多工序集成加工实验实验指导书

1、Shanghai University of Engineering Science多工序集成加工实验实验指导书机械工程学院2012 年 08 月多工序集成加工实验亠、实验目的通过多工序集成加工实验，可以对柔性制造系统功能的理解和应川更加熟练，有利丁？对柔性制造系统进行更深层次的应用。在熟练掌握柔性制造系统功能的情况下，通过対英深入学习和应用，针对不同的工件要求，利用柔性制造系统开发出适用的加工工艺、检测工艺，并迹行实际加工，进一步掌握柔性制造系统的原理、结构、使用方法。实验设备机械丄程学院现代集成制造中心实验室1）柔性制造系统2）CAM工作站3）数控车床、数控加工中心、三处标测量仪、机械手等

2、4）上位机 三、实验原理1、柔性制造系统结构原理柔性制造系统是由控制与管理系统、数控加工检测系统、物流系统组成，是涵盖机械、电子、口动化、计算机控制、网络通信等多个领域知识的现代化制造系统。根据实验室建设与实际制造系统的具体情况，将系统硬件配置成以工艺层和操作层双层 递 阶控制的开放式架构，以实现产品信息、工艺信息、管理信息和控制指令软件层自上而下的逐层传递，现场状态、设备情况、采集监控和传感数据等鬥下而上的反馈。检测系统装 统接机器人 装 器 HL 机器 仓丿牟k 1 L 敖拧內乞IIJ系统硬件网络架构图工艺层市一台工业控制计算机和若干台 CAD/CAPP/CAM计算机组成，工控机内集成了

3、PDM 与MES软件平台。工艺层软件系统包含了双层，上层以PDM为核心，采川工业以太网网络通 讯， 实现CAD/CAPP/CAM信息数据的共享和系统集成。下层是 MES （制造集成系统），它是各 种 生产制造管理软件的集合，MES接受来自PDM、CAPP、CAM等的各种管理、制造信息和指令， 与操作层的Profibus总线之间通过网关连接，实现制造过程的资源分配和状态管理、工序详细调度、生产单元分配、文档控制、数据采集、质量管理、过程管理、维护管理、产品跟踪和产品清单管理及性能分析等功能。操作层的硬件分上下两层，其屮上层是由仓储物流单元、数控加工单元、装配单元、机器人单元和传感器检测单元等 P

4、C机操作站构成。每个操作站通过各口的现场总线接口，可 和下层 相应的智能设备、控制器等现场设备、生产线和加工生产单位进行网络通讯，执行控制和管理等任务，完成各自系统单元的独立操作。其中，仓储物流单元山自动化立体仓库、生产物流输送线组成，构成了一个高度白动化的柔性物流仓储系统； 数控车床、数控钻铳中心、数控焊接、 电火花加工设备、激光雕刻机构成了柔性化的数控加工单元；传感检测单元则包括了图像检测处理系统、数据采集器、电子标签以及其它各类测量、临视等传感检测控制器，能实现对制造系统及其制造过程的全程动态实时检测，三个工业机器人配置于制造系统的相应位置，配合仓储物流单元、数控加工单元、装配单元等完成

5、物流、加工、装配等各种任务。下位机具有三层功能，即在主控站上进行全系统连锁起 /停、调节和各单元的操作；又 能在 机旁的操作站上对各单元设备进行计算机操作；同时各单元设备乂具有机旁面板操作功能。上位机具有与下位机（加工系统）的通讯平台，可实现对下位系统的在线监视，并逐步实现CAD/CAM与下位机加工设备G代码的转换加工和控制功能。2、多工序工件加工原理r件及工件丁程图工程B8PDM仓储控制数字仓库生产执行系统废品成品匸艺脚本手动编制脚本自动編制脚本* 根据柔性制造系统结构分别进行运行，观察参数变化，掌握结构、原理及机床的使用方的内行理步的2、进行工件工艺及加工方法研究，确定加工工艺。3、运用脚

6、本编辑器，编辑加工工艺脚本，并进行调试。4、运用CAM,自动牛成加工G代码，并进行加工调试。5、编制 3 维测量机测试程序进行调试。6、联机调试并进行加工检验。五、 实验报告及要求 根据实验的过程，认真总结实验的各个环节，汇总成为实验报告，加深对柔性制造系统 掌握、应川和相关的课程教学所学的知识。实验报告应该包括以下内容：1. 事先做好实验的准备工作，认真学习和初步应用柔性制造系统，详细了解实验的目的、 容和步骤。2. 木实验要求学生在了解集成制造系统开发、设计实践皐础上，掌握其基木原理、体系结 构、数据通信和编程方法等，深刻理解柔性自动化车间的工作模式，对于其中生产管理或执 系统的某个局部点进行功能开发。3. 总体以工程为背景，结合柔性制造