大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)

1、第六章 大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn) 從1924年英國(guó)建立和使用了第一條自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)起，自動(dòng)線(xiàn)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用已有幾十年的歷史。 采用自動(dòng)輸送裝置，將若干臺(tái)自動(dòng)機(jī)床按工序順序的排列聯(lián)成一個(gè)整體，并用控制系統(tǒng)按規(guī)定的工藝程序來(lái)自動(dòng)操縱工件的輸送、定位、夾緊和機(jī)械加工的生產(chǎn)線(xiàn)稱(chēng)為機(jī)械加工自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)線(xiàn)。 在自動(dòng)線(xiàn)中，工件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，按照工藝順序自動(dòng)地經(jīng)過(guò)各個(gè)工位，在不需人直接參與的情況下，自動(dòng)完成預(yù)定的工藝過(guò)程，最后加工成合格的產(chǎn)品。使用自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)，能顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；大大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；減少操作工人數(shù)量，降低產(chǎn)品的工藝成本；有利于保證和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。它是大量大批生產(chǎn)

2、自動(dòng)化的主要方式。 隨著科學(xué)的進(jìn)步，特別是數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛采用，大批大量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)線(xiàn)正朝著柔性自動(dòng)線(xiàn)方向發(fā)展。第一節(jié)自動(dòng)線(xiàn)的的組成和和類(lèi)型一、自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的組組成自動(dòng)線(xiàn)基基本上是是由工藝藝裝備、工件傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)、控制制系統(tǒng)、檢測(cè)系系統(tǒng)和輔輔助系統(tǒng)統(tǒng)等組成成。1，2，7組合機(jī)床床；3轉(zhuǎn)位；4輸送裝置置；5輸送傳動(dòng)動(dòng)裝置；6操縱臺(tái)；8轉(zhuǎn)位鼓輪；9夾具；10切屑轉(zhuǎn)送送裝置；11液壓站自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)工藝裝備備系統(tǒng)工件傳輸輸系統(tǒng)控制制系系統(tǒng)統(tǒng)檢測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)輔助助系系統(tǒng)統(tǒng)機(jī)床床刀具、夾夾具等其其它工藝藝裝備工件件傳傳輸輸裝裝置置儲(chǔ)料料裝裝置置上下料裝裝置及上上下料機(jī)機(jī)械手全 線(xiàn)工工作

3、作 循環(huán)環(huán)控控 制裝裝置故障尋檢檢、循循環(huán)監(jiān)監(jiān)視裝裝 置信號(hào)號(hào)裝裝置置精度度檢檢測(cè)測(cè)加工工面面檢檢測(cè)測(cè)切屑屑清清除除裝裝置置清洗洗裝裝置置二、自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的類(lèi)類(lèi)型機(jī)械加工工自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)，可以以有許多多不同的的分類(lèi)方方法。根據(jù)自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)布局局形式可可分為：直線(xiàn)排排列的自自動(dòng)線(xiàn)、折線(xiàn)排排列的自自動(dòng)線(xiàn)、框形封封閉式自自動(dòng)線(xiàn)等等。根據(jù)工件件的輸送送方式可可分為：用料槽槽輸送的的自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)、用機(jī)機(jī)械手輸輸送的自自動(dòng)線(xiàn)、用傳送送帶輸送送的自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)、帶帶隨行夾夾具的自自動(dòng)線(xiàn)等等。為了便于于從某一一方面分分析和掌掌握自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的特特性與規(guī)規(guī)律，也也可按不不同的特特征進(jìn)行行分類(lèi)。自動(dòng)線(xiàn)的類(lèi)型按工件外外形和切切削加工過(guò)過(guò)程中工

