面：齒輪模數(shù)為 2.2，齒數(shù)為 50，采用 AA 級單頭滾刀滾齒（[1]表 1.4-16、表 1.4-17） 。（8）槽：槽寬和槽深的公差等級分別為 IT13 和 IT14，采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑（參考[1]表 1.4-8） 。（9）Φ5mm 小孔：采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。1.5 制訂工藝路線 齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯的加工，再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面加工。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 Φ106.5mm 及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓 Φ90mm 及臺階面，粗車外圓 Φ117mm,粗鏜孔 Φ68mm工序 20：以粗車后的外圓 Φ90mm 及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓 Φ106.5mm 及臺階面，車 6mmX1.5mm 溝槽，粗鏜孔Φ94mm，倒角。工序 30：以粗車后的外圓 Φ106.5mm 及端面定位，半精車另一端面，半精車外圓 Φ90mm 及臺階面，半精車外圓 Φ117mm，半精鏜孔 Φ68K7,倒角。工序 40：以外圓 Φ90mm 及端面定位，拉 Φ68K7 孔，鏜孔內(nèi)的溝槽，倒角。工序 50：以 Φ68K7 孔及端面定位，滾齒，齒部淬火 G52。4 個槽與 4 個小孔的加工安排在最后，考慮定位方便，應(yīng)先銑槽后鉆孔。工序 60：以孔 Φ68K7 及端面定位，粗銑 4 個槽，4 槽內(nèi)側(cè)淬火 G48 淬硬 2mm。工序 70：以孔 Φ68K7、端面及粗銑后的一個槽定位，半精銑 4 個槽。工序 80：以孔 Φ68K7、端面及一個槽定位，鉆 4 個小孔。工序 90：鉗工去毛刺。 工序 100：終檢。1.6 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 工序雙邊余量/mm 工序尺寸及公差/mm加工表面粗 半精 精 粗 半精 精Φ117h11 外圓2.5 1.5 — Φ118.5 0-0.54Φ117 0-0.22—Φ106.5 0-0.4外圓3.5 — —Φ106.5 0-0.4— —Φ90 外圓 2.5 1.5 — Φ91.5 Φ90 —Φ94 孔 5 — — Φ94 — —Φ68K7 孔 3 2 1 Φ65 +0.190Φ67 +0.0740Φ68 +0.009-0.021②確定軸向工序尺寸。本零件各工序的軸向尺寸如下圖：a.確定各加工表面的工序加工余量工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量1 2 Z11=1.3Ⅰ2 2 Z12=1.33 1.7 Z32=1.74 1.7 Z42=1.7Ⅱ5 1.7 Z52=1.71 2 Z13=0.7Ⅲ2 2 Z23=0.7b.確定工序尺寸 L13、L 23、L 5 及 L6。該尺寸在工序 20、工序 30 中應(yīng)達(dá)到零件圖樣的要求，L 13=64+0.50mm, L5=6mm，L 6=2.5mm，L 23=20mm。c.確定工序尺寸 L12、L 11、L 21。這些尺寸只與加工余量有關(guān)，則L12=L13+Z13=(66+0.7)mm=64.7mmL11=L12+Z32=(64.7+1.7)mm=66.4mmL21=L23+Z13-Z23=(20+0.7-0.7)=20mmd.確定工序尺寸 L3。尺寸 L3 需解工藝尺寸鏈才能確定，工藝尺寸鏈如下圖所示。 圖中 L7 為未標(biāo)注公差尺寸，其公差等級按 IT14，查公差表得公差值為 0.27mm，則 L7=120-0.43mm。根據(jù)尺寸鏈計算公式有L7=L13-L23-L3L3=L13-L23-L7=(64-20-12)mm=32mmT7=T13+T23+T3(L7 為封閉環(huán))由于 T13=0.5mm，T 7=0.43mm，不能滿足尺寸公差的關(guān)系式，必須減小其公差?，F(xiàn)按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定偏差，則L13=64mm， L23=20mm，L 3 作調(diào)整尺寸，L 7=120-0.43mm 求得L3=32+0.250mm.e.確定工序尺寸 L4。 工序尺寸 L4亦需解工藝尺寸鏈才能確定。工藝尺寸鏈如下圖所示。圖中 L8為零件圖樣上要求保證的尺寸 33。其公差值按公差等級IT13 查表為 0.39mm ,L8=32mm。解工藝尺寸鏈，其中 L13=64mm，L 8為封閉環(huán)。得 L4=31mm。f.確定工序尺寸 L11、L 12、L 21。按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度 IT12 及偏差入體原則，得 L11=66.4mm，L 12=64.7mm，L 21=20mm。g.確定銑槽的工序尺寸。半精銑可達(dá)到零件圖樣的要求，則該工序尺寸：槽寬 16+0.280mm，槽深 15mm。粗銑時，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為 2mm，槽深余量為 2mm。則粗銑的工藝尺寸：槽寬為13mm，槽深 13mm。1.7 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備工序 機(jī)床設(shè)備夾具 量具 切削刀具工序10CA6140 三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺YT5900偏刀 YT5 鏜刀工序20CA6140 三爪自定心卡盤YT5900偏刀 YT545 0外圓車刀 YT5 鏜刀 切槽刀工序30CA6140 三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺 深度百分尺外徑百分尺內(nèi)徑百分尺YT15900偏刀 YT5 鏜刀 倒角刀工序40臥式內(nèi)拉床CA6140三爪自定心卡盤圓柱塞規(guī)拉刀 切槽刀 倒角刀工序50Y3150 心軸 公法線百分表AA 級單頭滾刀滾齒工序60X6132 銑床夾具 游標(biāo)卡尺高速鋼錯齒 三面刃銑刀（Φ125）工序70X6132 銑床夾具 游標(biāo)卡尺高速鋼錯齒 三面刃銑刀工序80Z518 鉆床夾具 高速鋼麻花鉆 Φ5 `锪鉆2.