《机械制造柔性自动化》复习重点第一章名词解释CNC：计算机数控（Computer Numerical Control）DNC：分布式数控（Distributed Numerical Control）FDNC：柔性分布式数控（Flexible Distributed Numerical Control）CAPP：计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning）ERP：企业资源计划（Enterprise Resource Planning）PDM：产品数据管理（Product Data Management）FMS：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）FMC：柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell）FML：柔性生产线（Flexible Manufacturing Line）FTL：“柔性自动线”或“柔性生产线”（Flexible Transfer Line）MC：加工中心（Machining Center）TMC：车削中心（Turning Machining Center）APC：托盘自动交换装置（Automated Pallet Changer）ASRS：自动化立体仓库（Automatic Storage and Retrieval System）AGV：自动导向小车（Automated Guided Vehicle）RGV：有轨小车（Rail Guided Vehicle）WMR：轮式移动机器人（Wheeled Mobile Robot）CIMS：计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System）OPC：用于过程控制的OLE（OLE for Process Control）CIP ：控制与信息协议（Control and Information Protocol）IM：智能制造（Intelligent Manufacturing）第二章DNC系统*1.DNC定义DNC是用一台或多台计算机，对多台数控设备实施综合控制的一种方法，是机械制造系统的一个重要发展。

DNC系统属于自动化制造系统的一种模式。

2.DNC系统的组成DNC控制计算机，数据通讯系统，DNC接口， NC或CNC装置，软件系统。

（软件系统包括实时多任务操作系统、DNC通信软件、DNC管理和监控软件、NC程序编辑软件等。

有时需要数据库管理系统、图形输入与编辑软件、刀具轨迹模拟和DNC接口管理软件等。

解决计算机与数控机床之间的信息交换和互联，是DNC的核心问题。

）3.DNC系统的主要功能•NC程序的上载与下载；•NC程序存储与管理；•系统的简单控制与调度；•系统状态信息的采集、处理和报告；•根据生产作业计划进行生产调度与控制；•计划、工装（刀具、量具、夹具）信息、物料数据的集成化生产管理。

4.DNC系统中的数据流5. DNC通信系统的物理连接(1)采用RS－232C或RS422采用RS-232C或RS422连接方式实现起来比较方便，成本也比较低，但也带来以下一些问题：（1）传输距离短。

（2）传输不够可靠。

（3）传输速率低，实时性差，响应速度慢；（4）系统规模有限。

（5）电缆费用高，系统复杂性增加。

（6）系统的扩展不容易。

(2)采用计算机网络通信接口新一代的CNC装置为了能连入到DNC，FMS中设置了可直接与网络连接的专用通讯微处理器接口，通过该接口可以把数控设备连接在工业局域网（LAN）中。

网络通信协议大多采用ISO开放系统互联参考模型七层结构为基础的有关协议。

•专用网络：DATA－HIGHWAY（DH）、（DH+）•MAP网和工业以太网：FANUC、Siemens、AB等。

•现场总线（Field Bus）——结构简单、协议直观；价格低廉、性能稳定；实时性较高，抗干扰能力强，适用与工业现场通信。

•DeviceNET(3)混合通信接口混合通信接口实际上就是前几种方式的混合。

例如计算机网络与RS-232C、RS422、RS485混合。

第三章FMS1.制造柔性制造柔性是指一个制造设备或系统对生产需求变化的适应能力，通常制造柔性体现在以下几个方面：•制造设备的柔性制造设备通过配备相应的刀具、量具、夹具、NC程序等，使得此设备具有制造给定零件族中任何零件的能力；（这是一种固有的柔性，它与制造设备所具有的相关功能有关，如机附刀库的容量、控制的运动轴数等。

）•加工柔性以不同加工工序和工艺加工一个零件的能力或在给定的一个工艺规划下以不同的加工路线实现零件的加工（制造工作站间和加工功能间的互换和替代）。

•产品柔性能够经济、快速地转变生产产品的能力。

•零件流动路线柔性当系统出现局部故障时，能重新选择零件加工路径，并继续进行加工的能力。

•产量柔性系统运行可适应不同的生产批量，并具有良好的生产效益。

•系统重构柔性系统具有重构柔性，可以生产需求发生变化时，系统可以方便地扩展、收缩或重构。

•故障控制柔性当系统中的设备出现故障时，制造系统对故障的处理能力。

*2.FMS的基本定义和功能柔性制造系统（简称FMS）是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。

它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整，适用于多品种中、小批量生产。

FMS能自动控制和管理零件的加工过程，包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信息的自动采集和处理；通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件族的多种零件；自动控制和管理物料（包括工件与刀具）的运输和存储过程；能解决多机床下零件的混流加工，且无需增加额外费用；具有优化的调度管理功能，无需过多的人工介入，能做到无人加工。

3.FMS的组成(1)硬件系统•制造设备：数控加工设备（如加工中心）、测量机、清洗机等；•自动化储运设备：传送带、有轨小车、AGV、搬运机器人、立体库、中央托盘库、物料或刀具装卸站、中央刀库等；•计算机控制系统及网络通信系统。