4、工件運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)分類(lèi)類(lèi)旋 轉(zhuǎn)體體零零 件加加工工 自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)箱體、雜雜類(lèi)工件件加工自自動(dòng)線(xiàn)按工藝設(shè)設(shè)備類(lèi)型型分類(lèi)通用用機(jī)機(jī)床床自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)組合合機(jī)機(jī)床床自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)專(zhuān)用用機(jī)機(jī)床床自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)轉(zhuǎn)子子機(jī)機(jī)床床自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)按設(shè)備聯(lián)聯(lián)接方式式分類(lèi)柔性性聯(lián)聯(lián)接接自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)剛性性聯(lián)聯(lián)接接自自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)第二節(jié)自自動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的的基本原原理一、設(shè)計(jì)計(jì)自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)時(shí)應(yīng)考考慮的主主要因素素自動(dòng)線(xiàn)的的結(jié)構(gòu)和和布局，是由很很多因素素決定的的，這在在設(shè)計(jì)自自動(dòng)線(xiàn)時(shí)時(shí)必須首首先予以以考慮。設(shè)計(jì)自自動(dòng)線(xiàn)時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮的主要要因素有有：1.工件的幾幾何形狀狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)、材料料、要求求的加工工精度和和表面質(zhì)質(zhì)量以及及毛坯的的情況。2.

5、生產(chǎn)綱領(lǐng)領(lǐng)3.現(xiàn)場(chǎng)條件件二、自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的工工藝方案案工藝方案案是確定定自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)工藝內(nèi)內(nèi)容、加加工方法法、加工工順序、加工質(zhì)質(zhì)量和生生產(chǎn)率的的基本文文件，是是進(jìn)行自自動(dòng)線(xiàn)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)的重要要依據(jù)。為了使自自動(dòng)線(xiàn)的的工作達(dá)達(dá)到預(yù)期期的效果果，不僅僅要求自自動(dòng)線(xiàn)的的工藝設(shè)設(shè)備和輔輔助設(shè)備備能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)預(yù)定的的工作循循環(huán)，而而且能保保證工作作的可靠靠性和穩(wěn)穩(wěn)定性。在制訂自自動(dòng)線(xiàn)工工藝方案案時(shí)，必必須考慮慮以下幾幾個(gè)問(wèn)題題：1.毛坯選擇擇2.定位基面面和輸送送基面的的確定毛坯的材材質(zhì)、制制造方法法與質(zhì)量量好壞，對(duì)自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的工工藝過(guò)程程、結(jié)構(gòu)構(gòu)形式、復(fù)雜程程度及工工作可靠靠性等都都有直接接影響。自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)加工的的

6、工件毛毛坯，要要具有較較高的精精度和較較好的質(zhì)質(zhì)量，毛毛坯的尺尺寸要穩(wěn)穩(wěn)定、材材質(zhì)硬度度要均勻勻、加工工余量小小，以減減少切削削加工工工作量，提高自自動(dòng)線(xiàn)工工作的可可靠性。為適應(yīng)自自動(dòng)線(xiàn)加加工工藝藝特點(diǎn)，在擬訂訂方案時(shí)時(shí)可對(duì)工工件和毛毛坯做某某些工藝藝和結(jié)構(gòu)構(gòu)上的局局部修改改。有時(shí)時(shí)為能實(shí)實(shí)現(xiàn)直接接輸送，在箱體體和雜件件類(lèi)工件件上做出出某些工工藝基面面，如：凸臺(tái)、工藝銷(xiāo)銷(xiāo)孔、工工藝平面面或工藝藝凹槽等等。1.毛坯選擇擇2.定位基面面和輸送送基面的的確定確定工件件的加工工工藝和和輸送方方法是制制定自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)總體體方案的的中心內(nèi)內(nèi)容。為為做好上上述工作作，首先先應(yīng)選擇擇合理的的定位基基面和輸輸送基面

