机械制造装备设计之7——机械加工生产线总体设计-哈工大(威海)黄博.ppt

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1、机械制造装备设计哈尔滨工业大学（威海）机器人研究所山东省现代数字化医疗装备高校重点实验室黄博本课程主要讲述内容机械制造装备及制造业动态机械制造装备设计方法金属切削机床设计典型部件设计工业机器人设计机床夹具设计物流系统设计机械加工生产线总体设计机械加工生产线机械加工生产线实现零件的机械加工工艺过程，以机床为主要设备再配以相应的输送装置与辅助装置，并按工件的加工工艺顺序排列而成的生产作业线。机械加工生产线机械加工生产线——组成加工设备→金属切削机床辅助装备工件输送装置机床上下料装置仓储装备→储料装置转位装置控制系统全线控制与操作系统信号

2、装置工艺装备输送装备清洗装置→清洗机排屑装置其他装置夹具刀具量具辅具机械加工生产线生产线的类型加工生产线通用机床生产线；加工盘类、环类、轴、套、齿轮等中小尺寸旋转体类工件；专用机床生产线；产品结构稳定大批大量生产类型；组合机床生产线；产品结构稳定大批大量生产类型——箱体类和杂类工件；柔性制造（加工）生产线结构形状复杂、精度要求高的同类工件中小批量生产类型。混流加工，任务多变，一般有在制品存储。装配生产线多个工件依次组装，自动化与人工相结合，还有检验等环节。多种类型工序组成的流水线（如果汁等液体或水泥等固体）机械加工生产线加工生产线的

3、其他分类单一产品固定节拍生产线生产线中所有设备的工作节拍等于或成倍于生产线的生产节拍。移动步距t等于两台设备间距或两台设备间距的1/2；按工艺流程布局，严格节拍输送，一般无中间存储环节，可靠性要求高单一产品非固定节拍生产线生产线各设备的工作节拍不同，各设备的工作周期是其完成各工序需要的实际时间。按工艺流程布局，有的一刻不停，有的停工待料，有储料装置和暂存地机械加工生产线影响生产线工艺和结构方案的主要因素工件几何形状与外形尺寸外形尺寸小的零件，可以一个工位上同时加工多个零件；外形规则的箱体件或有较好输送基面的，可采用直接输送方式；无良

4、好输送机面的工件，可采用随行夹具生产线。工件的工艺及精度要求各种工艺的耗时及复杂程度不一，影响节拍和布局如平面铣削加工一般比孔加工复杂，如：有时需要多次翻转，设立支线；精度要求高时，调整时间长，长采用备用机床平行排列等。工件材料切削液是否采用？排屑和运输方式？软材料工件避免划伤的随行夹具。要求的生产率——决定了生产线的设计理念车间平面布置——两者之间有相互影响，如形状布局、进料、出品、排屑、电源、气路装料高度——是否采用原有滚道？装料高度一般为850mm机械加工生产线生产线的设计内容和步骤1．拟定生产线的工艺方案：绘制工件工序图和加

5、工示意图；2．全线自动化方案的拟定；3．生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计；4．生产线输送装置、辅助装置的选型及设计；5．液压、电气等控制系统的设计；6．生产线总体布局设计——绘制总体联系尺寸图；7．编制生产线的工作循环周期表（生产率计算卡）、使用说明书及维修等注意事项。机械加工生产线——加工工艺过程1、拟定加工工艺路线分析研究零件图的各项内容及技术要求拟定零件加工的加工方法、加工方案及工艺路线。2、安排好加工工序（1）选择毛坯（2）安排好切削加工工序①合理选择加工方案②合理确定基准面常见几类典型零件的加工，其基准选

6、择的常用方法有：A.台阶轴类零件：一般选择两端中心孔作为定位基准面；对于批量很小、长度很短的轴类零件，可采用三爪卡盘在一次装夹中完成各表面的精加工。机械加工生产线——加工工艺过程常见几类典型零件的加工，其基准选择的常用方法有：B.套类零件：一般选择其轴线（内孔）作为定位基准面；C.箱体类零件：该类零件形状复杂，除有尺寸精度要求外，一般孔的轴线相对于底面（安装基准面）有位置度要求，因此箱体类零件多采用主要的装配基准面（一般为最大的底平面）作为定位精基准。机械加工生产线——加工工艺过程（3）安排好热处理工序①改善金属材料切削性能的热处理

7、工序，如各种退火、正火等，一般安排在粗加工之前进行；②消除内应力的热处理工序，如中间退火、回火、时效处理等，一般安排在粗加工与精加工之间进行；③提高机械性能的热处理工序，如淬火、调质、渗碳等各种表面处理，一般安排在最终加工之前进行。所有的热处理工序都是在零件最终加工之前进行，这是因为零件经过热处理工序后必有变形，最终加工时可以纠正变形误差。（4）安排好检验工序在成批生产的工厂执行“自检、互检、专检”，产品经检验合格，方可出厂。量具应定期交有关部门检验，不合格的量具不允许上岗使用。机械加工生产线——加工工艺过程安排加工顺序的原则：“基

8、面先行、粗精分开、先粗后精、先面后孔”(1)基面先行原则：零件加工时，必须选择合适的表面作为定位基面，以便正确安装工件。在第一道工序中，只能用毛坯面(未加工面)作为定位基面，在后续工序中，为了提高加工质量，应尽量采用加工过的表面为定位