(2)软件系统•系统支持软件：操作系统、网络操作系统、数据库管理系统等。

•FMS运行控制系统：动态调度系统、实时故障诊断系统、生产准备系统，物料（工件和刀具）管理控制系统等4.FMS的类型(1)按系统的规模分类•柔性制造单元它是由单台计算机控制的数控机床或加工中心，环形（圆形或椭圆形）托盘输送装置或工业机器人所组成，可不停机转换工件进行连续生产。

它是一个可变加工单元，也可以是组成柔性制造系统的基本单元。

•柔性制造系统两台或两台以上的数控机床或加工中心或柔性制造单元所组成，配有自动输送装置，自动上下料装置。

托盘库，自动化仓库，中央刀库等。

并有计算机综合控制功能，数据管理功能，生产计划和调度管理功能和监控功能等。

•柔性生产线它是针对某种类型（族）零件的，具有专业化生产或成组化生产的特点。

它由多台加工中心或数控机床组成，其中有些机床带有一定的专用性，全线机床按工件的工艺过程布局，可以有生产节拍，但它本质上是柔性的，是可变加工生产线的。

(2)按应用对象分类切削加工FMS，钣金加工FMS，焊接FMS，柔性装配系统等(3)按系统布局分类直线型，机器人型，环型5.加工中心集成到FMS的基本条件•硬接口：托盘自动交换装置（Automated Pallet Changer-APC）和第二刀具交换点•软接口：具有通过计算机网络或其它通信接口实现与上级控制计算机通信的功能6.FMS中的制造工作站有哪些？加工中心在FMS中的配置方式？FMS中加工中心配置在线测量的装置的作用是？制造工作站：加工中心、车削中心、清洗站、测量站。

配置方式：•互替方式：就是一加工任务即可在这台机床上完成，也可在另一台上完成。

•互补方式：就是对一加工任务需通过两台加工中心联合加工方能完成。

作用：零件的找正与在线测量，刀具的磨损或破损检测。

7.FMS物料储运系统柔性制造系统中物料传送系统就是把各工作站联接起来，实现物料传送的自动化系统。

根据传送对象不同，可分为用于传送工件的工件流子系统和用于传送刀具的刀具流子系统。

8.FMS中的自动化物料传送设备(1)传送带（Conveyer）特点：控制相对简单，有连续传送的能力，单位时间输送量大，造价低，技术要求低维护方便，工件定位差，设备占地大，柔性差。

(2)工业机器人特点：技术成熟，传输距离短，适合夹持重量小。

(3)有轨小车（RGV, Rail Guided Vehicle）特点：速度快，精度高，承载能力大，价格低，适合直线布局。

(4)无轨小车（AGV, Automated Guided Vehicle）特点：柔性好，可靠性扩展性好，占空间小，安装维护方便，易于集成，但是成本高。

自动化立体库（ASRS）、中央托盘区、装卸站、刀具进出口站、中央刀库、机附刀库等。

*10.FMS控制系统的组成和主要功能(1)单元控制器是FMS控制系统软件的核心，它在FMS运行管理中起着十分重要的作用。

一个FMS性能的高低、功能的强弱在某种意义上取决于单元控制的功能。

基本功能包括：单元控制系统的通信管理、系统运行历史资料的管理、单元控制系统的总控管理、单元控制系统的起停控制、生产运行监控（视）、作业计划的实时动态调度、系统资源的控制与管理、系统刀具、物料的配置管理与实时动态调度、系统故障的在线诊断与处理、数控程序的传送与管理。

这些功能通常按照一定的生产控制逻辑和时序组成几个功能性的子系统来实现。

(2)工作站控制器刀具工作站控制系统；物料工作站控制系统；制造工作站控制系统。

如果FMS体系结构总中没有设置工作站级，工作站控制器的功能通常被分配到单元控制器上和（或）设备控制器上。

(3)设备级控制器设备控制器通常是由设备制造商提供，运行在设备控制机上，如NC、CNC等。

设备控制器的主要功能是对设备进行控制和管理，实现相应的功能，对于集成到FMS中的设备还必须实现FMS 接口功能。

11.FMS系统控制结构(1)FMS三级递阶控制结构(2)具有工作站级的FMS系统递阶控制结构12.FMS实时调动的状态集合、调动循环图、调动的关系1)活动状态集合：就绪、排队、激发、运行、结束、等待。

活动状态转换过程是一个固定循环，称为活动状态周期。

常态：排队，运行，等待瞬态：就绪，激活，结束2)调动循环图：3)调动关系：①活动发生受到各元素属性的限制，同时活动的发生会改变各元素的属性②有的活动可并行进行，有些活动则不可．③涉及同一元素的活动，同一时间只能有一个活动能进行．当一活动在进行时，其余活动被禁止，这就是活动的唯一性（互斥性）．④涉及不同元素的活动，有可能并行进行．当一活动在进行时，其余活动可以同时进行，这就是活动的并行性．⑤有的活动是另外一些活动开始的必要前提．这就是活动的顺序性（关联性）当某些元素属性满足条件时，可激活某些活动运行．运行后，某些元素属性将发生变化，当活动结束后某些元素属性又将发生变化．第四章AGV1.AGV的基本原理AGV是一种无轨道，可以外部控制的自由运行的电动小车，用某种制导方法（电磁制导及光学制导）控制其运行路线，不需设置导轨，柔性大。