7、面。定位基基面的確確定選擇自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)上所所用的定定位基面面時(shí)，要要從保證證工件的的加工精精度和簡(jiǎn)簡(jiǎn)化自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本本原則出出發(fā)，為為此要注注意以下下幾點(diǎn)：A.盡可能采采用設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)為為工藝基基準(zhǔn)，以以減少因因更換基基準(zhǔn)帶來(lái)來(lái)的加工工誤差。B.盡可能采采用統(tǒng)一一的定位位基面，這樣有有利于保保證加工工精度，統(tǒng)一自自動(dòng)線(xiàn)的的夾具結(jié)結(jié)構(gòu)。C.盡可能采采用已加加工面為為定位基基面，以以減少在在各工位位上的定定位誤差差。D.所選的定定位基面面，應(yīng)使使夾具的的定位夾夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件在在自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)上輸送送的過(guò)程程中，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位及翻翻轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)最少，盡量減減少相應(yīng)應(yīng)的輔助助設(shè)備。E.對(duì)于箱體體及雜件件，所選選的

8、定位位基面應(yīng)應(yīng)使工件件暴露出出較多的的加工面面，以便便實(shí)現(xiàn)多多面同時(shí)時(shí)加工。工件在自自動(dòng)線(xiàn)上上輸送時(shí)時(shí)所用的的表面稱(chēng)稱(chēng)為輸送送基面。輸送基基面的選選擇根據(jù)據(jù)工件的的形狀及及結(jié)構(gòu)特特征考慮慮如下：A.回轉(zhuǎn)體工工件輸送送基面的的選擇對(duì)小型回回轉(zhuǎn)體工工件，多多靠其重重力在輸輸送料槽槽中進(jìn)行行滾動(dòng)或或滑動(dòng)輸輸送。滾滾動(dòng)輸送送一般以以外圓面面作為支支承面，兩端面面為限位位面。軸軸類(lèi)工件件縱向滑滑動(dòng)輸送送時(shí)，以以外圓面面作為輸輸送基面面。當(dāng)難以利利用重力力輸送或或?yàn)樘岣吒咻斔偷牡目煽啃孕?，可采采用?qiáng)迫迫輸送。軸類(lèi)工工件以?xún)蓛啥溯S頸頸作支承承，用鏈鏈帶式輸輸送裝置置輸送，或以外外圓作支支承，從從一端面面推動(dòng)

9、工工件沿料料道輸送送；盤(pán)、環(huán)類(lèi)工工件以端端面作為為支承，用鏈板板式輸送送裝置輸輸送。B.箱體類(lèi)工工件輸送送基面選選擇箱體類(lèi)工工件的輸輸送方式式有直接接輸送和和間接輸輸送兩種種。直接接輸送不不需隨行行夾具和和返回裝裝置，并并且在不不同工位位容易更更換定位位基準(zhǔn)，因此應(yīng)應(yīng)優(yōu)先考考慮直接接輸送。箱體類(lèi)工工件輸送送基面，一般以以底面為為輸送面面，兩側(cè)側(cè)面為限限位面，前后面面為推拉拉面。對(duì)對(duì)于畸形形工件應(yīng)應(yīng)盡可能能使輸送送限位面面與工件件定位基基準(zhǔn)一致致，全線(xiàn)線(xiàn)應(yīng)盡量量采用統(tǒng)統(tǒng)一的輸輸送基面面，以便便統(tǒng)一輸輸送裝置置的結(jié)構(gòu)構(gòu)。輸送基基面的確確定三、工藝藝流程的的擬定擬訂工藝藝流程(即擬定自自動(dòng)線(xiàn)的的加工

10、工工藝路線(xiàn)線(xiàn))應(yīng)從保證證工件的的加工精精度、簡(jiǎn)簡(jiǎn)化自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)、滿(mǎn)足足生產(chǎn)率率的角度度出發(fā)，根據(jù)工工件上各各加工表表面的技技術(shù)要求求，正確確選擇各各加工表表面的工工藝方法法和工步步數(shù)，然然后根據(jù)據(jù)這些必必要的加加工步驟驟合理安安排工件件在自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)上的的加工順順序，最最后確定定所采用用的機(jī)床床，并劃劃分工段段。擬定工藝藝流程時(shí)時(shí)，應(yīng)參參考以下下原則：1.粗精加工工分開(kāi)，先粗后后精。2.先面后孔孔，先基基準(zhǔn)，后后其它的的原則。3.工序適當(dāng)當(dāng)集中和和合理分分散的原原則。4.工序單一一化原則則。5.安排必要要的輔助助工序。6.多品種加加工的可可調(diào)性。五、自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的節(jié)節(jié)拍計(jì)算算和節(jié)拍拍平衡自動(dòng)線(xiàn)的的生