填寫工藝文件按以上確定的工藝規(guī)程填寫機(jī)械加工工藝卡和工序卡第二部分 夾具的設(shè)計1.設(shè)計任務(wù) 設(shè)計加工孔 Φ5 的鉆床夾具2.確定定位方案、選擇定位元件 孔 Φ5 需要限制 6 個自由度，完全定位。3.夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計夾緊機(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)動夾緊機(jī)構(gòu)等。該孔加工為鉆孔加工，鉆孔的沖擊力較大，震動較大，所以不適合偏心夾緊機(jī)構(gòu)、斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)。聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這里選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.對刀裝置的選擇在加工中要確定孔的位置。選用鉆套對刀，選擇 GB 2262-1991鉆套。5.夾具在機(jī)床上的定位與夾緊夾具用支撐架可限制 6 個自由度，使用緊固螺旋夾緊。專題論文夾具在現(xiàn)代工程技術(shù)中的應(yīng)用李 超（黑龍江科技學(xué)院 哈爾濱市 150027）摘要：本文主要介紹了固定夾具、隨行夾具、組合夾具、通用夾具、成組夾具等現(xiàn)代制造工程中常用夾具的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用。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)對夾具設(shè)計制造的基本要求。關(guān)鍵詞：隨行夾具、組合夾具、通用夾具、成組夾具Abstract: This text mainly introduced fixed fixture,with go fixture,the assembly fixture,in general use fixture and become the set fixture etc. modern production the structure characteristics and application of the in common use fixture in the engineering.Explicit basic request of the development direction and modern manufacturing industry of the modern engine bed fixture to the fixture design production.Keyword: With go fixture,the assembly fixture,in general use fixture and become set fixture1 緒論在機(jī)械制造業(yè)中，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，改善工人的作業(yè)條件，提高勞動生產(chǎn)率，在產(chǎn)品的制造工藝過程中，除了使用機(jī)床等設(shè)備外還需要夾具、刀具、量具等多種工藝裝備，所以從廣義上說，夾具是一種保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，提高工藝過程效率的工藝裝備，但同時也是機(jī)床的輔助裝置，近年來，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，新型機(jī)床的出現(xiàn)，夾具的設(shè)計、制造也產(chǎn)生了很大的變化。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和社會需求的不斷變化，使得多品種，中小批量生產(chǎn)逐漸占優(yōu)勢，因此，在大批量生產(chǎn)中有著長足優(yōu)勢的專用夾具逐漸暴露出它的不足，因而為適應(yīng)多品種、中小批量生發(fā)展了組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具，由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造工程中有了廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床夾具也隨之發(fā)展起來，并在現(xiàn)代機(jī)床夾具中占有了一定的地位。現(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。夾具組成和工作原理：夾具主要有定位元件、夾緊元件和裝置、對刀及導(dǎo)向元件、夾具體和連接元件組成。夾具就是用來裝夾工件的，裝夾就是將工件在機(jī)床和夾具中進(jìn)行定位和夾緊的過程，定位是為了確定工件在機(jī)床或夾具中的正確位置，夾緊是為了定位后將工件壓緊、夾牢，是其在加工過程中保持定位位置的不變，這樣工件在切削力、重力、離心力、和慣性力的作用下就能保證定位時所獲得位置不變。2 專題正文2.1 固定夾具和隨行夾具在自動線上的應(yīng)用自動線夾具的種類主要有固定夾具和隨行夾具兩大類。1、固定夾具用于工件直接運輸?shù)纳a(chǎn)自動線上，通常要求工件具有良好的定位和輸送基面，例如箱體零件、軸承環(huán)等。這類夾具和一般機(jī)車夾具相似，在結(jié)構(gòu)上具有自動定位、夾緊裝置，設(shè)計原則上應(yīng)保證工件輸送方便，夾緊、定位可靠與切屑的順利排除。2、隨行夾具 隨行夾具用于工件間接輸送的自動線，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。工件裝在隨行夾具上，自動線的輸送機(jī)構(gòu)帶著隨行夾具依次輸送到自動線的各個加工位置上，各個加工位置的機(jī)床的上都有一個相同的機(jī)床夾具來定位和夾緊該隨行夾具，所以，自動線上應(yīng)有許多隨行夾具在機(jī)床的加工位置上進(jìn)行加工，另有一些要進(jìn)入裝卸工位，卸下加工好的工件，裝好待加工的毛坯件，這些隨行夾具也等待送入機(jī)床工作位置進(jìn)行加工的指令，就這樣不停地循環(huán)工作。