鋼制托輥生產(chǎn)線分析與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、鋼制托輥生產(chǎn)線分析與設(shè)計(jì)摘 要車間布局設(shè)計(jì)是制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的重要問題之一，長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明，生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程的分析與設(shè)計(jì)對制造系統(tǒng)運(yùn)行過程中的生產(chǎn)效率、搬運(yùn)效率、物流費(fèi)用以及生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)能等有重要影響。生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與分析是物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的重要環(huán)節(jié)，合理、有效的生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期。本課題通過調(diào)研分析鋼制托輥的生產(chǎn)過程，按照一定的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)線的各組成單位及工作地、設(shè)備之間的相互位置關(guān)系。根據(jù)國內(nèi)托輥生產(chǎn)的現(xiàn)狀與國外的生產(chǎn)現(xiàn)狀的對比，結(jié)合鋼制托輥的生產(chǎn)加工工藝順序，以及對托輥的生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行分析，運(yùn)用生產(chǎn)線平衡的一些方法來對托輥的生產(chǎn)線進(jìn)行平衡

2、設(shè)計(jì)。通過合理的設(shè)計(jì)可以促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的人流，物流，信息流更加順暢，減少人員，物料移動(dòng)等成本，提高空間時(shí)間的利用率，改善整個(gè)生產(chǎn)過程的整體效率，幫助整個(gè)企業(yè)降低成本提高整體生產(chǎn)效益。關(guān)鍵詞：鋼制托輥，生產(chǎn)工藝，設(shè)備，生產(chǎn)線平衡production line analysis and design of steel rollerabstractworkshop layout design is one of the important issues in the process of manufacturing system design .long-term production pract

3、ice shows that analysis and design of production line produce process have more and more influence on production efficiency, handling efficiency, logistics costs as well as production capacity and others which lie in the running of the manufacturing system .production line designs and analysis is an

4、 important part of the logistics system designs and analysis. rational, efficient production line layout design can improve production efficiency, reduce production costs, shorten production cycle.by doing research on the production process of steel roller, the relationship among the constituent uni

5、ts of work, workplace and equipment of the production line is determined according to the production program .according to the contrast between domestic production of roller status and production status of abroad ,combined with the production and processing of steel roller process sequence ,as well

6、as production and processing technology idlers analysis , we can use some ways of balancing the production line of steel roller. through rational designing can make person flow, logistics flow and information flow more smoothly and reduce the cost of personnel, material and others, as well as can im

7、prove the utilization of space-time, simultaneously it can improve the overall efficiency of the production process. through this ways , the enterprise can reduce the costs and improve the overall production efficiency.key words：roller process，production line balancing目 錄第1章 緒 論11.1 課題來源與意義11.2 國內(nèi)外發(fā)

8、展?fàn)顩r11.3 研究的目的及主要內(nèi)容5第2章 托輥及其工藝設(shè)備分析72.1 托輥介紹72.1.1 托輥用途72.1.2 托輥分類72.2 托輥結(jié)構(gòu)及零件生產(chǎn)類型92.3 托輥生產(chǎn)綱領(lǐng)102.4 托輥工藝分析102.4.1 滾筒的加工112.4.2 托輥軸加工122.4.3 托輥加工主要技術(shù)措施152.5 托輥生產(chǎn)設(shè)備及詳細(xì)參數(shù)152.5.1 加工滾筒設(shè)備配置152.5.2 加工托輥軸設(shè)備配置172.5.3 托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝20第3章 托輥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)223.1 生產(chǎn)系統(tǒng)介紹223.1.1 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求223.2 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)233.2.1 工序時(shí)間設(shè)計(jì)243.2.2 工序時(shí)間安排28第4章 生

9、產(chǎn)線平衡分析與設(shè)計(jì)294.1 生產(chǎn)線平衡的內(nèi)涵意義294.2 生產(chǎn)線平衡的設(shè)計(jì)314.2.1 托輥軸生產(chǎn)線分析314.2.2 托輥軸生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)314.2.3 托輥滾筒生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)344.3 設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)354.3.1 方案選擇354.3.2 方案生產(chǎn)能力評(píng)價(jià)364.4 工藝路線布局374.5 生產(chǎn)線布局原則374.6 生產(chǎn)線平面布局圖38第5章 結(jié) 論40致 謝41參考文獻(xiàn)42第1章 緒 論1.1 課題來源與意義本課題是針對鋼制托輥生產(chǎn)線分析與設(shè)計(jì)。其中包括托輥零件的加工制造與最終的裝配，在其過程中要對托輥與其零件的結(jié)構(gòu)工藝，生產(chǎn)過程進(jìn)行分析研究，按照一定的生產(chǎn)綱領(lǐng)進(jìn)行生產(chǎn)過程分析與生產(chǎn)

10、線布局設(shè)計(jì)。企業(yè)的發(fā)展壯大，擴(kuò)大再生產(chǎn)，都涉及到生產(chǎn)線整體設(shè)計(jì)規(guī)劃、生產(chǎn)線規(guī)劃不僅考慮工藝規(guī)劃一定考慮物流規(guī)劃，物流是最基本的活動(dòng)，物流規(guī)劃的科學(xué)性對企業(yè)的整體效益有著決定性的影響。而作為運(yùn)用最廣的帶式輸送機(jī)的核心部件托輥。對托輥結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，確定合適的工藝路線，然后對生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，并進(jìn)一步完善其工藝過程。確定適合我國生產(chǎn)工藝、使用情況的托輥生產(chǎn)線,提高托輥質(zhì)量降低托輥生產(chǎn)成本，對我國的帶式輸送機(jī)發(fā)展是很有意義的。生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)規(guī)劃要從工藝及物流兩方面入手，不能只考慮工藝規(guī)劃忽略物流規(guī)劃，生產(chǎn)線物流規(guī)劃是為生產(chǎn)作業(yè)服務(wù)的，必須服從生產(chǎn)作業(yè)對物流的整體要求。其核心目的就是降低成本，提

