1. FMS的基本特點(diǎn)
FMS與FMC目前還沒(méi)有一致公認(rèn)的定義，兩者在主要功能和結(jié)構(gòu)方面有許多相似點(diǎn)，不易嚴(yán)格區(qū)分。比較一致的看法是認(rèn)為FMS與FMC的主要區(qū)別在于：
1）FMS的規(guī)模比FMC大，機(jī)床大多為4~10臺(tái)，也有少至2臺(tái)的，但機(jī)床為2~3臺(tái)時(shí)，物流系統(tǒng)的利用率不高。
2）FMC只具有單元內(nèi)部的工件運(yùn)貯系統(tǒng)，而FMS則具有結(jié)構(gòu)單元外部的物流系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)各單元間，加工單元與倉(cāng)庫(kù)，裝卸站、清洗站、檢查站之間的娶料輸送和存貯。搬運(yùn)對(duì)象除了工件，還包括如刀具、廢屑、切屑液等。
3）FMS的信息量大。各個(gè)子系統(tǒng)和單元都有各自的信息流系統(tǒng)，為同意協(xié)調(diào)和管理，系統(tǒng)采用比FMC層次更高的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制。
4）FMS具有比FMC更多更完善的功能，如優(yōu)化作業(yè)計(jì)劃，自動(dòng)加工調(diào)度以及容忍故障的柔性功能等。
2. FMS的柔性
FMS的柔性主要體現(xiàn)在以下方面 ：
1） 隨機(jī)加工能力，即可以同時(shí)加工一個(gè)以上零件的能力，并對(duì)工件在品種、類型、要求或數(shù)量方面變化時(shí)，都可很好地適應(yīng)。
2）容忍故障的能力，機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)安排其他機(jī)床代替，工件運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)調(diào)整工件的運(yùn)輸路線，使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。
3） 工作和生產(chǎn)能力的柔性，系統(tǒng)實(shí)際上樂(lè)意在無(wú)人照管的情況下運(yùn)行，因而各項(xiàng)工作可在時(shí)間上靈活地安排。例如工件的安裝和系統(tǒng)的維護(hù)工作可全部集中安排在白天進(jìn)行，而加工作業(yè)根據(jù)需要安排在第一，二或三班進(jìn)行。
（4）系統(tǒng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的柔性，系統(tǒng)的規(guī)�？筛鶕�(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的增加而容易地?cái)U(kuò)展，不需要像性自動(dòng)線那樣對(duì)設(shè)備作較多的拆遷，調(diào)整或更換。
3.FMS的加工系統(tǒng)
FMS由加工，物流和信息三個(gè)子系統(tǒng)組成，加工系統(tǒng)包括FMS的各個(gè)加工及與加工直接相關(guān)的輔助工位或工作站。
（1）機(jī)械加工站。由CNC機(jī)床、加工中心或以FMC作為模塊組成，對(duì)于箱體類或棱體類零件，主要加工設(shè)備是數(shù)控加工中心，按主軸位置區(qū)分，有臥式加工中心、立式加工中心和立臥兩用加工中心等。對(duì)于回轉(zhuǎn)體零件，主要加工設(shè)備是車削中心，也有CNC車床或CNC磨床等。
1） 數(shù)控加工中心，數(shù)控加工中心機(jī)床是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的一種多工序數(shù)控機(jī)床，由于工件經(jīng)一次裝夾后，能對(duì)兩個(gè)以上的表面自動(dòng)完成銑、鏜、鉆、鉸等多種工序的加工，并且有多種換刀或選刀功能，從而加工出零件所需的形狀，這類機(jī)床至少有三個(gè)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，即由三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)X、Y、Z和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)A、B、C的適當(dāng)組合而成，按控制軸數(shù)的多少可對(duì)加工中心分類如下：
A．三座標(biāo)加工中心X、Y、Z軸可以同時(shí)控制，有些也只有工作臺(tái)分度功能（B軸功能）
B．四坐標(biāo)加工中心，可以同時(shí)控制X、Y、Z軸和B軸。
C．五坐標(biāo)加工中心，在四坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，附加A軸或C軸的功能。
若按主軸的位置分，則有臥式加工中心，立式加工中心和立臥兩用加工中心。
數(shù)控加工中心在其結(jié)構(gòu)既與一般數(shù)控機(jī)床有相似之處，又有著顯著特點(diǎn)。如主軸常使用字臥式鏜銑床上的“雙列滾柱軸承和錐面止推軸承”的組合結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌面上也普遍采用低摩擦特性的氟化乙烯樹脂，滾柱導(dǎo)軌和經(jīng)淬火磨削加工的導(dǎo)軌面的組合等。
常見的集中結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)如下：
A，門式結(jié)構(gòu)的雙立柱，為了減少機(jī)械熱變形，中小型的加工中心外形通常采用左右對(duì)稱的門式結(jié)構(gòu)立柱，見圖52-60。這種立柱大多采用雙壁結(jié)構(gòu)，主軸頭在立柱內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。