隨行夾具在自動線上的輸送和返回系統(tǒng)是生產(chǎn)自動線設(shè)計的一個十分重要的環(huán)節(jié)，隨行夾具的返回方式有垂直下方返回，垂直上方返回、斜上方或斜下方和水平返回方式。根據(jù)隨行夾具的尺寸、返回系統(tǒng)的占地面積、輸送裝置的復(fù)雜程度操作、和機(jī)床剛性等因素來選擇不同的隨行夾具的返回系統(tǒng)。圖（1）是垂直上方返回的系統(tǒng)圖。圖（1）隨行夾具的垂直返回系統(tǒng)其中 1、隨行夾具 2、隨行夾具輸送器 3、7、升降臺 4、推桿 5、傾斜返回軌道 6、限位器。如圖（2）所示為活塞加工自動線的隨行夾具，工件以止口端面和兩半圓定位在隨行夾具 1 的環(huán)形布置的 10 個定位塊 6 和定位銷 2、4 上定位，但不夾緊。待隨行夾具到達(dá)加工位置時，將工件和隨行夾具一起夾緊在機(jī)床夾具上。隨行夾具上的 T 型槽在 T 型輸送軌道上移動，到達(dá)加工位置時，機(jī)床夾具的定位銷插入隨行夾具的定位套 5 的孔中實現(xiàn)定心，蓋板 3 防止切屑落入定位孔中。采用這種夾緊方法必須保證工件在隨行夾具的運送過程中不出現(xiàn)任何位移。圖（2）活塞加工自動線上的隨行夾具1、隨行夾具 2、4、定位銷 5、定位套 6、定位塊由于隨行夾具在生產(chǎn)自動線中不斷地流動，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，因為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)自鎖性能好，在隨行夾具的輸送過程中不容易松動。而隨行夾具在機(jī)床夾具常采用“一面兩孔”的定位方式，利用隨行夾具的周邊進(jìn)行夾緊。隨行夾具的底面既是定位基面又是輸送基面。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。隨行夾具在自動線上循環(huán)輸送，它同時也帶著切屑和切削液進(jìn)入各個加工位置，因而也影響了隨行夾具的精確定位，所以必要采取一定的防護(hù)措施，常在自動線末端或返回輸送帶上設(shè)置清洗工位。隨行夾具多采用“一面兩孔”的統(tǒng)一定位方法，又需要成批制造，因此實現(xiàn)隨行夾具的結(jié)構(gòu)的通用化有十分重要的意義，但自動線加工對象各不相同，要使整個隨行夾具的結(jié)構(gòu)通用化困難較大，為此可以將隨行夾具分為通用底板和專用結(jié)構(gòu)兩部分。這樣不但使隨行夾具結(jié)構(gòu)通用化，而且也使自動線的機(jī)床夾具、隨行夾具的輸送裝置結(jié)構(gòu)通用化，從而提高整個自動線的通用化程度，縮短自動線的設(shè)計制造周期，降低制造成本。2.2 組合夾具的應(yīng)用 組合夾具在夾具元件高度標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種夾具。這種夾具我國是從 20 世紀(jì) 50 年代后期開始使用的，到 60 年代得到了發(fā)展。組合夾具由一套預(yù)先制造好的，具有各種形狀、功用、規(guī)格、和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成，如基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件等。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。圖三是鉆斜孔的組合夾具，其中圖 a 是工件，在其上鉆 Φ3 斜孔。工件以背面在支承件上定位，底面則支承在一定位銷和一定盤上。根據(jù)斜角要圖（3）a 工件圖圖（3）b 鉆斜孔組合夾具1、基礎(chǔ)件 2、支承件 3、定位件 4、導(dǎo)向減 5、壓緊件 6、緊固件求，按正弦定理可以計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。斜孔加工需要有確定鉆摸板上鉆套軸線位置的工藝孔，在此組合夾具中可利用定位盤兼作工藝輔助基準(zhǔn)，計算出定位盤軸線到鉆套軸線的水平距離尺寸。按此尺寸要求調(diào)整鉆模板，即可保證斜孔軸線 47 和 18 兩個位置尺寸。對多品種、中小批量生產(chǎn)，使用專用夾具是不經(jīng)濟(jì)的。但對一些加工質(zhì)量要求高的關(guān)鍵零件，不采用夾具又難以保證加工質(zhì)量，采用組合家具就可以解決這一問題，特別是對于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品對象經(jīng)常變換不定的生產(chǎn)，采用組合夾具不會因試制后產(chǎn)品改型或加工對象變換造成原來使用的夾具報廢。采用組合夾具即能保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高效率，又能節(jié)約使用夾具的費用，充分發(fā)揮了組合夾具的優(yōu)勢。由于夾具設(shè)計、制造勞動量在整個生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有較大的比例。采用組合夾具后不需要專門的設(shè)計制造夾具，節(jié)約了設(shè)計和制造夾具所需要的工時、材料和制造費用，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。2.3 通用可調(diào)夾具和成組夾具的應(yīng)用 專用夾具和組合夾具各有優(yōu)缺點，如果將這兩種夾具的優(yōu)勢結(jié)合起來，既能發(fā)揮專用夾具精度高的優(yōu)點，又能發(fā)揮組合夾具成本低的特點，這就發(fā)展了通用可調(diào)夾具。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，針對一組相似零件而設(shè)計的有通用底座和可調(diào)節(jié)或可更換元件的夾具。從結(jié)構(gòu)上看二者十分相似，都具有通用底座固定部分和和可調(diào)節(jié)和更換部分，但是二者的設(shè)計原則不同。在設(shè)計時通用可調(diào)夾具的應(yīng)用對象不明確，只提出了一個大概的加工規(guī)格和范圍；而成組夾具是根據(jù)成組工藝，針對某一零件的加工而設(shè)計的，它的應(yīng)用對象是十分明確的。如圖 4-57 是通用可調(diào)銑床夾具的可換前口的調(diào)整圖，其通用底座可以固定在銑床的工作臺上，而鉗口可以根據(jù)不同的加工要求進(jìn)行設(shè)計和更換。