柔性制造体系(FMS)中刀具流的治理
详细内容
1弁言
在柔性制造体系(FMS-FlexibleManufacturingSystem)中，刀具是同零件具有划一紧张因素的另一类物料流。这是由于，一方面，刀具是履行加工进程必不可少的物料；另一方面，由于FMS柔性的增长，治理控制体系中的种种切削用刀具及备用刀具数量极大。据统计，在一条由5～8台机床构成的FMS中有多于1000把刀具己不敷为奇。云云多的刀具，增长了柔性制造体系中刀具治理的难度。刀具治理程度的崎岖，在很大程度上决定了FMS生产率和柔性的崎岖。而从品质上讲，刀具治理战略(也称算法)的优劣，直接影响FMS的配置利用率和劳动效果。有效的刀具配置装备摆设与治理可以低落FMS资源调解次数和调解时间，为生产筹划与调理提供更大的优化空间，以到达进步FMS生产效果的目标。因此，柔性制造体系中的刀具治理具有非常紧张的意义。
2刀具治理体系的作用
按作用分，FMS中刀具治理体系可分别为三个子体系：
2.1，线外刀具治理子体系的作用：
刀具预调及数据收集；
刀具编码天生及粘贴；
刀具组件治理；
天生刀具预备筹划；
天生刀具购买清单。
2.2，在线刀具配置装备摆设治理(静态治理)子体系作用：
天负气床刀具库配置装备摆设表；
零件组间机床刀具调解治理；
刀具寿命治理。
2.3，在线刀具动态治理子体系作用：
在线刀具及时调理；
刀具障碍检测及处理；
刀具数据流治理；
具寿命及时监控。
3刀具治理体系的构成
3.1
在刀具治理中，软件体系是核心，刀具治理软件的实现又依赖于刀具治理战略或算法，早期研制的FMS都没有中央刀具库，刀具的治理方法多数采取"成批刀具互换"(BulkBxchange)那在一组工件加工之前将所需刀具全部装进相应机床刀具库，该组工件加工完成后，将机床刀库中的全部刀具撤掉。在如许的刀具利用战略下，实际上不存在刀具治理的优化间题，却存在着大量重复互换刀具的不须要劳动。好比下组工件所需刀具与上组工件所需刀具雷同局部是不须要互换的刀具集合。办理这一间题可用"稳固制造周期刀具共享法"、"常驻刀具法"、"定期移动刀具法"等要领往办理。不难发觉，怎样使刀具互换次数裁减到最低限度，并且能包管机床刀具库中留存有加工所必要的全部刀具、在机床刀具库中怎样最优地选择需换下的刀具集合、怎样确定刀具寿命才华到达最优的结果、需加工的零件怎样最优地分组才华包管机床刀具库能餍足必要等等诸多间题，都有待优化。
4在线刀具动态治理
在线刀具动态治理体系是包管机床在精确的时间得到精确刀具的要害。在线刀具动态治理体系应根据工件加工工艺进程，加工蹊径及体系作业调理筹划，最优地为机床预备好所需刀具。
4.1刀具治理软件框架布局
现阶段国表里针对具体东西切磋开辟的一些刀具治理软件，其通用性非常有限。一旦FMS的体系配置装备摆设、工件调理战略或体系所寻求的目标产生变化，原来开辟的刀具治理软件将只能重新开始。为了禁止不须要的重复劳动，可采取刀具治理软件框架布局，它针对多种典范的FMS配置装备摆设及工件调理战略，使软件框架在稳固的环境下对具体环境只作相应的选择或增补，即可餍足在线刀具动态治理的必要。该刀具治理软件是绽放式的，增长的FMS配置装备摆设及工件调理战略能很容易嵌进软件框架的"工件及刀具调理战略库"中，并且对工件流式样(有无立体堆栈及公用托架数量等)、机床数量、机床主动托盘互换装置(APC)数量、体系布局等均无限定。
4.2FMS在线刀具动态调理战略
FMS刀具主动储运和治理体系重要有两种式样：一种是在加工中央配置装备摆设肯定命目标刀库。这种配置装备摆设式样的缺点是，由于每台加工中央的刀具库存容量有限，当加工的工件种类增长时，加工中央不得连续下来调换刀具，因此不克有效的连续生产；另一种式样是配置独立的中央刀库，采取换刀呆板人或刀具运输小车(ToolAGV)为多台加工中央举行刀具互换办事。采取中央刀库的体系，根据刀具互换方法差别又可分为两种根本式样：互换单把刀具和互换活动刀库。当前利用最广泛的是互换单把刀具方法。文中的在线刀具动态治理体系也仅实用于单把刀具互换方法。
完好的刀具主动运输和治理体系应由中央刀具库、刀具预调及刀具装卸站、刀具互换装置(换刀呆板人或刀具运输小车)以及治理和控制刀具信息流的刀具劳动站谋划机构成。其劳动进程大抵下：
在刀具预调站由人工将刃磨好的专用刀具或购买来的准则刀具在对刀仪匕键进刀号和相关参数；
与准则刀套拼装并预调刀具；
将刀具布局参数、刀具代码以及别的相关信息输进到刀具劳动站谋划机，并议决专用的读写装置将这些信息记录在刀柄上的磁卡或别的式样的记录器中。
将己预调好的刀具人工搬运到刀具I/O站，预备进进体系。
由刀具互换装置根据刀具劳动站谋划机发出的刀具调理指令，将刀具I/O站上刃磨并预调好的刀具运往中央刀库；再由刀具互换装置根据刀具调理指令将各加工中央的机床刀库或中央刀库的刀具运往各加工中央往餍足加工零件的必要。而己磨损或破坏的刀具则直接由刀具互换装置送至刀具I/O站。
5完成语
人们平常以为，FMS加工的零件种类可以恣意多，但实际上大多现有的FMS只能加工有限的零件品种。对如今己经利用的FMS查看统计证明，66％以上的FMS加工的零件种类少于10种，30%左右的FMS加工的零件种类在10～15种之间。造成这种加工零件种类较少的因为，并不是柔性制造体系本身的缺陷，而是由于体系的刀具主动化程度太低。议决对FMS体系的分析发觉，刀具和工件储运体系利用率显然低于加工配置的利用率。在枯燥制造体系中，由于刀具方面投资有限，因而抵牾并不突出，但在FMS中，以每台加工中央配备60把刀具，每把刀具匀称有3把姊妹刀谋划，那么一台加工中央就大概有180把刀具和相应数量标刀柄，再加上刀具预备和互换等用度，刀具体系方面的投资每每靠近加工中央用度。因而应将其利用率与加工中央利用率划一对待。别的，加工每个零件的每个工序每每必要2～15把差别的刀具。对付每道工序零件调理体系平常只需决定计划一次，而对刀具治理体系就务必决定计划2～15次，因此最优地治理FMS中的刀具对进步体系总效果起着不可忽略的紧张作用。刀具体系主动化程度的崎岖，在很大程度上衡量着一个制造主动化体系效果和柔性的崎岖。