1、 摘要 柔性制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所 谈及的 FMS 通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的 柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制 造周期等需求日趋迫切，FMS 发展颇为迅速，并且由于微电子技术、 计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使柔性制造技 术日臻成熟，80 年代后，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计 算机的集成制造(CIMS)时代， FMS 已成为各工业化国家机械制造自动 化的研制发展重点。 FMS 作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科 技， 为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图， 将成为 21 世纪
2、机构 制造业的主要生产模式。 本文主要讲述了 FMS 系统得加工组成及结构，刀具及夹具的选 用。加工监控系统的优点，组成部分及工作要求。为了使 FMS 控制 软件系统具有开放性,本文提出了基于 CORBA 面向对象的 FMS 控制 系统模型,将相关可编程设备的物理单元抽象为对象。 文章最后浅析了 柔性制造系统的关键技术，发展趋势及美好的发展前景。 目 录 第 1 章 柔性制造系统的加工组成和结构. 1 1.1 柔性制造系统的加工系统 1 1.2 加工系统的配置与要求 . 2 1.3 加工系统中常用加工设备介绍 . 3 1.4 加工系统中的刀具与夹具 . 8 第 2 章 加工系统的监控 . 15
3、 2.1 组成部分 16 2.2 工作要求 17 第 3 章 基于 CORBA 面向对象的 FMS 控制系统模型 . 24 3.1 引言 . 24 3.2 面向对象的 FMS 集成模型 . 25 3.3 FMS 对象类的设计. 28 3.4 CORBA 机制的 Client/Server 接口 32 3.5 面向对象的 FMS 集成模型的实现 . 33 第 4 章 柔性制造系统的关键技术及发展趋势 35 4.1 规模 35 4.2 关键技术 36 4.3 发展趋势 38 参考文献 . 40 第 1 章 柔性制造系统的加工和结构 1 第 1 章 柔性制造系统的加工组成和结构 1.1 柔性制造系统
4、的加工系统 典型的 FMS 一般由三个子系统组成。它们是加工系统、物流系统和 控制与管理系统，各子系统的构成框图及功能特征如图 1 所示。三个 子系统的有机结合，构成了一个制造系统的能量流（通过制造工艺改 变工件的形状和尺寸） 、 物料流 （主要指工件流和刀具流） 和信息流 （制 造过程的信息和数据处理） 。 加工系统在 FMS 中好像人的手脚，是实际完成改变物性任务的执行 系统。加工系统主要由数控机床、加工中心等加工设备（有的还带有 工件清洗、在线检测等辅助与检测设备）构成，系统中的加工设备在 工件、 刀具和控制三个方面都具有可与其他子系统相连接的标准接口。 从柔性制造系统的各项柔性含义中可知，加工系统的性能直接影响着 FMS 的性能，且加工系统在 FMS 中又是耗资最多的部分，因此恰当 第 1 章 柔性制造系统的加工和结构 2 地选用加工系统是 FMS 成功与否的关键。加工系统中的主要设备是 实际执行切削等加工，把工件从原材料转变为产品的机床。 1.2 加工系统的配置与要求 目