2.4 夾具在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用 數(shù)控機(jī)床的特點是在加工時，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)相對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)原點具有嚴(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。為此數(shù)控機(jī)床夾具常采用網(wǎng)格狀的固定基礎(chǔ)板，并將它長期固定在數(shù)控機(jī)床的工作臺上，板上加工出有準(zhǔn)確孔心距位置的一組定位孔和一組緊固螺孔，它們成網(wǎng)絡(luò)分布。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)板預(yù)先調(diào)整好相對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)位置。利用基礎(chǔ)板上的定位孔可以安裝各種夾具，當(dāng)加工零件的對象發(fā)生變化時，只需要改變網(wǎng)絡(luò)板上的相應(yīng)的夾具就可以了。生產(chǎn)中也經(jīng)常常立方固定基礎(chǔ)板。它安裝在數(shù)控機(jī)床工作臺的轉(zhuǎn)臺上，其四面都有分布的定位孔和緊固螺孔，上面可安裝各類夾具的底版。當(dāng)加工對象變換時，只需轉(zhuǎn)臺轉(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。數(shù)控機(jī)床的夾緊裝置要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、采用機(jī)動夾緊方式，以滿足數(shù)控加工的要求。近十年來國內(nèi)外常采用高壓（10-25MPa）小流量液壓夾緊系統(tǒng)，由于壓力較高，可省去中間增力機(jī)構(gòu)。工件液壓采用小直徑（Φ10-50mm）單作用液壓缸，結(jié)構(gòu)緊湊，而零部件設(shè)計成單元式結(jié)構(gòu)，在夾具底座上變換安裝位置十分容易。數(shù)控機(jī)床夾具實質(zhì)上是通用可調(diào)夾具和組合夾具的結(jié)合和發(fā)展，它的固定基礎(chǔ)板部分和可換部分的組合是通用可調(diào)夾具組成原理的應(yīng)用，而它的元件和組件高度標(biāo)準(zhǔn)化和組合化，又是組合夾具標(biāo)準(zhǔn)元件的演變和發(fā)展。3 結(jié)束語總之，現(xiàn)代工程技術(shù)中所經(jīng)常使用的夾具逐漸向著 標(biāo)準(zhǔn)化、可調(diào)化、組合化、精密化、模塊化、高效自動化的方向發(fā)展著，但是在定位、夾緊以及組成原理等方面和常用的普通夾具是沒有什么差別的。4 經(jīng)濟(jì)性與資源分析經(jīng)濟(jì)性是機(jī)械產(chǎn)品的一個重要指標(biāo)之一，在產(chǎn)品產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)，包括原材料制備、設(shè)計、制造、包裝、運輸、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，提高勞動省生產(chǎn)率。在該夾具的設(shè)計過程中，在滿足夾具使用要求的前提下，充分地考慮了夾具的經(jīng)濟(jì)性，利用了現(xiàn)有的資源，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。（1）合理地選擇了各部分零件的材料，充分地發(fā)揮了它們的性能。以不至于大材小用，造成材料的浪費。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ＨＴ20-40。因為鑄鐵可以研磨角度面，達(dá)到要求精度；鑄鐵材料的剛性比較好，還可以吸收拉削過程中產(chǎn)生的震動。分度銷主要承受剪切力，所以材料選用40Cr，熱處理　HRC33-38,韌性好。（2）夾具整體結(jié)構(gòu)盡量緊湊、合理。為保障零件的加工精度，提高生產(chǎn)效率，在夾具上設(shè)計了很多輔助機(jī)構(gòu)，在夾具的設(shè)計過程中，對這些輔助機(jī)構(gòu)作了合理的布局，把它們放在合理的位置，避免了整個夾具的體積龐大，造成資源的浪費。并且該夾具的分度和夾緊機(jī)構(gòu)均采用了液壓機(jī)構(gòu)，有行程開關(guān)控制，降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率，而且便于實現(xiàn)自動化。（3）在加工設(shè)備的選擇時，在能滿足加工要求的條件下 選用了現(xiàn)有的臥式拉床L6120、移動安裝座及輔助液壓系統(tǒng)，其中移動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。（4）盡量把夾具中部件模塊化，以節(jié)約資源，擴(kuò)大夾具的適用范圍，更有利于以后的回收、利用。在該夾具的分度裝置的設(shè)計過程中，將分度裝置設(shè)計成端齒盤和分度盤兩部分，一方面是為了便于加工，另一方面是為了擴(kuò)大夾具的適用范圍，如在拉削53個榫槽的發(fā)動機(jī)渦輪盤時，就可以將分度盤換成53個分度銷的分度盤，在調(diào)整部分輔助裝置的位置就可以了。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.2004：175-2092 華茂發(fā)主編.機(jī)械制造技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2004：298-3053 寒秋實主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.2005：142-3224 王先奎主編.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.2003：90-1575 王隆太主編.先進(jìn)制造技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2003：112-156附錄1中文譯文柔性制造系統(tǒng)介紹對制造系統(tǒng)和先進(jìn)的制造業(yè)的技術(shù)的討論，對定義制造系統(tǒng)這一術(shù)語是用的。一個制造系統(tǒng)可以被定義為一系列的把原材料轉(zhuǎn)換成有用的形式和最終產(chǎn)品的增值的制造過程。