退出第五章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)第五章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)返回主頁(yè)第一節(jié)概述第二節(jié)生產(chǎn)線工藝方案設(shè)計(jì)第三節(jié)生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體布局設(shè)計(jì)第五節(jié)柔性制造系統(tǒng)上一頁(yè)下一頁(yè)

第五章第一節(jié)5.1概述

一、機(jī)械加工生產(chǎn)線及其基本組成二、機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型三、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素上一頁(yè)下一頁(yè)退出返回主頁(yè)四、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟返回本章第五章第一節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.1.1機(jī)械加工生產(chǎn)線及其基本組成一、機(jī)械加工生產(chǎn)線：以機(jī)床為主要設(shè)備，配以相應(yīng)的輸送裝置與輔助裝置，按工件的加工工藝順序排列而成的生產(chǎn)作業(yè)線。機(jī)械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)組成。圖5-1機(jī)械加工生產(chǎn)線

第五章第一節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.1.2機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型二、機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型1.按工件外形和工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)區(qū)分：旋轉(zhuǎn)體工件加工生產(chǎn)線和非旋轉(zhuǎn)體工件加工生產(chǎn)線。2.按工藝設(shè)備類型區(qū)分：通用機(jī)床生產(chǎn)線，組合機(jī)床生產(chǎn)線，專用機(jī)床生產(chǎn)線，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)線。3.數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)線：剛性聯(lián)接生產(chǎn)線，柔性聯(lián)接

生產(chǎn)線。4.按生產(chǎn)線適應(yīng)產(chǎn)品類型變化的能力區(qū)分：?jiǎn)我划a(chǎn)品固定節(jié)拍生產(chǎn)線，非單一產(chǎn)品固定節(jié)拍生產(chǎn)線成組產(chǎn)品可調(diào)整生產(chǎn)線，柔性制造生產(chǎn)線。第五章第一節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.1.3影響機(jī)械加工生產(chǎn)線工藝和結(jié)構(gòu)方案主要因素1.工件的幾何形狀及外形尺寸2.工件的工藝及精度要求3.工件的材料4.要求的生產(chǎn)率5.車間平面布置6.裝料高度第五章第一節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)進(jìn)入下一節(jié)5.1.4機(jī)械加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟1.制訂生產(chǎn)線工藝方案，繪制工序圖和加工示意圖；2.擬訂全線自動(dòng)化方案3.確定生產(chǎn)線總體布局，繪制生產(chǎn)線的總聯(lián)系尺寸圖；4.繪制生產(chǎn)線的工作循環(huán)周期表；5.生產(chǎn)線通用加工裝備的選型和專用機(jī)床、組合機(jī)床的設(shè)計(jì)；6.生產(chǎn)線輸送裝置、輔助裝置的選型及設(shè)計(jì)；5.液壓、電氣等控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；8.編制生產(chǎn)線的使用說(shuō)明書及維修等注意事項(xiàng)。

第五章第二節(jié)5.2生產(chǎn)線工藝方案的設(shè)計(jì)

一、生產(chǎn)線工藝方案的制訂二、生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段上一頁(yè)下一頁(yè)退出返回主頁(yè)四、生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)

返回本章第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（一）工件工藝基準(zhǔn)選擇1）盡可能在生產(chǎn)線上采用統(tǒng)一的定位基面，以利于保證加工精度，簡(jiǎn)化生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)2）盡可能采用已加工面作為定位基準(zhǔn)。3）箱體類工件應(yīng)盡可能采用“一面兩銷”定位方式，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4）定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)多面加工，減少工件在生產(chǎn)線上的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。5）定位基準(zhǔn)應(yīng)使夾壓位置及夾緊簡(jiǎn)單可靠。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（二）工件輸送基面的選擇首先確定工件在生產(chǎn)線上是采取直接傳送還是隨行夾具傳送。

工件有足夠大的支承面、兩側(cè)的導(dǎo)向面和供傳送帶棘爪用的推拉面采用直接傳送的方式，否則需要采用隨行夾具傳送，甚至于加輔助支承。小型回轉(zhuǎn)體類工件一般采取滾動(dòng)或滑動(dòng)輸送方式，