11、高效率，縮短零部件的運(yùn)輸距離，降低物流成本。特別是生產(chǎn)線邊的存放地，要盡量靠近作業(yè)人員，減少作業(yè)人員走動(dòng)、轉(zhuǎn)身、彎腰所花費(fèi)的不增值作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率物流規(guī)劃采用科學(xué)的工具和方法，將大大減少線邊的存量，提高作業(yè)的效率。物流作業(yè)（配送、裝卸、擺放、拆包、交接等）是不增值過程，因此作業(yè)應(yīng)盡量簡化或省略，同時(shí)也將減少物流作業(yè)設(shè)備的相關(guān)投入而且，生產(chǎn)線的物流規(guī)劃僅僅是工作的起點(diǎn)，而不是終點(diǎn)，因?yàn)榱悴考男枨罅恳膊皇且怀刹蛔兊?。通過分析托輥的物流和工藝，對其進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，可以有效地提高托輥的生產(chǎn)率、生產(chǎn)效率、質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，同時(shí)對于改善我國的托輥制造現(xiàn)狀也有很大的幫助。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展

12、狀況隨著帶式輸送機(jī)的普遍應(yīng)用，托輥的適用范圍也日益擴(kuò)大，在歐美、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展迅速，日本的皆愛喜（jrc）公司、美國的朗艾道（longairdoxco）公司等在高質(zhì)量的托輥研制方面處于領(lǐng)先水平。但是，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的托輥普遍存在的現(xiàn)狀為：（1）灰塵和水都會(huì)進(jìn)入托輥中，更何況對極為惡劣的污染源-粘稠流動(dòng)性物體（如煤泥、濕爐渣和腐蝕性物質(zhì)等）的污染都未采取任何措施，直接影響著托輥的使用壽命；（2）托輥兩端的同軸度和徑向圓跳動(dòng)的幾何偏差較大，影響了托輥的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；（3）由于受生產(chǎn)工藝的限制，采用的鋼管的重量都較大，并且裝配合格率不能保證100%，致使托輥的運(yùn)行阻力系數(shù)不能減小。因此，托輥普遍

13、存在過早失效、精度較低、重量和旋轉(zhuǎn)阻力過大的嚴(yán)重缺陷。多年來，無數(shù)從事輸送機(jī)械研究和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員致力于對托輥的研究改造，發(fā)明了“注油托輥”、“陶瓷托輥”、“復(fù)合材料托輥”、“外座式托輥”等多種新產(chǎn)品。但這些方法都是對托輥上述缺陷的一些局部補(bǔ)救措施，并未能從根本上將其徹底解決。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對帶式輸送

14、機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以plc為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。（1）繼續(xù)向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá)440公里以上。帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。（2）擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的輸送機(jī)。（3）使輸送機(jī)的構(gòu)

15、造滿足物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制對單機(jī)提出的要求。如郵局所用的自動(dòng)分揀包裹的小車式輸送機(jī)應(yīng)能滿足分揀動(dòng)作的要求等。（4）降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個(gè)重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機(jī)選型的重要指標(biāo)之一。（5）減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。就國內(nèi)的托輥生產(chǎn)發(fā)展而言，由于我國的帶式輸送機(jī)的帶速較國外偏低，相應(yīng)的托輥技術(shù)與國外相比也有著較為明顯的差距，主要表現(xiàn)在：（1）使用壽命短。德國井下托輥使用壽命為45000h，英國規(guī)定為50000h，而我國托輥的壽命為30000h左右；（2）運(yùn)行阻力系數(shù)大。國產(chǎn)普通托輥的旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)約為0.

16、018左右，進(jìn)口托輥的旋轉(zhuǎn)阻力一般在0.012左右；（3）托輥重量較大。同型號(hào)托輥國內(nèi)比國外重10%，托輥越重，消耗鋼材越多，消耗功率就越大；（4）噪聲大。同型號(hào)托輥國內(nèi)的產(chǎn)品要比國外的產(chǎn)品噪聲分貝數(shù)高30%。相比較以前，國內(nèi)的托輥技術(shù)也有了相當(dāng)明顯的進(jìn)步，如北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、上海煤炭科學(xué)研究院在托輥的技術(shù)方面都有了突破性的進(jìn)展。國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)

17、已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。國外己經(jīng)使用或己經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的幾條典型長距離帶式輸送機(jī)輸送線。（1）西班牙的撒哈拉沙漠帶式輸送機(jī)線路是世界最長的長距離輸送機(jī)線路，該線路長達(dá)100km，用兩年半時(shí)間建成，并于1972年投入使用，用來將位于石質(zhì)高原地區(qū)的布?？死短斓V的磷灰石礦石運(yùn)往艾爾阿雍海港?？偼顿Y額為兩億馬克。預(yù)計(jì)該線路能達(dá)行30年，年平均運(yùn)輸量為1000萬噸磷灰石礦石（2000t/h）。整條線路由長為6.911.8km的11臺(tái)帶式輸送機(jī)組成。帶寬為l000mm，采用st3150型鋼絲繩芯膠帶，帶速為4.5 m/s。

18、（2）恰那礦20km地面帶式輸送機(jī)系統(tǒng)是代表了現(xiàn)代帶式輸送機(jī)發(fā)展水平的一條輸送線。該輸送系統(tǒng)由一條長為10.3km的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)和一條10.1km的直線長距離帶式輸送機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的曲率半徑為9km，弧長為4km，兩條輸送機(jī)除線路參數(shù)外其他參數(shù)相同，運(yùn)輸能力為2200t/h，帶寬1050mm，輸送帶抗拉強(qiáng)度為3000n/mm，安全系數(shù)為5，拉緊裝置為重錘拉緊。允許行程為25m，驅(qū)動(dòng)采用3臺(tái)700kw直流電動(dòng)機(jī)，雙滾筒驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的托輥制造和安裝技術(shù)、水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)和動(dòng)態(tài)分析技術(shù)。（3）津巴布韋鋼鐵公司（zisco）15.6km水平轉(zhuǎn)彎越野帶式輸送機(jī)于1996年投入使用，是世