11、產(chǎn)節(jié)節(jié)拍，可可由下式式計(jì)算:式中：TP自動(dòng)線(xiàn)生生產(chǎn)節(jié)拍拍(min件)d全年有效效工作日日( d)t每天有效效工作時(shí)時(shí)間( h)Q年生產(chǎn)綱綱領(lǐng)(臺(tái))n每臺(tái)產(chǎn)品品該零件件的件數(shù)數(shù)(件/臺(tái))%備品率%廢品率 自動(dòng)線(xiàn)負(fù)負(fù)荷率(利用率)一般為6080。剛性性聯(lián)接的的、復(fù)雜雜的或規(guī)模較較大的自自動(dòng)線(xiàn)取取低值，柔性聯(lián)聯(lián)接的、簡(jiǎn)單的的自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)取高值值。在自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)設(shè)計(jì)中中，應(yīng)盡盡量做到到各個(gè)工工序(工位)工作循環(huán)環(huán)時(shí)間近近似相等等，并略略小于生生產(chǎn)節(jié)拍拍時(shí)間。自動(dòng)線(xiàn)所所需的設(shè)設(shè)備臺(tái)數(shù)數(shù)，在按按工藝流流程初步步選定后后，還需需要經(jīng)過(guò)過(guò)平衡節(jié)節(jié)拍適當(dāng)當(dāng)增減，才能確確定下來(lái)來(lái)。平衡各工工序的生生產(chǎn)節(jié)拍拍，首先先要按擬

12、擬定的工工藝流程程，計(jì)算算出每一一工序的的實(shí)際工工作循環(huán)環(huán)時(shí)間t環(huán)：t環(huán)t機(jī)t輔(min)式中：t機(jī)機(jī)動(dòng)時(shí)間間(min)；t輔與t機(jī)不重合的的輔助時(shí)時(shí)間(min)，一般取取0.20.7min。然后將計(jì)計(jì)算所得得到的t環(huán)與自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)生產(chǎn)節(jié)節(jié)拍比較較，對(duì)于于t環(huán)TP的工序，稱(chēng)之為為限制性性工序。對(duì)于限限制性工工序，必必須采取取措施縮縮短其工工作循環(huán)環(huán)時(shí)間t環(huán)，以達(dá)到到平衡工工序節(jié)拍拍的目的的。某一自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)上，工件輸輸送帶裝裝置向前前0.06分達(dá)到終終點(diǎn)，工工件進(jìn)入入銑床夾夾具需0.04分定位夾夾緊，之之后輸送送帶后退退到原點(diǎn)點(diǎn)需0.06分，在輸輸送帶后后退的同同時(shí)，銑銑床的動(dòng)動(dòng)力頭快快速進(jìn)給給需0.

13、05分，然后后是動(dòng)力力頭工作作進(jìn)給0.60分加工完完零件，銑床的的動(dòng)力頭頭后退至至原位需需0.04分,同時(shí)銑床床夾具拔拔銷(xiāo)松開(kāi)開(kāi)0.05分，輸送送帶再一一次向前前。計(jì)算節(jié)拍拍時(shí)間。當(dāng)t環(huán)與相差不不多時(shí)，可通過(guò)過(guò)調(diào)整負(fù)負(fù)荷率，適當(dāng)提提高切削削用量，改用高高效率加加工方法法及壓縮縮t輔來(lái)平衡。當(dāng)t環(huán)與相差甚甚大，常常采取如如下措施施來(lái)解決決：1.采用工序序分散的的方法，使每個(gè)個(gè)工序的的加工時(shí)時(shí)間減少少至接近近生產(chǎn)節(jié)節(jié)拍。2.增加限制制性工序序同時(shí)加加工的工工件數(shù)量量。這時(shí)需需要將限限制性工工序單獨(dú)獨(dú)組成一一個(gè)工段段，多件件成組輸輸送。而而其余工工段仍是是單件送送。3.增加限制制性工序序同時(shí)加加工的