盤、環(huán)類工件以端面作為輸送基面，采用板式輸送裝置輸送。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（三）生產(chǎn)線工藝流程的擬定工藝流程是工件按照工藝加工順序連續(xù)進(jìn)行加工的過(guò)程。（1）確定各表面的加工方法（2）劃分加工階段，一般可劃分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工幾個(gè)階段。（3）確定工序集中和分散程度（4）安排工序順序先粗后精、粗精分開，基準(zhǔn)先行，先主后次。先面后孔；全面考慮輔助工序。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.1生產(chǎn)線工藝方案的設(shè)計(jì)（四）選擇合理的切削用量（1）生產(chǎn)線刀具耐用度的選擇原則是換刀不占用或少占用上班時(shí)間。

（2）根據(jù)加工時(shí)間長(zhǎng)短，合理選擇切削用量，提高刀具耐用度，以減少生產(chǎn)成本。（3）選擇復(fù)合刀具的切削用量時(shí)，應(yīng)考慮到復(fù)合刀具各個(gè)部分的強(qiáng)度、耐用度及其工作要求第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.2.2生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段（一）生產(chǎn)節(jié)拍的平衡生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算式：

其中，T為一年基本工時(shí)，一般規(guī)定，一班制為

2360h/年，兩班制為4650h/年；為復(fù)雜系數(shù)，一般取0.65~0.85；N為生產(chǎn)線加工工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件數(shù)/年）；式中，q為產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）；n為每臺(tái)產(chǎn)品所需生產(chǎn)線加工的工件數(shù)量（件/臺(tái)）；為備品率；為廢品率。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.2生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段（一）生產(chǎn)節(jié)拍的平衡

實(shí)現(xiàn)節(jié)拍平衡采取的措施:（1）綜合應(yīng)用到程序分析、動(dòng)作分析、規(guī)劃分析、搬運(yùn)分析、時(shí)間分析等方法和手段對(duì)限制性工序進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，使作業(yè)改善。（2）將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分擔(dān)給其它工序，進(jìn)行作業(yè)轉(zhuǎn)移、分解與合并。（3）采用新的工藝方法，提高工序節(jié)拍；（4）增加順序加工工位；（5）實(shí)現(xiàn)多件并行加工，提高單件的工序節(jié)拍。

第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.2生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段（二）生產(chǎn)線的分段生產(chǎn)線屬于以下情況往往需要分段：（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)時(shí)，分段獨(dú)立傳送；（2）為平衡生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍，對(duì)限制性工序采用“增加同時(shí)加工的工位數(shù)”時(shí)，單獨(dú)組成工段；（3）當(dāng)生產(chǎn)線的工位數(shù)多時(shí)，一般要分段;

（4）當(dāng)工件加工精度要求較高時(shí)，減少工件熱變形和內(nèi)應(yīng)力對(duì)后續(xù)工序的影響。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.3生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)生產(chǎn)線的工作可靠性、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益是設(shè)計(jì)和建造生產(chǎn)線時(shí)首先應(yīng)該考慮和要協(xié)調(diào)解決的問題，也是評(píng)價(jià)生產(chǎn)線優(yōu)劣的主要指標(biāo)。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)（一）生產(chǎn)線的工作可靠性：

在給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)所決定的規(guī)模下，在生產(chǎn)線規(guī)定的全部使用期限內(nèi)，連續(xù)生產(chǎn)合格產(chǎn)品的工作能力。提高可靠性和效率的措施：（1）采用高可靠性的元器件，是提高生產(chǎn)線可靠性的主要手段。（2）提高尋找故障和排除故障的速度。（3）重要工位并聯(lián)排列，易出故障的器件并聯(lián)連接。（4）加強(qiáng)管理，克服生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間。（5）把生產(chǎn)線分成若干段，采用柔性連接，可提高生產(chǎn)線的可靠性。（6）加強(qiáng)管理，克服由于技術(shù)工作和組織管理不完善所造成的生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間。第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)（二）生產(chǎn)線的生產(chǎn)率（1）生產(chǎn)線生產(chǎn)率的分析生產(chǎn)線在正常運(yùn)行并處于連續(xù)加工時(shí)，生產(chǎn)一個(gè)工件的工作循環(huán)時(shí)間就是生產(chǎn)節(jié)拍。由生產(chǎn)線工作循環(huán)時(shí)間所決定的生產(chǎn)率稱為

生產(chǎn)線的循環(huán)生產(chǎn)率。停頓原因：調(diào)整和更換刀具或工具；生產(chǎn)線組成的器件、設(shè)備、裝置和儀器儀表等的故障；組織管理不善；生產(chǎn)出的工件不符合技術(shù)要求；多品種生產(chǎn)線上，更換加工對(duì)象的調(diào)整。