19、界上單機(jī)最長的帶式輸送機(jī)。該輸送機(jī)將zisco的new ripple creek礦經(jīng)過二次破碎的鐵礦石運(yùn)送到zimbabwe的煉鋼廠附近。輸送量為干礦石500t/h，濕礦石600t/h，系統(tǒng)全長15.6km，物料提升高度為90m。近年來，我國在大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造上也有了長足的進(jìn)步。從20世紀(jì)60年代末我國己經(jīng)生產(chǎn)200余條鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，在煤礦、磷礦、鐵礦和港口使用。其中單機(jī)長度達(dá)7602m的大型帶式輸送機(jī)已投入使用。目前，包括總長l0km的輸送線等多條長距離帶式輸送機(jī)系統(tǒng)正在設(shè)計(jì)計(jì)劃中。據(jù)有關(guān)資料顯示：近年來，國內(nèi)對帶式輸送機(jī)主要部件托輥的相關(guān)理論研究技術(shù)性能明顯提高，為帶式輸送

20、機(jī)配件向大型化方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著對帶式輸送機(jī)配件的可行性和經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，其設(shè)計(jì)觀點(diǎn)也在逐步發(fā)展。先進(jìn)的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，設(shè)法減小運(yùn)行阻力，對輸送機(jī)進(jìn)行工礦預(yù)測和優(yōu)化。但和國外相比還有著相當(dāng)大的差距。我國輸送機(jī)托輥壽命為2萬小時(shí)，國外托輥壽命5-9萬小時(shí)，我國現(xiàn)有的托輥生產(chǎn)技術(shù)與國外的托輥相比使用壽命短、速度小、阻力大，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的30%-40%。托輥是帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件及重要組成部分。國內(nèi)的托輥絕大部分仍采用鋼鐵輥，笨重、能耗高、啟動(dòng)力矩大，不耐腐蝕，在腐蝕與磨損聯(lián)合作用下，使用壽命短。加之一般采用鋼質(zhì)滾動(dòng)軸承，需定期潤滑，且不適于在潮濕、粉塵、腐蝕環(huán)境中工作，嚴(yán)重影

21、響著輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和輸送效率。而改性超高分子量聚乙烯托輥可取代傳統(tǒng)的皮帶傳輸用鋼制托輥，具有高韌性、高強(qiáng)度、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。具體來說國內(nèi)外托輥的差距主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）管體的材質(zhì)，國外多采用新型材料如聚乙烯托輥，尼龍，塑料，玻璃鋼等類型較多，而國內(nèi)則還大多選用鋼制托輥較為笨重且能耗較高。（2）對于密封件的要求，托輥是以滾動(dòng)體，運(yùn)動(dòng)過程伴著磨損，一般必須進(jìn)行潤滑，因此密封件直接關(guān)乎托輥壽命。（3）加工與裝配，國外的生產(chǎn)技術(shù)成熟于國內(nèi)，且自動(dòng)化程度高，而國內(nèi)由于條件限制，還有待提高。因此，現(xiàn)階段確定適合我國生產(chǎn)工藝、使用情況的托輥生產(chǎn)線，提高托輥質(zhì)量降低托輥生產(chǎn)成本，對我國的帶式輸送機(jī)發(fā)

22、展?fàn)顩r是有很大改觀的。1.3 研究目的及主要內(nèi)容通過本次的鋼制托輥的生產(chǎn)線的分析與設(shè)計(jì)可以熟悉托輥的結(jié)構(gòu)，加工工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備機(jī)床等。同時(shí)，對于托輥生產(chǎn)的質(zhì)量、效率、產(chǎn)品成本的提高有一定的作用。通過合理的設(shè)計(jì)可以促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的人流，物流，信息流更加順暢，減少人員，物料移動(dòng)等成本，提高空間時(shí)間的利用率，改善整個(gè)生產(chǎn)過程的整體效率，幫助整個(gè)企業(yè)降低成本提高整體生產(chǎn)效益。通過運(yùn)用一些物流系統(tǒng)分析與設(shè)施規(guī)劃的方法與理論，可以讓我們更深刻的掌握這些我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。也是對于我們在大學(xué)里所獲得的的思想及解決問題的方法的一種鍛煉與提升。論文主要是通過分析國內(nèi)外托輥生產(chǎn)技術(shù)狀況，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)對象

23、及生產(chǎn)工藝對托輥生產(chǎn)線工藝、設(shè)備、平面布局進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，以達(dá)到生產(chǎn)線可靠、成本低、效率高的設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體主要內(nèi)容如下：（1）對生產(chǎn)對象托輥進(jìn)行初步了解，包括其用途，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。 （2）通過分析其生產(chǎn)過程確定生產(chǎn)組織類型。（3）通過確定的生產(chǎn)綱領(lǐng)對托輥的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在按其生產(chǎn)工藝流程對生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備的配置。（4）通過對其工藝流程分析，進(jìn)行生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)，并對整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行平面布局設(shè)計(jì)。第2章 托輥及其工藝設(shè)備分析2.1 托輥介紹2.1.1 托輥用途托輥是用于支承輸送帶和帶上的物料，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的支承裝置，通常用無縫鋼管制成外殼，為節(jié)省材料費(fèi)、降低成本，也可使用有縫鋼管做外殼，但焊

24、縫要求較高，以免刮破膠帶。現(xiàn)在也有使用pvc管材，玻璃鋼、橡膠、陶瓷管做外殼，后幾種好處是耐腐蝕、不生銹、密度小，除玻璃鋼外承載負(fù)荷比鋼管低。2.1.2 托輥分類（1）按形狀可分為：槽形托輥、平行托輥、調(diào)心托輥緩沖托輥、螺旋托輥、耐腐蝕托輥、立擋輥等。其具體的應(yīng)用如下： 槽形托輥：用于支承輸送散狀物料。 平行托輥：平行上托輥用于載輸送成件物品，平行下托輥用于回程支撐輸送帶。 調(diào)心托輥：用于調(diào)整輸送帶跑偏，防止蛇行，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行。 緩沖托輥：安裝在輸送機(jī)受料段下方，減少輸送帶所受的沖擊，延長輸送帶使用壽命。 回程托輥：用于下支撐輸送帶，有平行、v型、反v型幾種。 螺旋托輥：用于清除輸送帶上