14、機(jī)機(jī)床臺(tái)數(shù)數(shù)，即在在自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)上，通通過(guò)串聯(lián)聯(lián)或并聯(lián)聯(lián)的方式式，增設(shè)設(shè)幾臺(tái)同同樣的機(jī)機(jī)床，同同時(shí)完成成限制性性工序。4.當(dāng)工件批批量較小小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于t環(huán)時(shí)，平衡衡節(jié)拍時(shí)時(shí)要考慮慮減少機(jī)機(jī)床臺(tái)數(shù)數(shù)。對(duì)于于工件結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)稱(chēng)或各面面結(jié)構(gòu)要要素相同同的箱體體工件，可以采用兩次次通過(guò)自自動(dòng)線(xiàn)完完成全部部加工工工序的方方式，使生產(chǎn)產(chǎn)節(jié)拍延延長(zhǎng)一倍倍，以達(dá)達(dá)到平衡衡節(jié)拍的的目的。加工一個(gè)個(gè)較長(zhǎng)的的孔可以以分幾個(gè)個(gè)工序鉆鉆出：在電機(jī)座座加工自自動(dòng)線(xiàn)上上，對(duì)限限制性的的粗鏜、半精鏜鏜工序，同時(shí)加加工兩個(gè)個(gè)工件，為此由由兩個(gè)鏜鏜孔工位位(c2，c3)組成單獨(dú)獨(dú)的工段段，設(shè)置置單獨(dú)的的輸送步步距為前前后輸送送裝置的

15、的二倍，前后輸輸送裝置置動(dòng)作二二次它動(dòng)動(dòng)作一次次。V型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)缸體兩兩個(gè)斜面面上的結(jié)結(jié)構(gòu)相同同，采用用自動(dòng)雙雙面機(jī)床床，一面面加工缸缸孔，另另一面加加工連接接螺孔等等，缸體體經(jīng)一次次加工后后轉(zhuǎn)位180，再送進(jìn)進(jìn)自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)加工。在自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)上設(shè)設(shè)有檢查查開(kāi)關(guān)3、4，根據(jù)檢檢查開(kāi)關(guān)關(guān)發(fā)出的的信號(hào)，確定工工件轉(zhuǎn)入入后段自自動(dòng)線(xiàn)還還是再次次進(jìn)入本本段自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)。六、自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的總總體布局局1.自動(dòng)線(xiàn)的的布局形形式直線(xiàn)式式：這是是自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)最常見(jiàn)見(jiàn)的形式式。機(jī)床床可以排排列在傳傳輸裝置置的一側(cè)側(cè)或兩側(cè)側(cè)，傳輸輸裝置按按一定節(jié)節(jié)拍，將將工件依依次送到到各臺(tái)機(jī)機(jī)床上進(jìn)進(jìn)行加工工。折線(xiàn)通通過(guò)式：對(duì)于工工位數(shù)多多、規(guī)模模

16、大的自自動(dòng)線(xiàn)，直線(xiàn)布布置常受受到車(chē)間間長(zhǎng)度限限制，因因而常布布置成折折線(xiàn)式。框形式式：框形形式是折折線(xiàn)式的的封閉形形式?？蚩蛐问讲疾季指m適用于隨隨行夾具具輸送工工件的自自動(dòng)線(xiàn)，可以節(jié)節(jié)省隨行行夾具的的返回裝裝置。環(huán)形式式：環(huán)型型自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)工件的的輸送軌軌道呈圓圓環(huán)形。與直線(xiàn)線(xiàn)式自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)一樣樣，工件件輸送精精度只需需滿(mǎn)足工工件的初初定位要要求，工工件最終終定位精精度靠機(jī)機(jī)床上的的固定夾夾具定位位精度，因而這這種布局局的自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)可避避免高精精度多工工位環(huán)型型回轉(zhuǎn)工工作臺(tái)的的制造困困難。2.自動(dòng)線(xiàn)的的聯(lián)接方方式剛性聯(lián)接接與柔性性聯(lián)接若自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)中沒(méi)有有貯料裝裝置，而而是通過(guò)過(guò)輸送裝裝置直接接將全線(xiàn)線(xiàn)聯(lián)