柔性是現(xiàn)代制造業(yè)的一個重要特性， 它的意思就是制造系統(tǒng)的工藝范圍廣、適應(yīng)生產(chǎn)的能力強(qiáng) ,有時候也能相對地提高生產(chǎn)率。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。柔性制造系統(tǒng)是由一個或一組機(jī)床，在計算機(jī)控制系統(tǒng)和自動化物料運儲系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下工作的。之所以把它叫做一個柔性制造系統(tǒng)，是因為在計算機(jī)控制下，這個系統(tǒng)能夠根據(jù)零件的不同進(jìn)行多樣性、廣泛地調(diào)整。典型的FMS包括:? 處理設(shè)備,例如：機(jī)床、工作站、和機(jī)械手? 物料運儲設(shè)備,例如：機(jī)械手、運送裝置和 AGVs(自動導(dǎo)向運輸裝置)? 一個交換系統(tǒng)? 一個計算機(jī)控制系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)業(yè)主要向著集成制造的目標(biāo)發(fā)展。 它包括自動制造過程的集成， 在柔性制造業(yè)系統(tǒng), 那些數(shù)控機(jī)床 (例如 ,車床,鉆床)和自動化的物料運儲系統(tǒng)經(jīng)由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行共享和及時的協(xié)調(diào)。 這就是一個小規(guī)模的集成。柔性制造業(yè)系統(tǒng)向著能夠完全集成的制造目標(biāo)逐步形成了一些自動化制造的觀念:? 計算機(jī)對機(jī)床的數(shù)字控制 (CNC)? 分配數(shù)字控制制造系統(tǒng) (DNC)? 自動物料運儲系統(tǒng)? 成組技術(shù) (部份的組合)當(dāng)這些自動化程序，將機(jī)器和人的思想進(jìn)行集成在一起成為一個系統(tǒng)，帶來了這些自動化的過程，這就是FMS結(jié)果。 人和計算機(jī)是FMS的主要的角色。當(dāng)然，在這個系統(tǒng)中人的勞動量要比用手工操作的制造系統(tǒng)少的多。 但是人仍然在FMS 的操作中扮演著一個重要的角色。 人所從事的工作主要包括以下幾項:? 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? 部分計劃變更? 計劃的實施柔性制造系統(tǒng)的設(shè)備 , 像所有的制造業(yè)的設(shè)備一樣,也一定能被檢測出嚴(yán)重的故障, 和被破壞。當(dāng)有問題被發(fā)現(xiàn)的時候,一個人修理時必須認(rèn)清楚它的來源，并且能夠制定解決問題的措施。 人也可以根據(jù)那些制定的措施來維修那些發(fā)生故障的設(shè)備。 即使是所有的系統(tǒng)都能正常的運作,也必須進(jìn)行周期的維護(hù)工作。操作員應(yīng)也能夠調(diào)整機(jī)器和工具, 并且給工作系統(tǒng)配置必需品。 增加工具能提高 FMS的能力, 但是不能除去人在工具變更中的作用。 FMS的裝載和卸貨是相同的。 一但原材料已經(jīng)被載入自動化物料運儲系統(tǒng),它將以被規(guī)定的方式由系統(tǒng)控制運動。 但是,在完成的產(chǎn)品卸貨之前進(jìn)行新材料的的載入。人和那些計算機(jī)的也是相互作用的，人必須通過計算機(jī)來控制 FMS 的程序。當(dāng)再重新配置 FMS， 生產(chǎn)另外類型的零件的時候 , 他們也必須改變原來的程序。人在FMS 中扮演著小而且重要的角色，但是這個角色在關(guān)鍵時候仍然是十分重要的。在 FMS 的所有控制系統(tǒng)都是由計算機(jī)提供。 個別的機(jī)床在 FMS 里面被 CNC 控制。 全部的系統(tǒng)被 DNC 控制。自動化物料運儲系統(tǒng)就象數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)監(jiān)聽、工具控制和交通控制的其他功能一樣,也是用計算機(jī)來控制的,人/ 計算機(jī)的相互作用這就是 FMS 的柔性。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小時無人值守自動運行 。 這個24小時的無人值守的系統(tǒng)就是真正的 FMS 。但是,由于自動化，集成化和計算機(jī)控制技術(shù)仍未發(fā)展到可以能夠支撐系統(tǒng), 所以它一開始就有很多局限性。 首先FMS 是在支撐系統(tǒng)發(fā)展完善的時間之前發(fā)展的。它發(fā)展到最后被丟棄也是再所難免的。在1960年到1970年間，柔性制造業(yè)的概念還只是存在與一些大學(xué)里。 然而，在 1970年后期和 1980年早期由于復(fù)雜的計算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)，柔性制造業(yè)發(fā)展迅速的概念。 在美國柔性制造業(yè)主要使用者在汽車，卡車和發(fā)動機(jī)的制造業(yè)中。二、柔性制造業(yè)的原理在生產(chǎn)制造過程中制造的生產(chǎn)率和柔性之間總是存在著一定的不協(xié)調(diào)的關(guān)系。 一方面是生產(chǎn)線中有很高的生產(chǎn)率, 但是柔性非常低。另一方面是獨立的 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。 在這兩方面之間是柔性制造業(yè)發(fā)展最合適的方面。當(dāng)仍然維持柔性制造的情況下，能夠制造出在保持較高生產(chǎn)率，在以上兩方面總折中的制造系統(tǒng)制造嗎？生產(chǎn)線能夠以高的生產(chǎn)率生產(chǎn)大量的零件。 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。 它的主要缺點就是在任何一個部份中，哪怕甚至十分小的設(shè)計的變化也能夠引起整個的生產(chǎn)線的停工或者是重新再配置。 這樣的生產(chǎn)線最主要的弱點就是在沒有寶貴的時間進(jìn)行重新配置的情況下，不能夠生產(chǎn)制造同一部機(jī)械的各個不同的部份的零件。傳統(tǒng)地CNC機(jī)床已經(jīng)開始用來生產(chǎn)那些在設(shè)計中微不足道的各種不同的的部份零件。