25、的粘料，保持帶面清潔。（2）按材料可分為：鋼制托輥與非金屬滾筒托輥。非金屬托輥是針對輸送環(huán)境所選用的。由于托輥選用材料不同，自然也就有不同的特性。這種托輥可適用于化工、冶金、礦山、鹽業(yè)、輕紡等行業(yè)。 陶瓷托輥：由陶瓷制成，具有耐腐蝕、耐磨等特性。不僅具有耐磨,耐酸堿鹽，抗氧化，運(yùn)行穩(wěn)定，防盜等特點(diǎn)，而且可有效防止皮帶跑偏，減少皮帶的局部損失。針對傳統(tǒng)的鋼制托輥遇酸、堿、鹽易腐蝕，易粘結(jié)、不耐磨、軸承卡殼易劃壞皮帶、使用壽命短等缺陷，陶瓷托輥，經(jīng)過在鋼鐵、化工、化肥、礦山、電力、鹽場碼頭等行業(yè)的運(yùn)行效果證明，該產(chǎn)品不僅具有耐磨、耐酸堿鹽、抗氧化，運(yùn)行穩(wěn)定，防盜等特點(diǎn)，而且可有效防止皮帶跑偏，減少

26、皮帶的局部損失，延長皮帶使用壽命，減少了頻繁更換托輥所浪費(fèi)的人力、物力和時(shí)間，降低了運(yùn)行成本、提高了皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作效率。在露天惡劣環(huán)境下使用，壽命是傳統(tǒng)托輥的3-5倍以上。 搪瓷托輥：由以金屬為基材，表面為搪瓷的鋼瓷復(fù)合材料制成輥筒，端頭采用單、雙級(jí)迷宮密封和機(jī)械唇式密封制成。此托輥機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨損耐腐蝕、防水、防塵。 阻燃橡膠托輥：該托輥輥筒是由在金屬筒外表面固有一阻燃膠層構(gòu)成的該膠層能有效地防止托輥因摩擦升溫而起火。 非金屬抗沖擊托輥：輥筒采用抗靜電和阻燃材料制成，托輥內(nèi)部安裝抗沖擊拉伸彈簧機(jī)構(gòu)，托輥兩端采用迷宮密封，具有抗沖擊、防腐蝕、耐磨等特性。 塑料托輥：輥筒由硬質(zhì)工程塑料制成。

27、具有金屬托輥的一切優(yōu)點(diǎn)，另外還有耐腐蝕、耐磨等特性?，F(xiàn)主要成分為超高分子量聚乙烯，超高分子量聚乙烯（uhmwpe）一般是指相對分子量在150萬以上的聚乙烯，而普通聚乙烯的相對分子量僅為230萬。這種大分子鏈及其無序纏結(jié)，使得超高具有優(yōu)異的性能，尤其是對材料的抗磨損性、抗化學(xué)腐蝕性、低摩擦系數(shù)、阻燃抗靜電、沖擊強(qiáng)度高、超低溫使用性能、長期使用性能和環(huán)保型無毒無異味等有一定要求的場合，超高分子量聚乙烯是其首選。 玻璃鋼托輥：輥筒由玻璃鋼制成，可用于造紙、紡織、印染等行業(yè)。玻璃鋼屬于優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料。它對酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質(zhì)都具有特殊的防腐功能，不會(huì)發(fā)生銹蝕。 橡塑托輥：輥筒由在金屬筒外面固著一

28、層橡塑材料而成。 尼龍托輥：輥筒由尼龍材料制成。（3）其它托輥 單向托輥：輥筒上設(shè)有銷座、銷軸和卡塊，利用卡塊保證托輥只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種托輥可防止斷裂膠帶下滑，從而起到斷帶保護(hù)作用。 不等長托輥組成的托輥組：由三個(gè)不同長度的托輥(最長托輥是最短輥的1.52倍)組成槽形托輥組。其中最短的一個(gè)托輥位于槽底，另兩個(gè)在兩側(cè)這種結(jié)構(gòu)的托輥能增大輸送機(jī)運(yùn)量，還有利于防止膠帶跑偏。 一體性槽形托輥：由單件托輥成型制成。托輥的兩端有外大內(nèi)小的錐度，其錐度為1030。故一個(gè)托輥起到三個(gè)托輥的作用。 防跑偏、不粘帶下托輥：這種功能的托輥由輥筒呈螺旋狀或在圓柱輥筒上按一定尺度套裝上金屬圓環(huán)或在輥筒上加工成一定距離的

29、凸形環(huán)制成。此結(jié)構(gòu)托輥可以清潔膠帶，并且還能防止膠帶跑偏。2.2 托輥結(jié)構(gòu)及零件生產(chǎn)類型托輥結(jié)構(gòu)主要是由管件、軸承座、軸承、密封件、潤滑脂和軸組成。如圖3-1所示。鋼管采用托輥專用高頻焊管，管內(nèi)做去刺處理，圓度控制在特殊的公差范圍之內(nèi)。軸是按標(biāo)準(zhǔn)公差加工的冷拉鋼制造。軸承座采用進(jìn)口冷扎鋼板經(jīng)多次工藝沖壓而成。托輥殼和軸承座被自動(dòng)焊接機(jī)械手焊接在一起，形成一個(gè)具有很高強(qiáng)度的整體構(gòu)造。對于本次設(shè)計(jì)采用的托輥?zhàn)灾萍?，其托輥軸材料選用q235a冷拉軸，而滾筒，管體采用無縫鋼管，材料為20鋼。圖2-1托輥結(jié)構(gòu)簡圖托輥的詳細(xì)零件結(jié)構(gòu)如表2-1所示。表2-1托輥零件明細(xì)表序號(hào)代號(hào)名稱材料數(shù)量單件質(zhì)量（k