17、成為為一個(gè)整整體，這這種聯(lián)接接方式稱(chēng)稱(chēng)為剛性性聯(lián)接。若在自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)中設(shè)設(shè)有必要要的貯料料裝置，此時(shí)的的聯(lián)接方方式稱(chēng)為為柔性聯(lián)聯(lián)接。自動(dòng)線(xiàn)的的串聯(lián)與與并聯(lián)串聯(lián)自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)的特特點(diǎn)是工工件輸送送和控制制系統(tǒng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，機(jī)機(jī)床順序序排列，上臺(tái)機(jī)機(jī)床的輸輸出料道道同時(shí)也也是下臺(tái)臺(tái)機(jī)床的的輸入料料道。并聯(lián)自動(dòng)動(dòng)線(xiàn)布局局多用于于柔性聯(lián)聯(lián)接的自自動(dòng)線(xiàn)。根據(jù)工工件輸送送系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜與否，并聯(lián)自自動(dòng)線(xiàn)可可采用“順序分分料”法法或“按按需分料料”法來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)供供料。思考題：1.自動(dòng)線(xiàn)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮的的主要問(wèn)問(wèn)題?2.自動(dòng)線(xiàn)切切削用量量選擇的的基本原原則?3.如何平衡衡自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)生產(chǎn)的的節(jié)拍?4.自動(dòng)線(xiàn)的的布局及及聯(lián)接方方

18、式?第四章多多品品種、中中小批量量生產(chǎn)自自動(dòng)化第一節(jié)基本概念念第二節(jié)確定多品品種、中中小批量量生產(chǎn)自自動(dòng)化的的方法第三節(jié)多品種、中小批批量生產(chǎn)產(chǎn)的自動(dòng)動(dòng)化措施施生產(chǎn)的基基本特征征、生產(chǎn)自動(dòng)動(dòng)化的意意義、機(jī)械化及及自動(dòng)化化的基本本原則找 “費(fèi)費(fèi)時(shí)環(huán)節(jié)節(jié)”、擬擬定的措措施及采采用裝置置 、確確定經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理性性簡(jiǎn)易自動(dòng)動(dòng)化、通用機(jī)床床的自動(dòng)動(dòng)化改裝裝、合理應(yīng)用用新型的的自動(dòng)化化裝置、建立成組組加工單單機(jī)、單單元及柔柔性制造造系統(tǒng)一、多品品種、中中小批生生產(chǎn)的基基本特征征第一節(jié)基基本本概念產(chǎn)品品種種多、產(chǎn)產(chǎn)量小、生產(chǎn)的的變化頻頻繁。難于采用用大批大大量生產(chǎn)產(chǎn)的先進(jìn)進(jìn)工藝方方法、高高生產(chǎn)率率的自動(dòng)動(dòng)化裝

