浅谈NC,FMS,RPM技术的应用

【摘 要】本论文论述了数控技术，柔性制造系统，快速原型制造技术的应用等内容，介绍了这些先进制造技术的兴起，发展特点，发展趋势，以及在制造业上的应用，并且具体阐述了这些新技术。

【关键词】FMS；NC；RPM；机械设计制造

数控技术，柔性制造系统，快速原型制造技术已经成为机械设计制造中主流应用技术，特别是三种技术与其他技术的混合应用对机械设计产生了不可估量的作用，对于机械设计的改进和创新有巨大作用。

一、数控技术（NC）发展历程

数控技术（NC）指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控技术通常是与位置、角度、速度等机械量和与机械能量相关开关量。数据载体和二进制形式数据运算诞生了这项技术。特别是1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史划时代的事件，推动了机械设计制造及自动化的发展。数控技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化领域一份子，随着数控技术的应用领域的扩大和不断发展，对汽车轻纺船舶等制造领域起着越来越重要的作用，因为现展的趋势是装备的数字化，控制的自动化和人工的高效率化。高速、高精加工技术极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。数控机床进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂数控机床的主轴转速已达60000r/min，极大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面，普通级数控机床的加工精度由10 m提高到了5 m，精密级加工中心从3 m～5 m提高到1 m～1.5 m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01 m）。国外数控装置的MTBF值已达6000h，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。智能化、开放式、网络化成为数控技术发展的主要趋势。当代数控装备具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，驱动性能及使用连接方便的智能化和简化编程、简化操作方面的智能化。

二、柔性技术（FMS）发展历程

随着科学技术的发展，产品的功能与质量的已经成为公司创造效益的重要保证。产品更新换代的周期短，产品的复杂程度高，这对产品的大批量生产提出了很高的要求，但是柔性和生产率是相互矛盾的。品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，构成规模经济效益；多品种、小批量生产的加工形式在相似的情况下，频繁的调整工夹具会使工艺稳定难度增大，生产效率势受到影响。这为柔性制造系统的提出和建立做出了铺垫。柔性制造指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统。柔性制造系统有三种类型：柔性制造单元，柔性制造系统和柔性自动生产线。柔性制造系统包括自动加工系统、物流系统、信息系统和软件系统。柔性制造系统解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。其优点是设备利用率高、在制品减少80%左右、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活和产品应变能力大。下图是柔性制造系统的流程图。

三、快速原型技术（RPM）发展历程

在机械设计制造中，快速原型技术（RPM）主要用于快速概念设计原型制造、快速模具原型制造、快速功能测试原型制造及快速功能零件制造。快速概念设计原型制造和快速模原型制造由于计算机和cad、solidworks等设计和建模软件的不断发展以及社会中机械的需求，这两个方面将是学习的重点。快速测试型制造使用范围有限，只能辅助快速概念设计原型制造。快速功能零件制造的技术难度很大，当前的技术不支持该功能，因此只能作为研究方向看待。由于大型模具的制造难度大以及RPM在模具制造方面的优势，可以知道将来快速原型技术将在大型制造中占很大的比重。为了是RPM得到普及和发展，我们必须追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性；RPM设备的使用外设化，操作智能化，从而使RPM设备的安装和使用变得非常简单，不需专门的操作人员；必须使RPM行业标准化，融合整个产品制造体系。

数控技术（NC），柔性制造系统（FMS），快速原型制造技术（RPM）是机械设计制造及其自动化的重要的技术，但是这些技术在当前的科技发展的条件下并不成熟，因此需要机械设计的人才投身到这些领域进行研究，从而使这些技术更快更好的发展。

参考文献

[1]原红玲.快速成型/快速制模集成制造系统的精度控制[D].合肥工业大学.2005

[2]李兵，王知行，刘文涛等.新型并联机床的固有特性研究[J].机械设计.1999（9）