30、g）備注1iigp2304-1輥體部件13.973自制2iigp2204-2軸2011.595自制3iigp2304-3密封圈尼龍20.01外購4gb276-89軸承20.22外購5iigp2304-4內(nèi)密封圈尼龍20.014外購6iigp2304-5外密封圈尼龍20.015外購7iigp2304-6內(nèi)擋圈08f20.042外購8iigp2304-7外擋圈08f20.012外購9iigp2304-8擋板q235-a20.015外購10jb/zq4342-86擋圈20.004外購11iigp2304-9密封盤尼龍20.0073外購2.3 托輥生產(chǎn)綱領(lǐng)企業(yè)預(yù)備生產(chǎn)的托輥型號(hào)及生產(chǎn)綱領(lǐng)如表2-2所示

31、。表2-2托輥型號(hào)及生產(chǎn)綱領(lǐng)托輥型號(hào)軸承型號(hào)軸扁尾生產(chǎn)綱領(lǐng)1083503844g305818400001084654994g305818600002.4 托輥工藝分析工藝流程是生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。加工工藝，即從原材料的投入到產(chǎn)品的產(chǎn)出的制造方法。由前一章節(jié)可知自制件為托輥軸和滾筒，因而下面只介紹他們的加工工藝。圖2-2為托輥簡要加工工藝流程圖。圖2-2托輥加工工藝流程圖2.4.1 滾筒的加工傳統(tǒng)的加工方法：鋸床下料，車床平端面，車倒角，車止口。這種加工方法有如下缺點(diǎn)：兩端止口分，兩次裝夾，兩次車成，同軸度難以保證，會(huì)使托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性差，影響使用壽命。輥體止口中心距靠人工控制，誤差較大，容易引起

32、軸向竄動(dòng)量偏大或者過小，沒有調(diào)整間隙，影響轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。比較先進(jìn)的加工方法：由以下三個(gè)步驟完成。（1）切管：采用托輥切管機(jī)床，該設(shè)備是帶式輸送機(jī)托輥鋼管切斷、兩端倒角一次自動(dòng)完成的專用設(shè)備。倒角切后，不需輔助加工，其精度能滿足托輥鋼管的技術(shù)要求，適用于目前國內(nèi)外生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)托輥鋼管的切斷加工。（2）鏜孔:采用鋼管雙頭自動(dòng)車孔機(jī)床，該機(jī)床是加工帶式輸送機(jī)托輥管子兩端止口的自動(dòng)化專用設(shè)備，使兩端止口同時(shí)加工、同時(shí)完成，可滿足國內(nèi)外鑄鐵或沖壓軸承座的各類型托輥管子止口的加工。其加工的輥體精度高、速度快、一次裝夾，兩端止口同時(shí)加工能滿足同軸度的要求。（3）焊接:托輥輥體與沖壓軸承座的焊接，采用雙頭c

33、o2氣體保護(hù)自動(dòng)焊機(jī)，兩端同時(shí)焊接，自動(dòng)化程度高，既保證了同軸度，提高了焊接質(zhì)量，又減輕了焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過對其圖2-4滾筒零件圖的分析，對于本次設(shè)計(jì)滾筒的加工工藝分析過程如下：加工部分主要為止口處，此處用于軸承座的定位。而軸承座本身是焊接到輥筒上的因此還牽扯到焊接工藝。輥筒的工藝流程如圖2-3所示：圖2-3輥筒的工藝流程2.4.2 托輥軸加工通常采用雙頂尖精車或粗車后，雙頂尖磨削，這樣既保證了同軸度的要求，又保證了裝軸承處配合的光潔度要求。通過對圖2-6托輥軸的零件圖進(jìn)行分析，總結(jié)出本次設(shè)計(jì)的托輥軸的工藝分析如下：軸的尺寸精度和表面粗糙度應(yīng)滿足與軸承內(nèi)孔配合的要求軸的直線度應(yīng)滿足托輥的同軸

34、度要求。由圖3-6可知此臺(tái)階軸的加工重點(diǎn)為與軸承的配合部分。此處精度要求為ra1.6需安排粗加工、半精加工、磨削加工等三道工序。緊接著考慮裝配問題，加工適當(dāng)?shù)呐_(tái)階，一般粗車即可。為了方便加工及保證精度還可在兩端加工中心孔，一般中心鉆孔即可。由以上分析可確定托輥軸的工藝初定如下：(1)下料：主要是原材料的切斷，由原材料廠商加工。(2)銑端面打中心孔：包括銑削端面和打中心孔兩道工序。(3)車外圓：加工臺(tái)階軸，在軸28處安排粗車和精車兩道工序，以便于后面的磨削加工。圖2-4滾筒零件圖(4)銑扁槽：因?yàn)榇颂師o精度要求，只需一道銑削工序。(5)磨外圓：粗加工和半精加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行磨削加工。由于考慮車間的

35、實(shí)際生產(chǎn)能力及經(jīng)濟(jì)性等問題，上述工藝中下料和磨削外圓兩道工藝決定外協(xié)完成。托輥軸的工藝流程如圖2-5所示。圖2-5托輥軸加工工藝流程圖2-6托輥軸的零件圖2.4.3 托輥加工主要技術(shù)措施（1）解決托輥軸加工問題的方法是對原用于托輥生產(chǎn)的普通車床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造。改造中采用經(jīng)濟(jì)型開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，其伺服系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。（2）設(shè)計(jì)軸向能自動(dòng)準(zhǔn)確限位的梅花頂尖。解決托輥軸雙頂尖定位時(shí)軸向定位受中心孔大小影響的問題，并可從軸端傳遞車削動(dòng)力，使托輥軸在數(shù)控車床上一次裝夾完成兩端軸頸的精加工，消除了同軸度誤差。（3）利用數(shù)控裝置的軸向定位精度，一次裝夾中車出兩卡簧槽，解決了由于掉頭加工難以保證兩卡簧槽開

