第8章 机械加工生产线总体设计

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1、机械制造装备设计全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材第8章机械加工生产线总体设计8.18.28.38.4机械加工生产线概述生产线设备布局设计柔性加工生产线设计柔性制造系统本章分五个小节：8.5先进制造模式8.1机械加工生产线概述机械加工生产线及其基本组成在机械产品生产过程中，对于一些加工工序较多的工件，为保证加工质量、提高生产率和降低成本，往往把加工装备按照一定的顺序依次排列，并用一些输送装置与辅助装置将它们连接成一个整体，使之能够完成工件的指定加工过程。这类生产作业线称为机械加工生产线。机械加工生产线由加工装置、工艺装

2、置、输送装置、辅助装置和控制系统组成。⑥数据管理8.1机械加工生产线概述由于不同工件的加工工艺复杂程序不同，机械加工生产线的结构及复杂程度也常常有很大差别。1、2、3-组合机床;4-工件输送带;5-传动装置;6-转位台;7-转位鼓轮;8-夹具;9-切屑运输装置;10-液压站;11-操纵台;8.1机械加工生产线概述机械加工生产线的类型按所用加工装置分类（1）通用机床生产线这类生产线建线周期短、成本低，多用于加工盘类、轴、套、齿轮等中小旋转体工件。（2）组合机床生产线这类生产线由组合机床联机构成，主要适用于加工箱体及杂类工件的大批量

3、生产。（3）专用机床生产线主要由专用机床构成，设计制造周期长、投资周期长、投资较大、适用于加工结构特殊、复杂的工件或产品结构稳定的大量生产类型。⑥数据管理按生产线工件节拍特性分类（1）固定节拍生产线固定节拍是指生产线中所有设备的工件节拍等于或成倍于生产线的生产节拍。工件节拍成倍于生产线生产节拍的设备需配置多台并行工作，以满足每个生产节拍完成一个工件的生产任务。（2）非固定节拍生产线非固定节拍生产线是指生产线中各设备的工作节拍不同，各设备的工作周期是其完成各自工序需要的实际时间。由于各设备的工作节拍不一样在相邻设备之间或在相隔若干

4、台设备之间需设置储料装置⑥数据管理8.1机械加工生产线概述按生产目的和生产方式分类（1）单件、小批生产线单件、小批生产线的主要特征是其生产的产品为多品种、小批量。8.1机械加工生产线概述（2）中批量生产线中批量生产线主要是为产品品种变化多，且每种产品都有一定的批量的状况而设计的。中批量生产线实际上是为了兼顾柔性与成本的折衷方案，它适于对工艺成熟的产品进行批量生产，其缺点是在生产过程中产品批量一旦确定就不易改变。（3）大批量生产线大批量生产线是通过单一产品的大批量生产来最大限度地降低产品成本。为了减少加工准备时间和工件的等待时间，

5、该类型生产线多采用专用机床并串联成流水线的形式。8.1机械加工生产线概述（4）单元生产线单元生产线是在成组技术的基础上发展起来的，其基本思想是依据工件工艺的相似性对产品分族并将可加工同族产品的设备布置在一起，成为一个加工单元，对于简单的工件可在一个单元内完成加工，而复杂的工件则需几个单元组合完成加工。8.1机械加工生产线概述8.1机械加工生产线概述机械加工生产线设计原则1）保证在生产线设计寿命内稳定地满足工件的加工精度和表面质量要求2）满足生产纲领的要求，并留有一定的生产潜力3）保证足够高的可靠性4）根据产品的批量和可持续生产的

6、时间，应考虑生产线具有一定的可调整性5）生产线布局应减小占地面积，还要便于操作者的操作、观察和维修，提供安全宜人的工作环境6）降低生产线的投资费用7）有利于资源和环境保护，实现洁净化生产⑥数据管理8.1机械加工生产线概述机械加工生产线设计的内容及步骤1）制订生产线工艺方案，绘制工序图和加工示意图2）拟定全线的自动化控制方案3）确定生产线的总体布局，绘制生产线的总联系尺寸图4）绘制生产线的工作循环周期表5）生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计6）生产线输送装置、辅助装置的选型及设计7）液压、电气等控制系统的设计8）编

7、制生产线的使用说明书及维修注意事项等⑥数据管理8.2生产线设备布局设计设备布局的任务设备布局的主要任务就是根据产品和生产纲领要求，在指定的车间有效空间内，将设备及生产相关的设施进行合理的布置、优化、仿真，以满足生产出合格产品的车间布局结构。（1）分析产品工艺（2）确定车间生产模式（3）进行方案设计（4）方案的筛选（5）方案的优化（6）布局方案的实施⑥数据管理8.2生产线设备布局设计设备布局的影响因素当车间的产品设计、工艺流程设计、生产组织和物料搬运等条件的变化，都会影响车间设备布局结果的影响。（1）产品因素（2）设备因素（3）车

8、间物流因素（4）物料存储因素（5）厂房结构因素（6）人的因素（7）与布局调整有关的因素（8）其它因素⑥数据管理8.2生产线设备布局设计设备布局的设计原则车间布局设计中常用的主要原则：（1）工艺性原则工艺的合理不仅可以减少生产过程中的中断、等待和停顿，还可以避免系