19、置置和綜合合機(jī)械化化的流水水作業(yè)生生產(chǎn)。中小批生生產(chǎn)和單單件生產(chǎn)產(chǎn)普遍存存在著下下列問(wèn)題題：1.時(shí)間利用用率低中小批生生產(chǎn)中零零件的切切削時(shí)間間只占1.5，輔助助時(shí)間為為3.5，而95的時(shí)間間用于運(yùn)運(yùn)輸和存存放；2.機(jī)械化、自動(dòng)化化程度低低；3.手工操作作量很多多，勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度大大；4.加工費(fèi)時(shí)時(shí)、費(fèi)力力，生產(chǎn)產(chǎn)周期長(zhǎng)長(zhǎng)，成本本高；5.單位產(chǎn)品品消耗的的總勞動(dòng)動(dòng)量大，勞動(dòng)生生產(chǎn)率低低；6.生產(chǎn)中只只能采用用“萬(wàn)能能性”大大的通用用機(jī)床和和簡(jiǎn)易的的萬(wàn)能性性工藝裝裝備。5%95%30%70%切削時(shí)間間裝卸、測(cè)測(cè)量、空空程時(shí)間間運(yùn)送和等等待時(shí)間間機(jī)床上的的時(shí)間工件在車(chē)車(chē)間的停停留時(shí)間間工件在機(jī)機(jī)床上時(shí)

20、時(shí)間中小批生生產(chǎn)自動(dòng)動(dòng)化所面面臨的主主要任務(wù)務(wù)：1.進(jìn)一步提提高單件件小批生生產(chǎn)的機(jī)機(jī)械化、自動(dòng)化化程度，減少少手手工操作作量，降降低勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度;2.縮短加工工中工件件的存放放、運(yùn)輸輸時(shí)間;3.創(chuàng)造和采采用適合合于中小小批量生生產(chǎn)條件件下的先先進(jìn)工藝藝;4.實(shí)現(xiàn)萬(wàn)能能機(jī)床和和萬(wàn)能工工藝裝備備的機(jī)械械化、自自動(dòng)化;5.研究和建建立多品品種、中中小批量量的生產(chǎn)產(chǎn)單元和和柔性制制造系系統(tǒng)。二、多品品種、中中小批生生產(chǎn)自動(dòng)動(dòng)化的意意義成組技術(shù)術(shù)和數(shù)控控技術(shù)在在工業(yè)生生產(chǎn)中的的應(yīng)用，標(biāo)志著著多品種種、中小小批量生生產(chǎn)的自自動(dòng)化進(jìn)進(jìn)入了一一個(gè)新的的階段。制造工業(yè)業(yè)正在向向著增加加品種和和減小批批量的方方向

21、發(fā)展展,大批量生生產(chǎn)所占占的比重重進(jìn)一步步下降，而中小小批量生生產(chǎn)的比比重必將將逐步增增長(zhǎng)。因此，進(jìn)進(jìn)一步研研究和不不斷解決決中小批批生產(chǎn)的的自動(dòng)化化問(wèn)題，迅速改改變單件件小批生生產(chǎn)及中中批生產(chǎn)產(chǎn)的相對(duì)對(duì)落后狀狀況，努努力提高高它們的的機(jī)械化化、自動(dòng)動(dòng)化程度度，從而而提高生生產(chǎn)率，這是一一項(xiàng)非常?，F(xiàn)實(shí)而而迫切的的任務(wù)。1.首先必須須采取技技術(shù)和組組織措施施減少工工件在加加工過(guò)程程中的存存放及運(yùn)運(yùn)輸時(shí)間間；2.改善工人人的勞動(dòng)動(dòng)條件，降低勞勞動(dòng)強(qiáng)度度；3.提高勞動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)率率，縮短短生產(chǎn)周周期；4.所采用的的機(jī)械化化、自動(dòng)動(dòng)化裝置置應(yīng)可調(diào)調(diào)、可換換，具有有廣泛的的適應(yīng)性性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多品種種的優(yōu)化化生