第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)（二）生產(chǎn)線的生產(chǎn)率（2）生產(chǎn)線生產(chǎn)率和可靠性的關(guān)系生產(chǎn)線生產(chǎn)率具有隨機(jī)性生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)率取決于生產(chǎn)線的工作循環(huán)周期，故障強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)和排除故障的持續(xù)時(shí)間。

第五章第二節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)進(jìn)入下一節(jié)5.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)（三）生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益的分析和比較的基本原則是將幾個(gè)不同技術(shù)方案的有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)加以比較。一般進(jìn)行比較性的計(jì)算：（1）產(chǎn)品年生產(chǎn)成本比較法（2）產(chǎn)品單件成本比較法

第五章第三節(jié)5.3生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計(jì)

一、概述二、組合機(jī)床的組成、特點(diǎn)及基本配置型式上一頁(yè)下一頁(yè)退出返回主頁(yè)返回本章三、組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟四、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.1概述生產(chǎn)線上的加工設(shè)備：通用機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、專用機(jī)床。通用、數(shù)控機(jī)床都有定型產(chǎn)品，可根據(jù)工藝要求選購(gòu)。專用機(jī)床需要根據(jù)所加工零件的工藝要求專門設(shè)計(jì)。工藝設(shè)備類型：通用的自動(dòng)機(jī)床和半自動(dòng)機(jī)床經(jīng)自動(dòng)化改造的通用機(jī)床專用機(jī)床第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.2組合機(jī)床的組成及特點(diǎn)（一）、組合機(jī)床的組成：組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具而組成的一種高效專用機(jī)床。是采用模塊化原理設(shè)計(jì)的專用機(jī)床，將機(jī)床分為若干個(gè)大部件，各部件按系列化原則設(shè)計(jì)出一系列通用部件。組合機(jī)床的特點(diǎn)：

生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定，研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)件程度高，通用零部件占70%～90%自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。結(jié)構(gòu)模塊化、組合化，配置靈活。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.2組合機(jī)床配置形式（二）、組合機(jī)床配置形式（1）具有固定式夾具的單工位組合機(jī)床，這類組合機(jī)床夾具和工作臺(tái)都固定不動(dòng)。

配置形式有：1）臥式組合機(jī)床（動(dòng)力箱水平安裝）；2）立式組合機(jī)床（動(dòng)力箱垂直安裝）；3）傾斜式組合機(jī)床（動(dòng)力箱傾斜安裝）；4）復(fù)合式組合機(jī)床（動(dòng)力箱上述兩種以上的安裝狀態(tài)）（2）具有移動(dòng)式夾具的（多工位）組合機(jī)床配置形式有：

1）具有移動(dòng)工作臺(tái)的機(jī)床，2）具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的機(jī)床

3）鼓輪式機(jī)床，4）中央立柱式機(jī)床。（3）轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.3組合機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟（三）、組合機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟：1.調(diào)查研究2.總體方案設(shè)計(jì),包括制定工藝方案確定機(jī)床配置型式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案?？傮w方案設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。3.技術(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)機(jī)床各專用部件正式總圖，如設(shè)計(jì)夾具、多軸箱等裝配圖以及根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件有關(guān)參數(shù)和機(jī)床循環(huán)要求，設(shè)計(jì)液壓和電氣控制原理圖。4.工作設(shè)計(jì)繪制各個(gè)專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細(xì)表。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)四、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)繪制三圖一卡：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡等。（一）被加工零件工序圖1.被加工零件工序圖的功用

根據(jù)選定的工藝方案，表示在本機(jī)床或生產(chǎn)線上完成的工序內(nèi)容、加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位，以及工件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯情況的圖樣。它是在原零件圖的基礎(chǔ)上以突出本機(jī)床或生產(chǎn)線加工內(nèi)容，輔以必要的文字說(shuō)明繪制的。它是專用機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。

第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4被加工零件工序圖2.工件工序圖表達(dá)的內(nèi)容（1）加工零件是毛坯，需標(biāo)明毛坯種類、精度和加工余量；如為半成品，應(yīng)標(biāo)明已加工部位、尺寸和以達(dá)到的技術(shù)要求。（2）定位基準(zhǔn)、輔助支承和夾緊部位及方向，以及它們與主要加工部位之間的尺寸和精度；以進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。（3）零件的加工部位、尺寸和精度、表面粗糙度、位置尺寸和技術(shù)要求。（4）被加工零件的名稱及編號(hào)、材料、硬度、質(zhì)量等。

