柔性創(chuàng)造系統(tǒng)(FMS) 是20世紀70年代末發(fā)展起來的先進的機械加工系統(tǒng)，它由多臺數(shù)控沖床和加工中心等組成，并具有自動上下料裝置、倉庫和輸送系統(tǒng)，在計算機及軟件的集中控制下，實現(xiàn)加工自動化。它具有高度的柔性，是一種計算機直接控制的自動化可變加工系統(tǒng).一個典型的FMS由計算機輔助設計、生產(chǎn)系統(tǒng)、數(shù)控沖床、智能機器人、全自動化輸送系統(tǒng)和自動倉庫組成。全部生產(chǎn)過程由一臺中央計算機進行生產(chǎn)的調度，若干臺控制計算機進行工位控制，組成一個各種制造單元相對獨立而又便于靈活調節(jié)、適應性很強的制造系統(tǒng)，其系統(tǒng)構成如圖1-16所示。
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編制數(shù)控加工程序時，要把加工零件的工藝過程、運動軌跡、工藝參數(shù)和輔助操作等信息，按一定數(shù)字化指令或數(shù)控語言，以規(guī)定的格式記錄在信息(程序)載體上。從分析零件圖樣開始到獲得正確的程序載體為止的全過程，稱為零件加工程序的編制，簡稱為編程。
在普通機床上加工零件時，首先應由工藝人員對零件進行工藝分析，制定零件加工的工藝規(guī)程，包括機床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數(shù)。同樣，在數(shù)控沖床上加工零件時，也必須對零件進行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質上，將此控制介質上的信息輸入到數(shù)控沖床的數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機床完成零件的全部加工。這里，將零件圖紙到制作數(shù)控沖床的控制介質的全部過程稱為程序編制，簡稱“編程”。
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  數(shù)控沖床是按照輸入的工件加工程序運行的，在工件加工程序中包含了數(shù)控沖床上刀具和工件之間的相對運動軌跡、工藝參數(shù)(進給盤、主軸轉速等)和輔助運動等加工所需要的全部信息，數(shù)控數(shù)控沖床上存儲工件加工程序的信息載體通常為穿孔紙帶、穿孔卡片、磁帶、磁盤等。
輸入方式
  控制介質上記載的加信息要經(jīng)過輸入裝置傳送給數(shù)控裝置，指令信息的輸入方式通常有自動和手動兩種。
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對于帶有刀具庫的數(shù)控沖床，主軸組件除具有較高的精度和剛度外，還帶有刀具自動裝卸裝置和主軸孔內的切屑消除裝置，如圖6.4所示。主軸前端有7:24的錐孔，用于裝夾錐輛刀具；端面鍵13既做刀具定位用，又可通過它傳遞轉矩；為了實現(xiàn)刀具的自動裝卸，主軸內設有刀具自動夾緊裝置。從圖中可以看出，該數(shù)控沖床是由拉緊機構拉緊錐柄刀架尾端的軸頸來實現(xiàn)刀架的定位及夾緊。夾緊刀架時，液壓缸上腔接通回油，彈簧11椎動活塞6上移，處于圖示位置；拉桿4在碟形彈簧5的作用下向上移動。由于此時裝在拉桿前端徑向孔中的四個銅球12進入主軸孔中直徑較小的d2處(見圖6.4(b)被迫徑向收攏而卡進拉釘2的環(huán)形凹槽內，因而刀桿被拉桿拉緊，依靠摩擦力緊團在主軸上。換刀前需將刀架松開時，油液進入液壓缸上腔，活塞6椎動拉桿4向下移動，碟形彈簧被壓縮當鋼球12隨拉桿一起下移進入主軸孔中直徑較大的d1處時，它就不再能約束拉釘?shù)念^部，緊接著拉桿前端內孔的臺肩端面碰到拉釘，將刀架頂松。此時行程開關10發(fā)出信號，換刀機械手隨即將刀架取下。與此同時，壓縮空氣由管接頭9經(jīng)活塞和拉桿的中心通孔吹入主軸裝刀孔內，把切屑或臟物清除干凈，以保證刀具的裝夾精度。機械手將新刀裝上主軸后，液壓缸7接通回油，碟形彈簧又拉緊刀架。刀架拉緊后，行程開關8發(fā)出信號。
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根據(jù)數(shù)控沖床的類型與大小不同，其主傳動主要有以下幾種形式。
1.帶有二級齒輪變速的主傳動