36、檔尺寸精度問題。（4）研制新型托輥輥皮鏜孔專機(jī)。針對薄壁圓筒受力易變形的特點(diǎn)，采用圓弧形鉗口來增加夾緊接觸面積。（5）夾具鉗口采用左右對開的自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)，液壓油缸驅(qū)動(dòng)。解決了由于鋼管原材料外徑尺寸誤差較大而導(dǎo)致輥皮軸承孔與外圓偏心嚴(yán)重、托輥徑跳超差的問題。（6）采用自行研制的機(jī)床微機(jī)控制系統(tǒng)對機(jī)床進(jìn)給和夾具的上下工件、定位夾緊等輔助動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)控制，提高機(jī)床的加工精度的加工效率。2.5 托輥生產(chǎn)設(shè)備及詳細(xì)參數(shù)托輥的生產(chǎn)過程為小品種、大批量生產(chǎn)，而批量生產(chǎn)的產(chǎn)品為定型產(chǎn)品通常采用配以專用工藝裝備的通用設(shè)備。托輥加工設(shè)備的選用就依據(jù)此原則采用托輥專用機(jī)床，各工藝對應(yīng)的設(shè)備如下。2.5.1 加工滾筒

37、設(shè)備本次設(shè)計(jì)的輥筒加工設(shè)備主要包括鋼管自動(dòng)切斷機(jī)床、鋼管雙端自動(dòng)車孔機(jī)床、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)自動(dòng)焊接機(jī)床等。（1）托輥切管機(jī)型號(hào)：co160適用管子直徑（外徑）范圍：89、108、133、159、194、219mm適用管子壁厚范圍：312mm適用管子原料最大長度：9000mm主機(jī)中心高：1000mm主軸轉(zhuǎn)速：50250r/min進(jìn)刀速度：060mm/min切斷長度范圍：180mm2600mm切斷管子長度800時(shí)切斷長度誤差：0.2mm 長度大于800mm誤差達(dá)到it9級(jí)精度 切斷兩端平行度公差：9級(jí)切斷、倒角表面粗糙度：6.312.5圖2-7托輥切管機(jī)（2） 鋼管雙端自動(dòng)車孔機(jī)床圖2-8鋼管雙端

38、自動(dòng)車孔機(jī)床主軸中心高：920mm加工鋼管外徑：89 、108、133、159、194、219 加工鋼管長度：3002600mm加工兩端止口深度：070mm主軸轉(zhuǎn)速：250,500r/min切削深度：03mm定位精度：0.05mm鋼管兩端止口直徑公差：it8車削表面粗糙度：3.2兩端止口加工端面間距公差：it9兩端止口直徑同軸度：it8主機(jī)外形尺寸：582811201200mm（3） 托輥雙頭自動(dòng)焊接機(jī)圖2-9托輥雙頭自動(dòng)焊接機(jī)輸入電源：三相380v 50hz適用焊絲：1.21.6mm保護(hù)氣體流量：1025l/min可焊工件長度：3002600mm可焊工件直徑：89219主軸速度：010rpm

39、夾緊氣缸行程：200mm焊槍左右可調(diào)角度：20機(jī)床尺寸：51008801700mm2.5.2 加工托輥軸設(shè)備（1）托輥軸銑端面鉆中心孔機(jī)床圖2-10托輥軸銑端面鉆中心孔機(jī)床型號(hào)：qxz-4.5270主軸中心高：900mm適用工件尺寸：外徑20mm50mm 長度320mm2700mm倒角深度：2mm加工精度：不低于it9銑削主軸轉(zhuǎn)速：635rpm鉆削主軸轉(zhuǎn)速：730rpm進(jìn)給速度：液壓無級(jí)調(diào)速左右液壓滑臺(tái)行程：220m機(jī)床外形尺寸：450010001400mm（2） 普通車床圖2-11普通車床c6140a型號(hào)：c6140a中心距：750mm 1000mm 1500mm主軸孔徑： 52mm主軸內(nèi)錐

40、孔：mt6#主軸速度級(jí)數(shù)：16級(jí)主軸速度范圍：20-1800r.p.m公制螺紋（30）種0.45-20mm(30種)英制螺紋（30）種40-0.875t.p.i(30種)尾座套孔錐度：mt5#套筒行程：120mm主電機(jī)功率：4/5.5kw外形尺寸：235010201250mm（3） 托輥軸槽扁雙端銑床圖2-12托輥軸槽扁雙端銑床型號(hào)：xz36-6270工件中心高度：950mm適用工件尺寸：外徑20mm50mm 長度320mm2700mm加工槽（或扁）寬度：645mm主軸轉(zhuǎn)速：600、800、1200r/min切削深度：05mm外形尺寸：700015001850mm（4） 托輥軸雙端車卡圈槽機(jī)床

41、圖2-13托輥軸雙端車卡圈槽機(jī)床工件中心高度：950mm加工托輥軸外徑：20mm50mm加工托輥軸長度：320mm2700m加工槽寬度：1mm3mm主軸轉(zhuǎn)速：1200r/min切削深度：03mm外形尺寸：700015001850mm2.5.3 托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝托輥裝配線只有一道裝配工序，因而其主要設(shè)備只有一個(gè)，即托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝機(jī)床。此處選用的設(shè)備為托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝機(jī)床，如圖3-14所示，該設(shè)備主要用以托輥沖壓軸承座、鑄鐵軸承座、軸承密封、防塵蓋等依次壓裝。圖2-14托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝機(jī)床機(jī)床中心高：920mm托輥長度：3002600mm最大壓裝力：10000kgf兩壓裝主軸同軸度誤差：0.15mm外形尺寸：4

42、5008801700mm第3章 托輥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 生產(chǎn)系統(tǒng)介紹生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)企業(yè)進(jìn)行正常生產(chǎn)的前提條件，它是指對于廠址的選擇、生產(chǎn)部門的的布置、設(shè)備布置等的決策過程。總體來說，就是生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)間與空間的布置設(shè)計(jì)。3.1.1 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求為了提高經(jīng)濟(jì)效益，各企業(yè)在生產(chǎn)中不僅需要各生產(chǎn)工序的加工時(shí)間銜接緊密，使得生產(chǎn)過程能夠有節(jié)奏、協(xié)調(diào)生產(chǎn)，還應(yīng)盡可能平行作業(yè)，這樣才能縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高工作效率。因此，企業(yè)在設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)首先必須考慮到如何合理組織生產(chǎn)過程的問題，從而根據(jù)對該生產(chǎn)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及其產(chǎn)品的具體生產(chǎn)過程，就可以衡量一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性及其運(yùn)行的有效性。（1） 連續(xù)性連續(xù)