第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.4被加工零件工序圖3.被加工零件工序圖的繪制（1）用細(xì)實(shí)線畫出被加工零件的形狀和輪廓尺寸，以及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的部位和尺寸。（2）用粗實(shí)線畫出本機(jī)床上的加工部位，并標(biāo)出本道工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、位置尺寸及精度和技術(shù)要求。（3）標(biāo)注加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位和夾緊方向及表面粗糙度等。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4被加工零件工序圖（4）注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度、質(zhì)量、被加工部位的加工余量。（5）繪制工序圖，按全線或工段繪制，并表示出與傳送設(shè)備有關(guān)的圖形，尺寸及精度要求。（6）必要的文字說(shuō)明。圖5-10被加工零件工序圖注：1.被加工零件及編號(hào):末端傳動(dòng)殼體Z-1136A;材料及硬度:HT200,170~241HBS.2.粗實(shí)線上尺寸為本工序保證尺寸.3.加工部位余量:1號(hào)孔直徑上0.5mm;2號(hào)孔直徑上0.25mm.第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4被加工零件工序圖圖5-10被加工零件工序圖第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.4加工示意圖（二）加工示意圖1.加工示意圖的作用

加工示意圖是根據(jù)生產(chǎn)率要求和工序圖要求而擬定的機(jī)床工藝方案，表達(dá)了被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程和加工方法；是工件、刀具、夾具和機(jī)床各部件間相對(duì)位置關(guān)系圖；是刀具、輔具、夾具、電氣、液壓、主軸箱等部件設(shè)計(jì)的重要依據(jù)、是機(jī)床布局和機(jī)床性能的原始要求，是機(jī)床試車前對(duì)刀和調(diào)整的技術(shù)資料。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4加工示意圖2.加工示意圖表示的內(nèi)容（1）加工部位結(jié)構(gòu)尺寸、精度及分布情況；（2）刀具、刀桿及其與主軸的連接結(jié)構(gòu)；（3）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以及大鏜桿的托架結(jié)構(gòu)；（4）上述各類結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸、配合尺寸及必要的配合精度；（5）切削用量；（6）工作循環(huán)及工作行程；（7）多工位機(jī)床的工位區(qū)別以及逐個(gè)工位的上述內(nèi)容；（8）工件名稱、材料、加工余量、冷卻潤(rùn)滑及是否需要讓刀等；（9）工件加工部位向示圖，并在向示圖上編出孔號(hào)。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.4加工示意圖3.加工示意圖的繪制方法

多軸箱的主軸結(jié)構(gòu)：鉆頭、接桿和主軸。圖5-11

（1）按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。（2）根據(jù)工件加工要求及選定的加工方法確定刀具、導(dǎo)向套或托架的形式、位置及尺寸，選擇主軸和刀桿。

（3）同一工位、統(tǒng)一加工面，加工相同結(jié)構(gòu)、尺寸和精度加工表面的主軸結(jié)構(gòu)是相同的，畫一根即可。第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4加工示意圖3.加工示意圖的繪制方法

（4）對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)，可以不剖視。（5)標(biāo)注必要的尺寸。（6）確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)。（7）工作形成長(zhǎng)度的確定。（8）最后在加工示意圖上標(biāo)注必要的說(shuō)明。

圖5-12加工示意圖實(shí)例第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4機(jī)床尺寸聯(lián)系圖1.機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的作用與內(nèi)容

機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖表示的內(nèi)容：（1）表明機(jī)床的配置型式和總布局。（2）完整齊全地反映各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸（3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱。（4）標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。（三）機(jī)床尺寸聯(lián)系圖第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖2.機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖中主要聯(lián)系尺寸的確定（1）裝料高度尺寸的確定（2）夾具輪廓尺寸的確定（3）中間底座尺寸的確定（4）主軸箱輪廓尺寸的確定圖5-15第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖3.機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的繪制方法與步驟圖5-16