B， 立柱移動(dòng)型加工中心，這種數(shù)控加工中心由立柱來(lái)完成零件形狀所需要的X、Y、Z軸移動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是工作臺(tái)無(wú)外伸，剛性強(qiáng)、穩(wěn)定。但必須注意與工件的接近性，要求具有良好的與輸送系統(tǒng)的聯(lián)接性。
C，帶回轉(zhuǎn)頭的加工中心，這種形式的加工中心是以回轉(zhuǎn)頭的分度取代換刀動(dòng)作，能迅速適應(yīng)后續(xù)加工的要求，這種機(jī)種是處于主軸頭更換型加工中心與單軸加工中心之間的加工機(jī)種。因此，它既保持加工中心所具有柔性的刀具箱設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭上，便成為主軸頭旋轉(zhuǎn)型加工中心。
D，其他裝置結(jié)構(gòu)，為了提高生產(chǎn)率，在數(shù)控加工中心上還設(shè)置有縮短非切削時(shí)間的自動(dòng)定位、消除間隙等功能的裝置，以及切削異常檢測(cè)裝置、刀具損傷檢測(cè)和故障診斷，刀具位置和長(zhǎng)度自動(dòng)補(bǔ)償，刀具壽命監(jiān)測(cè)等各種識(shí)別切削狀態(tài)的裝置。此外，還有預(yù)備換刀裝置等支持設(shè)備，以提高自動(dòng)化程度。
2）車削加工中心，對(duì)于通常的數(shù)控車床一般具有如下運(yùn)動(dòng)功能，主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（C軸）、轉(zhuǎn)塔刀教的縱向和橫向運(yùn)動(dòng)（Z和X軸），尾架的縱向運(yùn)動(dòng)（Z軸），當(dāng)給數(shù)控車床上附設(shè)自動(dòng)換刀裝置后，它便具有復(fù)合加工的功能，構(gòu)成了車削加工中心。
車削加工中心按主軸的方向是水平或垂直分為臥式和立式兩大類。臥式車削中心一般按下述原則分類：
A．有無(wú)Y軸功能。
B．實(shí)現(xiàn)Y軸和Z軸運(yùn)動(dòng)功能的方法，即把這些功能分配給主軸或大溜板（轉(zhuǎn)塔刀架）的方法。
C．有去轉(zhuǎn)臺(tái)回回轉(zhuǎn)立柱的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)換刀裝置，如臥式車削中心可分為三軸控制式和四軸控制式。
三坐標(biāo)的車削加工中心在結(jié)構(gòu)上還附加了主軸的固定和分度功能，這樣，工件固定在一定位置上可進(jìn)行外平面加工和徑向孔加工等復(fù)合加工，以增加車削加工中心的柔性復(fù)合加工功能。
四坐標(biāo)車削加工中心的運(yùn)動(dòng)功能是在三坐標(biāo)車削中心基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)塔刀架或主軸頭上下（Y軸）運(yùn)動(dòng)的功能。
由于增加了一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，使加工的零件更多樣化。
車削加工中心適用于回轉(zhuǎn)形零件的復(fù)合加工，在車削加工中心上，除外圓車削和鏜孔外，還可完成端面與圓柱面上的徑向鉆削和銑削加工，即可加工外圓上的平面，徑向孔、槽、凸緣上的槽、孔、端面的槽等。
車削加工中心的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
A、縮短每道工序的準(zhǔn)備時(shí)間或操作時(shí)間。
B、合并工序，減少了工夾具。
C、減少中間庫(kù)存
D、合理分配工序負(fù)荷
（2） 其他工作站
1） 清洗站，在系統(tǒng)中可以單獨(dú)存在，也可與裝卸站結(jié)合在一起，工件以高壓噴液沖洗，在清洗過(guò)程中，工件連同托板可傾轉(zhuǎn)，清洗完后，機(jī)械干燥處理，而后由輸送設(shè)備運(yùn)送到檢驗(yàn)站或其他地點(diǎn)。
2） 檢驗(yàn)站，主要的設(shè)備是柔性自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備是由計(jì)算機(jī)控制的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。許多FMS的檢驗(yàn)工作是離線進(jìn)行的，系統(tǒng)內(nèi)不設(shè)工作站。
3） 非切削加工工作站，如焊接、熱處理、噴漆以及電加工，激光加工等。
4.FMS的實(shí)例
此系統(tǒng)加工對(duì)象為液壓零件，系統(tǒng)組成特點(diǎn)有：
1）加工設(shè)備，型號(hào)規(guī)格相同的2臺(tái)加工中心。
2）工件貯暈，采用有軌小車輸送，直線形固定式托板存貯庫(kù)，每臺(tái)機(jī)床前設(shè)有雙位平行式托板。交換裝置。
3）完具運(yùn)貯，設(shè)有中央刀庫(kù)，通過(guò)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)其與機(jī)床刀庫(kù)及刀具裝卸臺(tái)之間的刀具交換。
（2）帶流動(dòng)刀庫(kù)的FMS（見圖52-61）此系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有可更換的流動(dòng)刀庫(kù)，流動(dòng)刀庫(kù)根據(jù)加工的需要在其裝卸站配備刀具，由小車AGV運(yùn)送并暫存在流動(dòng)刀庫(kù)緩存站，加工需要時(shí)送到機(jī)床邊的刀具交換站，與機(jī)床刀庫(kù)中的刀具更換。
系統(tǒng)還設(shè)有托板庫(kù)，清洗站，檢驗(yàn)站及AGV維護(hù)站和切屑，切削液集中處理站。