43、性是指在不同加工階段、具有多個(gè)工序的產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程在時(shí)間上緊密銜接并一直保持連續(xù)生產(chǎn)。即產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不發(fā)生或很少發(fā)生不必要的停頓和等待時(shí)間。連續(xù)性包括空間上的連續(xù)性和時(shí)間上的流暢性。保持和提高生產(chǎn)過程中的連續(xù)性，不僅能夠有效縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，減少在制品數(shù)量，加速資金的周轉(zhuǎn)，還有利于更好的利用設(shè)備和生產(chǎn)面積，減少各種損失。（2） 比例性比例性是指為了適應(yīng)產(chǎn)品的加工要求，產(chǎn)品加工時(shí)的各階段、各工序之間在生產(chǎn)能力上保持適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。即各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工人人數(shù)、機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)效率等不會(huì)發(fā)生脫節(jié)和比例失調(diào)的現(xiàn)象。生產(chǎn)過程的比例性原則是保證企業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行、合理組織生產(chǎn)過程的前提

44、，它是企業(yè)實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。（3） 節(jié)奏性節(jié)奏性又稱平衡性，它是指產(chǎn)品從開始被加工到最后完工的各工藝階段，通過合理計(jì)劃使生產(chǎn)過程保持有節(jié)奏的勻衡的進(jìn)行。在生產(chǎn)過程中，節(jié)奏性表現(xiàn)在各個(gè)工藝階段的相等時(shí)間間隔內(nèi)，生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量大致相等或呈上升趨勢。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的節(jié)奏性，可以保證生產(chǎn)能力的有效利用，避免了現(xiàn)有資源的浪費(fèi)及因生產(chǎn)導(dǎo)致的資金的積壓。（4） 平行性平行性是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程的各工藝階段、各工序?qū)嵭衅叫薪徊孀鳂I(yè)。平行作業(yè)是指相同的在制品同時(shí)在數(shù)臺(tái)相同的設(shè)備上進(jìn)行加工；交叉作業(yè)是指一批在制品在上道工序還未全部加工完時(shí)，將已完成的部分在制品轉(zhuǎn)到下道工序加工。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的平行性，從時(shí)間上縮短了產(chǎn)品的

45、生產(chǎn)過程，通過平行交叉作業(yè)來合理組織生產(chǎn)，減少工時(shí)的浪費(fèi)和損失，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)周期大大縮短，并保證了生產(chǎn)過程在時(shí)間上的緊密銜接。（5） 適應(yīng)性適應(yīng)性又稱為柔性，它是指產(chǎn)品的生產(chǎn)過程能夠適應(yīng)市場的變化，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)方式或生產(chǎn)能力來不斷滿足社會(huì)的需求。為了保證生產(chǎn)過程具有適應(yīng)性，從而體現(xiàn)出產(chǎn)品加工過程中所具有的靈活性、可變性和可調(diào)節(jié)性，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中不僅需要滿足不同產(chǎn)品的加工需求，而且應(yīng)盡量以最少的資源、用最短的時(shí)間從一種產(chǎn)品的生產(chǎn)切換到另一種產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而適應(yīng)市場的多樣化、個(gè)性化的要求。（6） 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)管理目標(biāo)所提出的的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，是指在生產(chǎn)過程中以追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

46、最大化為目的，利用最少的生產(chǎn)費(fèi)用并占用最少的資金來進(jìn)行產(chǎn)品的加工。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)性，可以從產(chǎn)品的加工、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)來減少產(chǎn)品成本，對各項(xiàng)資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，最終為提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供物質(zhì)保障。3.2 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 工序時(shí)間設(shè)計(jì)由于本此設(shè)計(jì)所加工的只有托輥軸與滾筒，因此，主要是對滾筒加工與托輥軸加工時(shí)間的確定。下表為本次加工的托輥的車削加工中切斷及切槽的進(jìn)給量。表3-1車削中切斷及切槽的進(jìn)給量工件直徑(mm)切刀寬度(mm)加工材料碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼及鋼鑄件鑄鐵、銅合金及鋁合金進(jìn)給量f(mm/r) 2030.060.080.110.1420403

47、60.194060400.2460100540.321001506100.180.260.300.4015010150.280.360.400.55注: 在直徑大于60mm實(shí)心材料上切斷時(shí)，當(dāng)切刀接近零件軸線0.5倍半徑時(shí)，表中進(jìn)給量應(yīng)減小4050。 加工淬硬鋼時(shí)，表內(nèi)進(jìn)給量應(yīng)減小30（當(dāng)硬度50hrc時(shí)）或50（當(dāng)硬度50hrc時(shí)）。 如切刀安裝在六角頭上時(shí)，進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.3。（1） 滾筒的工序時(shí)間確定由上一章對托輥滾筒加工工藝的分析可知，托輥的主要加工工序?yàn)榍袛?、車倒角、鏜孔、車止口、焊接軸承座。1） 切斷、車倒角由圖3-3可知滾筒壁厚為

48、3.2mm，選用的托輥切管機(jī)設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速為50250r/min，本次設(shè)計(jì)選轉(zhuǎn)速為200r/min，由于滾筒材料為20鋼，硬度在43hrc到48hrc之間，由表3-1可知進(jìn)給量為0.21mm/r，由此可以計(jì)算出每分鐘切割的厚度為2000.21=42mm，由此可知切斷工序需要的時(shí)間為4.6s。車倒角的時(shí)間為2.2s。表3-2工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間進(jìn)料加緊6s切斷4.6s車倒角2.2s夾緊裝置松開并取下零件5s總計(jì)17.8s2） 鏜孔、車止口由圖2-4可知止口深度為7mm，精度為ra12.5，加工設(shè)備鋼管雙端自動(dòng)車孔機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為250r/min和500r/min，選500r/min，進(jìn)