（1）縱向和高度方向尺寸基準(zhǔn)線的確定（2）縱向尺寸的確定（3）確定高度方向尺寸（4）畫左視圖（5）表示運(yùn)動(dòng)部件的終點(diǎn)和原始狀態(tài)以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的情況（6）標(biāo)注（7）畫出各運(yùn)動(dòng)部件的工作循環(huán)圖第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡（四）機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡1.生產(chǎn)率計(jì)算卡的作用

生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床工作循環(huán)過(guò)程及每一過(guò)程所用時(shí)間，切削過(guò)程所選擇的切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率和負(fù)荷率，同時(shí)反應(yīng)所設(shè)計(jì)機(jī)床的自動(dòng)化程度。通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡的編制可以分析所制定的機(jī)床方案，是否能滿足生產(chǎn)要求及使用是否合理。

第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.6生產(chǎn)率計(jì)算卡2.生產(chǎn)率和負(fù)荷率的計(jì)算方法

（1）單件作業(yè)時(shí)間T作單件作業(yè)時(shí)間T作（min）是指機(jī)床加工一個(gè)工件所消耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間之和：

T作＝T機(jī)＋T輔（min）

T機(jī)＝L1/vf1L1－工作進(jìn)給行程vf1－工作進(jìn)給速度

T輔=t1+t2+t3+t4t1——空行程時(shí)間（快進(jìn)＋快退）

t2——死擋鐵停留時(shí)間（主軸10轉(zhuǎn)）

t3——工作臺(tái)轉(zhuǎn)位時(shí)間（0.1min）

t4——裝卸工件時(shí)間（0.5～1.5min）

對(duì)多動(dòng)力頭機(jī)床：選T機(jī)＋T輔時(shí)間最長(zhǎng)的動(dòng)力頭作為計(jì)算基礎(chǔ)第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)進(jìn)入下一節(jié)5.3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡2.生產(chǎn)率和負(fù)荷率的計(jì)算方法

（2）機(jī)床理想生產(chǎn)率Q0與實(shí)際生產(chǎn)率Q1Q0＝60/T作(件/小時(shí))Q1＝N/KN——年生產(chǎn)綱領(lǐng)

K——全年有效工作時(shí)間

K=8×（365－52×2－7）mk

機(jī)床負(fù)荷率η=Q1/Q0

若Q0<Q1即η>1

必須修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案，提高生產(chǎn)率或采用多臺(tái)機(jī)床并行工作（3）生產(chǎn)率計(jì)算卡的一般格式（見表7-2）第五章第三節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡被加工零件

圖

號(hào)Z毛

坯

種

類鑄

件

名

稱末端傳動(dòng)箱殼體毛

坯

重

量

材

料HT200硬

度180~220HBS

工

序

名

稱左右面鏜孔及刮止口工

序

號(hào)

序號(hào)工

步

名

稱被加工零件數(shù)量加工直徑(mm)加工長(zhǎng)度(mm)工作行程(mm)切削速度(m/min

)每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給量(mm/r)進(jìn)給速度(mm/min)工時(shí)（min）機(jī)加工時(shí)間輔助時(shí)間

共計(jì)1裝卸工件11.51.52右動(dòng)力部件滑臺(tái)快進(jìn)1300.016右多軸箱工進(jìn)（鏜孔1#）152.47092.61940.08242.922.92（鏜孔2#）9015.57084.83000.12424（刮止口）0.0520.052滑臺(tái)快退20080000.0250.025備注裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，本機(jī)床計(jì)算時(shí)取1.5min總計(jì)4.5min單位工時(shí)4.5min機(jī)床生產(chǎn)率13.3件/h機(jī)床負(fù)荷率80%表7-2組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡

第五章第四節(jié)5.4機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體布局設(shè)計(jì)

一、生產(chǎn)線的工件傳送裝備二、生產(chǎn)線總體布局形式三、生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖上一頁(yè)下一頁(yè)退出返回主頁(yè)四、機(jī)械加工生產(chǎn)線其它裝備的選擇與配置返回本章第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.4.1生產(chǎn)線的工件傳送裝置機(jī)械加工生產(chǎn)線總體布局是指組成生產(chǎn)線的機(jī)床、輔助裝備以及聯(lián)結(jié)這些裝備的工件傳送裝備的布置形式和聯(lián)接方式。一、生產(chǎn)線的工件傳送裝備它將被加工工件從一個(gè)工位傳送到下一個(gè)工位。生產(chǎn)線的總體布局和結(jié)構(gòu)形式往往取決于工件的輸送方式。（一）工件傳送裝備應(yīng)滿足的基本要求（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、便于布置（2）傳輸速度高，盡量減少生產(chǎn)線的輔助時(shí)間。（3）工作精度要滿足定位要求（4）保持工件預(yù)定的方位（5）與生產(chǎn)線的總體布局和結(jié)構(gòu)型式響適應(yīng)第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.4.1生產(chǎn)線的工件傳送裝置（二）常用工件傳送裝備的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍（1）送料槽和送料道：工件自重傳送和強(qiáng)制傳送。（2）步伐式傳送裝備：可以采用機(jī)械、氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)，常見的有棘爪步伐式、回轉(zhuǎn)步伐式及抬起步伐式。（圖5-17、圖5-18）

