淺談NC，FMS，RPM技術的應用

【摘 要】本論文論述了數控技術，柔性制造系統，快速原型制造技術的應用等內容，介紹了這些先進制造技術的興起，發展特點，發展趨勢，以及在制造業上的應用，并且具體闡述了這些新技術。

【關鍵詞】FMS；NC；RPM；機械設計制造

數控技術，柔性制造系統，快速原型制造技術已經成為機械設計制造中主流應用技術，特別是三種技術與其他技術的混合應用對機械設計產生了不可估量的作用，對于機械設計的改進和創新有巨大作用。

一、數控技術（NC）發展歷程

數控技術（NC）指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數控技術通常是與位置、角度、速度等機械量和與機械能量相關開關量。數據載體和二進制形式數據運算誕生了這項技術。特別是1952年，第一臺數控機床問世，成為世界機械工業史劃時代的事件，推動了機械設計制造及自動化的發展。數控技術的應用給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化領域一份子，隨著數控技術的應用領域的擴大和不斷發展，對汽車輕紡船舶等制造領域起著越來越重要的作用，因為現代發展的趨勢是裝備的數字化，控制的自動化和人工的高效率化。高速、高精加工技術極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。數控機床進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠數控機床的主軸轉速已達60000r/min，極大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面，普通級數控機床的加工精度由10 m提高到了5 m，精密級加工中心從3 m～5 m提高到1 m～1.5 m，并且超精密加工精度已開始進入納米級（0.01 m）。國外數控裝置的MTBF值已達6000h，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。智能化、開放式、網絡化成為數控技術發展的主要趨勢。當代數控裝備具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，驅動性能及使用連接方便的智能化和簡化編程、簡化操作方面的智能化。

二、柔性技術（FMS）發展歷程

隨著科學技術的發展，產品的功能與質量的已經成為公司創造效益的重要保證。產品更新換代的周期短，產品的復雜程度高，這對產品的大批量生產提出了很高的要求，但是柔性和生產率是相互矛盾的。品種單一、批量大、設備專用、工藝穩定、效率高，構成規模經濟效益；多品種、小批量生產的加工形式在相似的情況下，頻繁的調整工夾具會使工藝穩定難度增大，生產效率勢受到影響。這為柔性制造系統的提出和建立做出了鋪墊。柔性制造指在計算機支持下，能適應加工對象變化的制造系統。柔性制造系統有三種類型：柔性制造單元，柔性制造系統和柔性自動生產線。柔性制造系統包括自動加工系統、物流系統、信息系統和軟件系統。柔性制造系統解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。其優點是設備利用率高、在制品減少80%左右、生產能力相對穩定、產品質量高、運行靈活和產品應變能力大。下圖是柔性制造系統的流程圖。

三、快速原型技術（RPM）發展歷程

在機械設計制造中，快速原型技術（RPM）主要用于快速概念設計原型制造、快速模具原型制造、快速功能測試原型制造及快速功能零件制造。快速概念設計原型制造和快速模原型制造由于計算機和cad、solidworks等設計和建模軟件的不斷發展以及社會中機械的需求，這兩個方面將是學習的重點。快速測試型制造使用范圍有限，只能輔助快速概念設計原型制造。快速功能零件制造的技術難度很大，當前的技術不支持該功能，因此只能作為研究方向看待。由于大型模具的制造難度大以及RPM在模具制造方面的優勢，可以知道將來快速原型技術將在大型制造中占很大的比重。為了是RPM得到普及和發展，我們必須追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性；RPM設備的使用外設化，操作智能化，從而使RPM設備的安裝和使用變得非常簡單，不需專門的操作人員；必須使RPM行業標準化，融合整個產品制造體系。

數控技術（NC），柔性制造系統（FMS），快速原型制造技術（RPM）是機械設計制造及其自動化的重要的技術，但是這些技術在當前的科技發展的條件下并不成熟，因此需要機械設計的人才投身到這些領域進行研究，從而使這些技術更快更好的發展。

參考文獻

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