因為這些設(shè)備可能被很快地就被重新調(diào)整、規(guī)劃，以適應(yīng)較小的或是甚至更主要的設(shè)計的改變 , 所以這些機(jī)床對這一個目的是十分理想的。 但是，這些機(jī)車設(shè)備不能夠獨立地或以較高的生產(chǎn)率來生產(chǎn)體積大零件。FMS能夠生產(chǎn)體積大的和生產(chǎn)率高而優(yōu)越于獨立的CNC機(jī)床。 雖然這些機(jī)床和柔性十分不相配，但是它們也是閉合的。對于柔性制造系統(tǒng)特別地重要的、大概是最集中的能力就是在現(xiàn)在的生產(chǎn)制造形式下，能夠以很高的生產(chǎn)率、很大的柔性，為了生產(chǎn)另外的零件或產(chǎn)品快速地重新配置生產(chǎn)設(shè)備。柔性制造業(yè)就填充這一持續(xù)很久的制造業(yè)的空缺。柔性制造業(yè)憑借自己的特有的能力，給生產(chǎn)者帶來了很多的便利:? 柔性可以加工一系列的零件? 加工零件的任意性? 同時制造不同的零件? 減少裝備時間和調(diào)試時間? 高效率地應(yīng)用機(jī)床? 減少直接的和間接的勞動成本? 能夠?qū)Σ煌牟牧线M(jìn)行識別處理? 如果一部機(jī)床損壞，不影響零件的制造三、柔性制造系統(tǒng)組成FMS 主要有四個部分來組成:? 機(jī)床工具? 控制系統(tǒng)? 材料處理系統(tǒng)? 操作人員1.機(jī)床工具一個柔性制造系統(tǒng)和任何其他的制造業(yè)的系統(tǒng)一樣，使用的是同一類型的機(jī)床工具,它們是自動化或用手操作的，用工具工作。這些機(jī)床包括車床，磨床，鉆床 , 鋸床, 等。 在 FMS 中所使用的機(jī)床的類型實際上是靠這些機(jī)床各自的用途來設(shè)定的，一些 FMS 需要被設(shè)計成符合定義明確要求的特性。在這些情況下，包括在系統(tǒng)中的機(jī)床的操作計劃都是必須的。 一個這樣的系統(tǒng)就是一個能夠很好提供服務(wù)的系統(tǒng)。在一個車間的配置設(shè)定中,真實的請求不能被及時地識別任何其他的設(shè)定，或一定必然要有很高的可靠性、可能性, 機(jī)器系統(tǒng)會至少能夠包含標(biāo)準(zhǔn)的制造業(yè)的操作。這樣的系統(tǒng)就是一個用途一般的系統(tǒng)。2.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是為FMS的其它系統(tǒng)提供了許多的不同控制功能:? 規(guī)劃零件的運儲和分配? 控制和監(jiān)聽工作流程? 控制加工過程 ? 系統(tǒng)/工具控制/監(jiān)聽在FMS的控制系統(tǒng)中運行的計算機(jī)控制區(qū)域能夠?qū)θ魏我粋€FMS的部分的所有的活動進(jìn)行控制和檢測。FMS 控制軟件是相當(dāng)復(fù)雜和煩瑣的，因為它必須同時地執(zhí)行許多不同的任務(wù)。不管曾經(jīng)在這一區(qū)域中實行的什么樣的研究,都沒有和FMS軟件一樣的設(shè)計方案功能和結(jié)構(gòu)。調(diào)度程序功能包括計劃該如何生成FMS的命令通用的容量,考慮機(jī)床工具的現(xiàn)在工作狀態(tài)，工作進(jìn)程,工作工具,工作夾具,等等。 行程能夠自動地安排，也可能在一個操作員的協(xié)助下進(jìn)行工作。 也有很多FMS的控制系統(tǒng)是聯(lián)合自動機(jī)械和手工操作員操作的。發(fā)送功能包括實行程序調(diào)度和協(xié)調(diào)車間內(nèi)各部分的動作，也就是說 , 能夠決定何時何地傳送一個貨盤, 什么時候該開始在在加工中心中處理, 等等。監(jiān)視器的功能與監(jiān)聽工作進(jìn)展 , 機(jī)器狀態(tài) , 警報信息等等, 有關(guān)系,而且能夠給調(diào)度進(jìn)程和發(fā)送者提供輸入所產(chǎn)生各種不同的制造報告和警報信息。系統(tǒng)里面處理部份原料的運輸由一個傳送控制模塊來管理。 用多點控制的運輸工具由一個 AGV 系統(tǒng)控制,控制邏輯就變的相當(dāng)?shù)貜?fù)雜，并成為FMS控制軟件的一個十分重要的部份。當(dāng)在載入?yún)^(qū)域的部分為它收集做好準(zhǔn)備時， 在一個終端機(jī)中的一個裝載/ 卸載模塊能夠在載入?yún)^(qū)域分別告知操作者進(jìn)入到系統(tǒng)，并且使他或她能夠更新控制系統(tǒng)的狀態(tài)。一個儲存控制模塊能夠中保留一個部份被儲存的帳戶在AS/RS 中的精確位置。 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中的真實的位置。工具管理模塊能夠管理遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過正常的數(shù)目，而且此外，模塊還能控制工具的準(zhǔn)備和流程。 DNC 功能是在生產(chǎn)車間中為FMS控制程序和工作機(jī)床和各種裝置之間提供接口技術(shù)。對 FMS來說， 生產(chǎn)車間的裝備中DNC功能和作用是很重要的; 一個功能齊全的DNC通過通信的條款能夠控制在遠(yuǎn)處的機(jī)械的請求。關(guān)于以前的DNC 討論的片段)事實上有很多機(jī)器工具的制造商已經(jīng)發(fā)展了專有的通信條款， 這些條款是很復(fù)雜的，因為在FMS中包含中很多設(shè)備的的發(fā)展和集成。 除此之外，那些多設(shè)備的物理的集成實際上是十分困難的；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。因此，僅僅可取的方法就是從主要的機(jī)械工具制造商中購買一個比較接近用具的關(guān)鍵系統(tǒng)，工具購買實現(xiàn) FMS 的唯一適當(dāng)?shù)姆绞揭徺I來自主要的工作母機(jī)制造業(yè)者之一的一個關(guān)鍵系統(tǒng)。這個系統(tǒng)必須是可靠的和能很好地進(jìn)行測試，并且應(yīng)該由多個廠商負(fù)責(zé)幫助這個系統(tǒng)進(jìn)行故障的處理。3.物料運儲系統(tǒng)自動化的物料運儲系統(tǒng)的是一個的能夠協(xié)助獨立的 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。系統(tǒng)必須能讓那些安裝在托盤上的工件從一個工作站移動到另外一個工作站上。