（3）轉(zhuǎn)位裝置：要求轉(zhuǎn)位時(shí)間短，轉(zhuǎn)位精度高，工件送入轉(zhuǎn)位裝置和從轉(zhuǎn)位裝置送出的方位應(yīng)分別與上、下工段工件的傳送方位一致。（圖5-19）第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.4.2生產(chǎn)線總體布局形式二、生產(chǎn)線總體布局形式由生產(chǎn)類型、工件結(jié)構(gòu)形式、工件傳送方式、車間條件、工藝過(guò)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)等因素決定。（一）直接傳送方式直線通過(guò)式（圖5-20）、折線通過(guò)式（圖5-21、7-22）、并聯(lián)支線形（圖5-23）、框形（圖5-24）、非通過(guò)式（圖5-25）（二）帶隨行夾具方式將工件安裝在隨行夾具上，傳送線將隨行夾具依次傳送到各工位。（圖5-26）

返回方式：水平返回、上方返回和下方返回。第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.4.2生產(chǎn)線總體布局形式（三）懸掛傳送方式圖5-27

主要適用外形復(fù)雜及沒有合適傳送基準(zhǔn)的工件及軸類零件，且只是尺寸較小、形狀復(fù)雜的工件。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)節(jié)拍較長(zhǎng)的生產(chǎn)線。（四）生產(chǎn)線的連接方式圖5-28

（1）剛性聯(lián)接：傳送裝置將生產(chǎn)線聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，用同一節(jié)奏把工件從一個(gè)工位傳到另一個(gè)工位。

（2）柔性聯(lián)接：沒有儲(chǔ)料裝置的生產(chǎn)線。

第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.4.3生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖三、生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖用于確定生產(chǎn)線機(jī)床之間、機(jī)床與輔助裝置之間、輔助裝置之間的尺寸關(guān)系，是設(shè)計(jì)生產(chǎn)線各部件的依據(jù)，也是檢查各部件相互關(guān)系的重要資料。需要確定的尺寸：（1）機(jī)床間距（2）傳送步距t的確定圖5-29（3）裝料高度的確定（4）轉(zhuǎn)位臺(tái)聯(lián)系尺寸的確定用來(lái)改變工件的加工表面。確定轉(zhuǎn)位臺(tái)中心的兩種情況，圖5-30（5）傳送帶驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)系尺寸圖5-31（6）生產(chǎn)線內(nèi)各裝備之間距離尺寸的確定圖5-32第五章第四節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)進(jìn)入下一節(jié)5.4.4機(jī)械加工生產(chǎn)線其它裝備的選擇與配置機(jī)械加工生產(chǎn)線其它裝備的選擇與配置（1）傳送帶驅(qū)動(dòng)裝置的布置（2）小螺紋孔加工檢查裝置（3）精加工工序的自動(dòng)檢測(cè)裝置（4）裝卸工位控制機(jī)構(gòu)（5）毛坯檢查裝置（6）液壓站、電器柜及管路布置（7）橋梯、操縱臺(tái)和工具臺(tái)的布置（8）清洗設(shè)備布置

第五章第五節(jié)5.5柔性制造系統(tǒng)

一、概述

二、柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃方法上一頁(yè)下一頁(yè)退出返回主頁(yè)返回本章三、FMS總體設(shè)計(jì)四、柔性制造系統(tǒng)實(shí)例第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.1概述

一、概述（一）FMS的概念柔性制造系統(tǒng)（FMS）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、面向車間的開放式集成制造系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)

CIMS的基礎(chǔ)，它具有CAD、數(shù)控編程、分布式數(shù)控、工夾具管理、數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量管理等功能，它能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。

