目前金屬切削FMS的加工對象主要有兩類工件:稜柱體類(包括箱體形、平板形)和迴轉體類(長軸形、盤套形)。對加工系統而言,通常用於加工稜柱體類工件的FMS由立、卧式加工中心,數控組合機床(數控專用機床、可換主軸箱機床、模塊化多動力頭數控機床等)和托盤交換器等構成;用於加工迴轉體類工件的FMS由數控車床、車削中心、數控組合機床和上下料機械手或機器人及棒料輸送裝置等構成。
因為稜柱體類工件的加工時間較長,且工藝複雜,為實現夜間無人值守自動加工,加工稜柱體類工件的FMS首先得到了發展。小型FMS的加工系統多由4~6台機床構成,這些數控加工設備在FMS中的配置有互替形式(並聯)、互補形式(串聯)和混合形式(並串聯)三種,見表1。應該說明,這些配置主要取決於機床功能、FMS的物料流和信息流,而並非取決於加工設備的物理布局。
特徵 | a)互替形式 | b)互補形式 | c)混合形式 |
簡圖 | |||
生產柔性 | 低 | 中 | 高 |
生產率 | 低 | 高 | 中 |
技術利用率 | 低 | 中 | 高 |
系統可靠性 | 高 | 低 | 中 |
投資強度比 | 高 | 低 | 中 |
FMS的加工系統原則上應是可靠的、自動化的、高效的、易控制的,其實用性、匹配性和工藝性好,能滿足加工對象的尺寸範圍、精度。材質等要求。因此在選用時應考慮:
工序集中。如選用多功能機床、加工中心等,以減少工位數和減輕物流負擔,保證加工質量。
控制功能強、擴展性好。如選用模塊化結構,外部通信功能和內部管理功能強,有內裝可編程序控制器,有用戶宏程序的數控系統,以易於與上下料、檢測等輔助裝置連接和增加各種輔助功能,方便系統調整與擴展,以及減輕通信網路和上級控制器的負載。
高剛度、高精度、高速度。選用切削功能強,加工質量穩定,生產效率高的機床。
使用經濟性好。如導軌油可回收,斷、排屑處理快速、徹底等,以延長刀具使用壽命。節省系統運行費用,保證系統能安全、穩定、長時間無人值守而自動運行。
操作性、可靠性、維修性好。機床的操作、保養與維修方便,使用壽命長。
自保護性、自維護性好。如設有切削力過載保護、功率過載保護、行程與工作區域限制等。導軌和各相對運動件等無須潤滑或能自動加註潤滑,有故障診斷和預警功能。
對環境的適應性與保護性好。對工作環境的溫度、濕度、雜訊、粉塵等要求不高,各種密封件性能可靠、無滲漏,冷卻液不外濺,能及時排除煙霧、異味,雜訊、振動小,能保護良好的生產環境。
其他。如技術資料齊全,機床上的各種顯示、標記等清楚,機床外形、顏色美觀且與系統協調。