當(dāng)工件等待著去一個指定的工作站被處理的時候，這個系統(tǒng)必須盡可能地給它提供適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｎ锪线\儲系統(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運輸?shù)较乱粋€工作站上的零件。它還必須能夠適應(yīng)計算機(jī)的控制，并且完全地與柔性制造系統(tǒng)中的其他的成分相容。最后， 在FMS中物料運儲系統(tǒng)必須能夠承受車間的嚴(yán)格環(huán)境。 一些 FMSs 配置的自動化引導(dǎo)小車(AGVs)，如物料運儲就是一個重要的方法。在FMS中自動儲存和取回系統(tǒng) (AS/RS) 常常集合在一起的。 這使系統(tǒng)能在無人操縱的情況下正常地運行，降低了勞動強(qiáng)度。在白天班將那些未加工的零件固定在貨盤中，載入系統(tǒng)并且儲存的AS/RS中，等待著機(jī)器可能的需要時的命令。當(dāng)工序完成的時候, 運輸機(jī)就把零件運回到AS/RS，在AS/RS里等待下一個工序或者被從 FMS 被卸載，F(xiàn)MSs 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總是不在長場的, 他們很少在重要的情形下干涉系統(tǒng)，(這個被計算機(jī)控制系統(tǒng)正常地自動地工作 ) ，但是系統(tǒng)能夠糾正那些較小的錯誤，并且能讓系統(tǒng)高的效率運行。 4. 人類的操作員FMS 的最后成分是人的成分。 雖然柔性制造的觀念是盡量減少制造過程中人的參與次數(shù),但是它還不能完全不用人參與。而且,人在柔性制造業(yè)中所扮演的角色仍然是十分重要的。包括規(guī)劃,操作,監(jiān)聽,控制,和維護(hù)系統(tǒng)。2.3.4 制造控制階層的性質(zhì)當(dāng)描述和討論制造控制和在先進(jìn)制造系統(tǒng)自動化工廠中應(yīng)用 FMS 和 CIM( 計算機(jī)整合的制造業(yè) ) 技術(shù)的時候，它對于安排許多計劃和在透視階層的控制活動是很方便的,全部的策略計劃在頂部，和制造程序的操作控制在底部。那兩個最重要的組織，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 ) ，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國際的標(biāo)準(zhǔn)( ISO- 模型 )。 NBS模型識別五個層次，即工廠層，車間層，單元層、工作站和設(shè)備層。 ISO- 模型增加了一層，在它的模型中包括六個層次，即企業(yè)，工廠層/制造廠，部分層/區(qū)域，車間層，工作站，設(shè)備層。這些階層的模型在計劃和執(zhí)行計算機(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)計劃和大概的控制活動。這對討論制造業(yè)的控制水平的定義是有關(guān)系的，因為在文學(xué)和商業(yè)產(chǎn)品的描述中常常會用到一些自動化工廠的專業(yè)術(shù)語。不同的級的典型的工作和職務(wù)在如下列各項:1)企業(yè)控制包括全部的企業(yè)的戰(zhàn)略計劃。 這是產(chǎn)品的需求計劃，市場策略 , 和區(qū)分企業(yè)內(nèi)部的各分區(qū)的工作。 制造業(yè)控制被運用在企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，就是負(fù)責(zé)的完成企業(yè)的使命; 這些年來規(guī)劃的水平在應(yīng)用中得到了衡量，并沒有常常發(fā)生變化。2)設(shè)備控制負(fù)責(zé)實現(xiàn)企業(yè)策略。 它在制造設(shè)備控制和運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。3)區(qū)域控制負(fù)責(zé)在車間內(nèi)的資源配置和制造的協(xié)調(diào)。 這一個典型的操作控制水平能夠在好幾個天或數(shù)個星期維持同一個狀態(tài)。 這一個層也經(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 "制造活動控制 ",在 柔性制造系統(tǒng)中FMS控制軟件將會對區(qū)域?qū)嵭锌刂啤?)單元控制負(fù)責(zé)在制造單元里工作站間的作業(yè)調(diào)度。這包括資源分配, 作業(yè)指令的發(fā)放，工作路線的確定,分配給個別的工作站 , 對工作和工作站的工作情況的監(jiān)聽。5)工作站控制負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作站上被實行運行分配到工作站的一個工作,這一個功能操作可以在幾秒到幾小時的時間內(nèi)完成6)設(shè)備層是在一部機(jī)器上執(zhí)行具體的工作。 在一個工作機(jī)床上，這一層的特點是局部地的控制機(jī)床的主軸速度 , 冷卻等等。附錄2外文文獻(xiàn)Flexible Manufacturing SystemAs an introduction to the subsequent discussions of production system and advanced manufacturing technologies it is useful to present a definition of the term manufacturing system .A manufacturing system can be defined as a series of value-adding manufacturing processes converting the raw materials into more useful forms and eventually finished products.In the modern manufacturing setting，flexibility is an important characteristic It means that a manufacturing system is versatile and adaptable ,while also capable of handing relatively high production runs. A flexible manufacturing system is quickly modified