通過幾對齒輪降速，增大輸出扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性的要求，一部分小型數(shù)控沖床也采用此種傳動方式以獲得強力切削時所需要的扭炬。如圖6. 1 (a)所示，主軸電動機經(jīng)過二級齒輪變速，使主軸獲得低速和高速兩種轉速系列，這是目前大中型數(shù)控沖床采用較多的一種配置方式。這種分段無級變速，可確保低速時的大轉矩，滿足機床對轉矩特性的要求。白輪變速自動換擋主要采用電液控制撥叉和電磁離合器兩種方式。
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高速數(shù)控沖床的高速主軸要在短時間內實現(xiàn)升速和降速并在指定位置快速準確停車，就要求主軸具有很高的角加速度。如果通過帶、齒輪和離合器等中間傳動系統(tǒng)，不僅存在傳動帶打滑、振動和噪聲大等缺點，而且轉動慣量大，很顯然這些中間傳動系統(tǒng)已不能適應其要求。如果將交流變頻電動機直接裝在數(shù)控沖床主軸上，即采用內裝式無殼電動機，其空心轉子通過壓配合直接裝在數(shù)控沖床主軸上，帶有冷卻套的定子則安裝在主軸單元的殼體中，就形成了內裝式電動機主軸，簡稱電主軸(motorized spindle)。這時，電動機的轉子就是數(shù)控沖床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機座，從而實現(xiàn)了電動機與數(shù)控沖床主軸的一體化。
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按測量方式不同，位置檢測裝置可分為增量式測量和絕對式測量。增量式測量的測量基準不唯一，每一個測量值都是相對前一個測量點的測量值，這種測量裝置簡單，在輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)中大都采用這種測量方式。其不足之處是，當測量系統(tǒng)計數(shù)不正確時，后續(xù)的測量結果也隨之而錯。此外，在數(shù)控沖床停電、斷刀等故障出現(xiàn)后，必須將工作臺移至起始點重新計數(shù)才能找到事故前的正確位置。目前數(shù)控系統(tǒng)常用的增量式位置檢測裝置有感應同步器和光柵及磁尺等。絕對式測量是相對一個固定的參考點進行檢測，絕對式測量可以克服上述增量式測量之不足，測量方便，但測量裝置結構復雜。典型的測量裝置如絕對式編碼器，對應其編碼盤的每一個角位移都有一組二進制數(shù)，只要編碼盤的角位移不變，其反映移動部件的位移值就唯一確定。
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  數(shù)控沖床滾動導軌摩擦系數(shù)小，且動、靜摩擦系數(shù)相近，磨損小，潤滑容易。因此，低速運動平穩(wěn)性好，移動精度和定位精度高。但滾動導軌比滑動導軌抗振性差，結構復雜，對臟物較為敏感。一般不用在垂直導軌上。并需要良好的防護。數(shù)控沖床常用的滾動導軌有兩種：
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數(shù)控裝置是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心，其硬件結構按數(shù)控裝置中各印刷電路板的插接方式可以分為大板式結構和功能模塊式結構；按數(shù)控裝置硬件的制造方式，可分為專用型結構和個人計算機式結構；按數(shù)控裝置中微處理器的個數(shù)可以分為單微處理器結構和多微處理器結構。

(1)大板式結構和功能模板式結構大板式結構的數(shù)控裝置可由主電路板、位置控制板、PLC系統(tǒng)板、圖形控制板和電源單元等組成。主電路板是大印刷電路板，其它電路板是小印刷電路板，它們放在大印刷電路板上的插槽內，而共同構成數(shù)控裝置。圖9-5是大板式結構示意圖。
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①單個軸承的裝配   軸承、主軸、支承孔均存在著制造誤差，通過對各種誤差的分析，采用選配法進行裝配、可提高主軸部件的精度。裝配時，盡可能使主軸定位內孔與主軸軸頸的偏心量和軸承內圈與滾道的偏心量兩偏心量接近，并使其方向相反進行裝配，可使裝配后的偏心量減小。
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