先进制造技术课程论文

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1、发动机箱体加工连杆加工柔性制造生产线运储系统设计研究赵坤摘要：对柔性制造生活产线（FMS）运储系统的选择是相当重要的一个过程,它直接关系到系统的布局形式、系统的柔性以及系统的效率。本文首先介绍FMS中几种常见的物料传输装置,然后着重讨论发动机箱体加工连杆加工过程中,运储系统的设计研究及选择策略。关键词：柔性制造；运储系统；连杆加工12前言虽着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合客户要求样式和功能千差万别的个性化产品。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，因此生产制造系统

2、的柔性对系统的生存越来越重要。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线旨在实现单一品种的大批量生产，其优点是生产率高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低，但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造FMS。下面就FMS物料运储系统作粗略讨论。柔性制造系统是由物料运储系统(自动小车、机器人等)联系起来的一组机床，它们由一个计算机系统控制。通常由工艺

3、设备系统（如加工中心、装配工作站等）、物料运储系统（如机器人、传送带、自动小车等）、计算机通信系统和复杂的计算机控制系统所组成。物料运储系统是柔性制造系统中的一个重要组成部分。①1箱体加工连杆加工1.1连杆加工与FMS的关系连杆是发动机箱体的高精度的关键零件，根据中汽协资料，2010年我国汽车销量1800万辆，按每辆平均4、5连杆计算，连杆的需求量是9000万支左右，其市场需求量是巨大的。随着技术的发展，发动机由传统的单品种、大批量生产方式向多品种、中小批量及“变种变量”的生产方式过渡，发动机趋于轻

4、量化、结构简单化。以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变，柔性制造是适应这种转变的较佳的生产制造方式。FMS正是将“柔性”和“自动”两者结合,从而实现企业的经济效益:适应市场需求,以利于多品种中小批量生产;提高机床利用率,缩减辅助时间,以利于降低生产成本;缩短生产周期,减少库存量,以利于提高市场响应能力;提高自动化水平,以利于提高产品质量、降低劳动强度、改善生产环境。经过柔性制造的“温柔”助推，汽车市场上各主要汽车生产厂家之间的竞争形态，从成本和价格为主的竞争，转向市场适应能力、

5、新产品推出速度及产品个性化等方面的竞争，而不具有“柔性制造”能力的厂家将与此绝缘。1.2连杆加工工艺特点连杆是发动机的主要传动件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，它的作用是将活塞的气体压力传送给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。如图1所示：连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头

6、用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。12图1连杆组2箱体加工连杆加工制造业对柔性化的要求在工业化国家中，FMS作为迈向工厂自动化的第一步，已获得了实际的应用。它的应用，圆满地解决了机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾。近年来，柔性化生产制造方式越来越流行，不断地渗透到众多产品密集型制造行业中。从实际应用上来说，它解决了长期以来多品种小批量加工自动化的难题，也能够适应产品不断更新的需求，因此广受众多厂家欢迎，在汽车零部件制造业内尤为突出。

7、作为汽车工业的基础，汽车零部件产业近年得到快速发展。同时，随着对汽车节能、环保、安全要求越来越高，以及日新月异的技术进步，汽车零部件新品推出速度越来越快。如发动机开发周期从30个月缩短到13个月。在此背景下，近几年来，汽车零部件生产方式发生了革命性变革。新兴的多品种大批量生产方式对制造技术提出了严峻挑战，目标是集高柔性与高效率于一身。目前，高效柔性自动线（FTL）是主要应对方案，也是现代发动机制造的主体生产线。②3连杆加工中FMS的物料运储系统物流是FMS中物料流动的总称。在FMS中流动的物料主要有

8、工件、刀具、夹具、切屑及切削液。12物料运储系统又称物流系统,主要完成两种工作：一是将零件毛坯、原材料、工具和配套件等由外界搬进系统并将加工好的成品及工具换下来从系统中搬运走；二是零件、工具和配套件等在系统内部的搬运和存储。在一般情况下前者需要人工干预，而后者可以在计算机的统一管理和控制下自动完成。合理地选择FMS的物料运储系统，可以大大减少物料的运送时间，提高整个制造系统的柔性和效率。③3.1FMS的物料运储系统的组成主要由表（1）所示:表（1）FMS的物料运储系统