49、給量為0.5mmr/min，同理可以計(jì)算出該工序時(shí)間大約為2s。由鏜孔切削參數(shù)可知進(jìn)給速度為200mm/min，故鏜103mm的孔需20s。表3-3工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間進(jìn)料加緊6s進(jìn)刀1s車止口2s鏜孔20s退刀1s夾緊裝置松開并取下零件5s總計(jì)35s3） 焊接軸承座表3-4為自動(dòng)焊接機(jī)的焊接速度及相關(guān)參數(shù)。由托輥雙頭自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)備輸入電流為500a，可知焊接速度為26cm/min，焊接處長度為尺寸為103mm，滾筒周長為 108=339.12mm，故焊接滾筒所需要的時(shí)間為78s。表3-4自動(dòng)焊接機(jī)有關(guān)參數(shù)板厚mm焊接方向焊速cm/min電流i電壓u比線能量eb名義線能e-kj/c

50、m有效線能e0-kj/cm142662065026300.28041.038.95162664066030320.28546.544.1718正面25650680360.29657.054.15反面2570072036370.3056258.922正面2580083036370.30271.467.83反面2583085036370.29973.669.9225正面2585088038390.30479.975.90反面2588091038390.31482.778.56表3-5工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間定位7s焊接78s復(fù)位1s夾緊裝置松開并取下零件5s總計(jì)91s（2） 托輥軸加工時(shí)間

51、確定1） 銑端面打中心孔由圖3-6托輥軸零件圖可知，端面直徑為25mm，選用的托輥軸銑端面鉆中心孔機(jī)床銑削轉(zhuǎn)速為635r/min，鉆削轉(zhuǎn)速為730r/min，由銑削加工每齒進(jìn)給量推薦值知，進(jìn)給量確定為0.5mm/r，可知每分鐘進(jìn)給317.5mm，故銑端面需要的時(shí)間為4.7s。打中心孔不需要特殊要求，故設(shè)定為2s。該工序動(dòng)作時(shí)間分析如表3-6所示。2） 粗精車外圓倒角 粗車：棒料直徑28.5，長度為66mm,19mm，轉(zhuǎn)速650r/min，由表3-7知進(jìn)給量為0.25mm/r，可知該工序時(shí)間為31.4s。圖3-6工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間工序動(dòng)作分解時(shí)間進(jìn)料3s復(fù)位1s定位7s打中心孔2s

52、進(jìn)刀1s夾緊裝置松開并取下零件5s銑端面4.7s總計(jì)23.7s表3-7車削每轉(zhuǎn)進(jìn)給量參考值工件材料fn (mm/rpm) g95粗加工精加工高速鋼車刀硬質(zhì)合金車刀高速鋼車刀硬質(zhì)合金車刀鋼01.00.150.10 0.250.02 0.050.10 0.15鑄鐵0.12 0.200.15 0.30鋁合金0.15 0.250.20 0.400.05 0.080.10 0.20 精車：加工長度66-19=47mm，轉(zhuǎn)速為900r/min，則進(jìn)給量為0.15mm/r，工序加工時(shí)間為20.9s。倒角時(shí)間約2s，工序分解時(shí)間表3-8。表3-8工序時(shí)間動(dòng)作分解 工序動(dòng)作分解時(shí)間工序動(dòng)作分解時(shí)間裝夾零件7s對

53、刀2s對刀2s粗車外圓24.4s粗車外圓24.4s退刀、對刀3s退刀、對刀3s粗車外圓7s粗車外圓7s車倒角2s車倒角2s退刀、對刀3s退刀、對刀3s精車外圓20.9s精車外圓20.9s夾緊裝置松開并取下零件5s松開并調(diào)轉(zhuǎn)零件加工另一端12s總計(jì)148.6s3） 銑軸扁槽：扁槽尺寸為，818，主軸轉(zhuǎn)速800r/min，由銑削加工每齒進(jìn)給量推薦值知，進(jìn)給量為0.2mm/r，可知該工序加工時(shí)間為6.75s。表3-9工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間工序動(dòng)作分解時(shí)間進(jìn)料3s銑扁槽6.75s定位7s復(fù)位1s進(jìn)刀1s夾緊裝置松開并取下零件5s總計(jì)23.75s（3） 托輥的自動(dòng)壓裝：托輥的自動(dòng)壓裝在托輥專用

54、自動(dòng)壓裝機(jī)上完成，主要是壓裝軸承，軸承座，端蓋等。表3-10工序時(shí)間動(dòng)作分解工序動(dòng)作分解時(shí)間工序動(dòng)作分解時(shí)間夾緊定位9s 壓裝擋圈2s壓裝密封圈2s壓裝護(hù)蓋2s壓裝軸承2s夾緊裝置松開并取下零件5s壓裝密封圈2s總計(jì)24s3.2.2 工序時(shí)間安排通過各工序的工序時(shí)間計(jì)算得出以下加工工藝流程圖，如圖3-1所示。通過對上圖的分析可知，托輥軸加工需要的時(shí)間為196.05s，托輥滾筒加工所需要的時(shí)間為143.8s，整個(gè)托輥加工的時(shí)間為167.8s。圖3-1工藝流程圖第4章 生產(chǎn)線平衡分析與設(shè)計(jì)4.1 生產(chǎn)線平衡的內(nèi)涵意義生產(chǎn)線平衡是依照流水線作業(yè)的工程順序，以生產(chǎn)目標(biāo)算出周期時(shí)間，將作業(yè)分割或者結(jié)合，使各個(gè)工序的負(fù)荷均勻，以提高生產(chǎn)效率的方法。一個(gè)產(chǎn)品，少則兩三個(gè)工程，多則幾十個(gè)，而每個(gè)工程又是由多個(gè)作業(yè)要素所組成，在生產(chǎn)工場里，制造部門依物料的加工流程分為一組、二組、三組，而每組內(nèi)又由許多的個(gè)別工序所組成，所以又把它聯(lián)結(jié)成一條條的生產(chǎn)線。流程的“節(jié)拍”（cycle time）是指連續(xù)完成相同的兩個(gè)產(chǎn)品（或兩次服務(wù)，或兩批產(chǎn)品）之間的間隔時(shí)間。換句話說，即指完成一個(gè)產(chǎn)品所需的平均時(shí)間。節(jié)拍通常只是用于定義一個(gè)流程中某一具體工序或