to produce a completely different line of parts.A flexible manufacturing is an individual machine or group of machines served by an automated materials handing system that is computer controlled and has a tool handing capability .Because of its tool handing capability and computer control, such a system can be continually reconfigured to manufacture a wide variety of parts. This is why it is called a flexible manufacturing system.A FMS typically encompasses:? Process equipment e.g., machine tools, assembly stations, and robots ? Material handing equipment e.g. , robots, conveyors, and AGVs(automated guided vehicles)? A communication system ? A computer control systemFlexible manufacturing represents major step toward the goal of fully integrated manufacturing. It involves integration of automated production process. In flexible manufacturing, the automated manufacturing machine (i.e. ,lathe mill, drill) and the automated materials handing system share instantaneous communication via a computer network.Flexible manufacturing tales a major step toward the goal of fully integrated manufacturing by integrating several automated manufacturing concepts:? Computer numerical control (CNC) of individual machine tools? Distributed numerical control (DNC) of manufacturing system ? Automated materials handing systems ? Group technology (families of parts) When these automated processes, machine, and concepts are brought together in one integrated system, an FMS is the result. Humans and computers play major roles in an FMS. The amount of human labor is much less than with a manually operated manufacturing system, of course. However, humans still play a vital role in the operation of an FMS. Human tasks include the following:? Equipment troubleshooting maintenance, and repair? Tool changing and setup? Loading and unloading the system ? Data input ? Changing of parts programs? Development of programs Flexible manufacturing system equipment, like all manufacturing equipment, must be monitored for bugs, malfunctions, and breakdowns. When a problem is discovered, a human troubleshooter must identify its source and prescribe corrective measures. Humans also undertake the prescribed measures to repair the malfunctioning equipment. Even when all system are properly functioning, periodic maintenance is necessary.Human operators also set up machines, change tools, and reconfigure systems as necessary. The tool handing capability of an FMS increases, but does not eliminate human involvement in tool changing and setup. The same is true of loading and unloading the FMS. Once raw material has been loaded onto the automated materials handing system, it is moved through the system in the prescribed manner. However, the original loading onto the unloading of finished products.Humans are also needed for interaction with the computer .Humans develop part programs that control the FMS via computer .They also cha