第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.1概述（二）FMS的組成圖5-33

（1）加工子系統(tǒng)：加工裝備、輔助裝備、工藝裝備。

（2）物流子系統(tǒng):物料儲(chǔ)存、傳送和搬運(yùn)。物料指工件和刀具。典型的物流過(guò)程：工件流，刀具流。（3）控制子系統(tǒng)：過(guò)程控制、過(guò)程監(jiān)視。上述為三種基本組成，還包括FMS的管理、操作與調(diào)整維護(hù)及編程等工作。第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.1概述（三）柔性制造系統(tǒng)的類型根據(jù)所含機(jī)床的數(shù)量、機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同，可將柔性制造系統(tǒng)分為：（1）柔性制造裝置（FMU），是以一臺(tái)加工中心為主的系統(tǒng)（2）柔性加工單元（FMC），有多種配置形式，至少有一臺(tái)加工中心、托盤庫(kù)、自動(dòng)托盤交換站和刀具交換裝置。（3）柔性制造系統(tǒng)（FMS）是通過(guò)一個(gè)自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，把FMC、數(shù)控加工裝備、檢測(cè)裝備等各單元聯(lián)接起來(lái)，完成不同品種與規(guī)格的自動(dòng)傳輸和加工（4）柔性生產(chǎn)線（FPL）與傳統(tǒng)生產(chǎn)線不同。

各種類型加工系統(tǒng)的應(yīng)用范圍（圖7-35）第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.2柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃方法二、柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃方法

系統(tǒng)的規(guī)劃，首先應(yīng)明確包含哪些內(nèi)容和要達(dá)到的目標(biāo)。柔性制造系統(tǒng)規(guī)劃要點(diǎn)圖5-36

柔性制造系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)圖5-38第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

柔性制造系統(tǒng)規(guī)劃的步驟圖5-39第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)三、柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

柔性制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般分為兩步，即初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。（一）零件族的確定及其工藝分析（1）FMS零件族初選（2）FMS上線零件工藝分析的特點(diǎn)（3）工藝分析步驟

第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.3柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃（二）加工裝備的選擇與配置

1.FMS對(duì)機(jī)床的要求：工序集中、高柔性、高生產(chǎn)率和易控制性。2.選擇機(jī)床的原則

機(jī)床種類和數(shù)量的確定/圖5-403.FMS的機(jī)床配置形式FMS適用于中小批量生產(chǎn)，既要兼顧對(duì)生產(chǎn)率和柔性的要求，也要考慮系統(tǒng)的可靠性和機(jī)床的負(fù)荷率。因此，就產(chǎn)生了互替形式、互補(bǔ)形式以及混合形式等多種類型的機(jī)床配置方案。第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5.5.3FMS總體平面設(shè)計(jì)（三）FMS總體平面設(shè)計(jì)1.平面布局的原則

有利于提高加工精度，排屑方便，便于整個(gè)車間的物流通暢和自動(dòng)化。避免系統(tǒng)通信線路受到外界磁場(chǎng)干擾，布局模塊化，使系統(tǒng)控制簡(jiǎn)潔，有利于人身安全，設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，占地面積較小，且便于維修，便于系統(tǒng)擴(kuò)展。2.平面布局的形式（1）基于裝備之間關(guān)系的平面布局可分為隨機(jī)布局、功能布局、模塊布局和單元布局。（2）基于物料輸送路徑的平面布局按工件在系統(tǒng)中的流動(dòng)路徑，F(xiàn)MS總體平面布局可分為直線形、環(huán)形、網(wǎng)絡(luò)形等多種形式.

第五章第五節(jié)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.5.3FMS總體設(shè)計(jì)（四）FMS各獨(dú)立工位及其配置原則

工位的設(shè)置與柔性制造系統(tǒng)的規(guī)模、類型與功能需求有關(guān)（1）機(jī)械加工工位：對(duì)工件進(jìn)行切削加工的地點(diǎn)

加工箱體類工件的FMS通常選用臥式加工中心或立式加工中心，根據(jù)工件特別的工藝要求，也可選用其它類型的CNC機(jī)床。

加工回轉(zhuǎn)體類工件的FMS通常選用車削加工中心機(jī)床。臥式加工中心和立式加工中心應(yīng)具備托盤上線的交換工作臺(tái)(APC)，加工中心都應(yīng)具有刀具存貯能力，其刀位數(shù)的多寡應(yīng)顧及被加工零件混合批量