22、產(chǎn)。三、中小小批生產(chǎn)產(chǎn)機(jī)械化化及自動(dòng)動(dòng)化的基基本原則則第二節(jié)確定多品品種、中中小批量量生產(chǎn)自自動(dòng)化的的方法一、分析析加工工工時(shí)，找找出“費(fèi)費(fèi)時(shí)環(huán)節(jié)節(jié)” 二、擬定定自動(dòng)化化的措施施，采用用相應(yīng)的的自動(dòng)化化裝置三、確定定方案及及裝置的的經(jīng)濟(jì)合合理性仔細(xì)分析析產(chǎn)品加加工工時(shí)時(shí)的消耗耗情況，從而找找出影響響生產(chǎn)率率提高的的主導(dǎo)“費(fèi)時(shí)環(huán)環(huán)節(jié)”，以便正正確確定定自動(dòng)化化方案，其方法法是：1.將一個(gè)工工序(或一個(gè)工工作班)在加工過(guò)過(guò)程中的的全部時(shí)時(shí)間消耗耗進(jìn)行觀觀察、記記錄；2.對(duì)觀察、記錄的的結(jié)果進(jìn)進(jìn)行分類(lèi)類(lèi)、統(tǒng)計(jì)計(jì)，制成成時(shí)間消消耗圖表表，以便便加以對(duì)對(duì)比和分分析；3.對(duì)統(tǒng)計(jì)的的結(jié)果進(jìn)進(jìn)行分析析比較，找

23、出“費(fèi)時(shí)環(huán)環(huán)節(jié)”。工序時(shí)間間：t工序= t機(jī)動(dòng)+ t輔助+ t服務(wù)+ t準(zhǔn)備生產(chǎn)產(chǎn)率率：P =1/t工序一、分析析加工工工時(shí)，找找出“費(fèi)費(fèi)時(shí)環(huán)節(jié)節(jié)”二、擬定定自動(dòng)化化的措施施，采用用相應(yīng)的的自動(dòng)化化裝置1.通用的毛毛坯裝料料自動(dòng)化化和機(jī)械械化裝置置，如工工業(yè)機(jī)器器人、程程序控制制的裝料料機(jī)；2.通用的毛毛坯夾緊緊機(jī)械化化和自動(dòng)動(dòng)化裝置置；3.加工中速速度與進(jìn)進(jìn)給量的的控制機(jī)機(jī)械化與與自動(dòng)化化裝置；4.加工中尺尺寸控制制和測(cè)量量的機(jī)械械化、自自動(dòng)化通通用裝置置；5.零件加工工工作循循環(huán)的機(jī)機(jī)械化、自動(dòng)化化通用裝裝置；6.工件及毛毛坯的起起重、運(yùn)運(yùn)輸和存存儲(chǔ)的機(jī)機(jī)械化、自動(dòng)化化裝置(包括程序序控制

24、運(yùn)運(yùn)輸車(chē)、行車(chē)及及自動(dòng)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù))；7.零件加工工工序、加工工工藝過(guò)程程的自動(dòng)動(dòng)化、機(jī)機(jī)械化通通用裝置置，如萬(wàn)萬(wàn)能自動(dòng)動(dòng)機(jī)、可可變的生生產(chǎn)單元元、數(shù)控控、加工工中心及及柔性的的自動(dòng)線(xiàn)線(xiàn)。三、確定定方案及及裝置的的經(jīng)濟(jì)合合理性1.機(jī)械化、自動(dòng)化化的方案案實(shí)施后后，所節(jié)節(jié)約的產(chǎn)產(chǎn)品加工工活勞動(dòng)動(dòng)量的減減少量b是否多于于因方案案和裝置置的采用用所引起起的物化化勞動(dòng)的的增量a，即應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足ab?；顒趧?dòng)量量是指人人工所消消耗的勞勞動(dòng)量。物化勞勞動(dòng)是指指設(shè)備、廠房、工具、材料、能量等等綜合消消耗量。2.產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)的總勞勞動(dòng)量C是否比自自動(dòng)化前前的總勞勞動(dòng)量C降低，即即應(yīng)符合合CC。第三節(jié)多品種、中小批批量生產(chǎn)產(chǎn)

25、的自動(dòng)動(dòng)化措施施一、簡(jiǎn)易易自動(dòng)化化二、通用用機(jī)床的的自動(dòng)化化改裝三、合理理應(yīng)用新新型的萬(wàn)萬(wàn)能自動(dòng)動(dòng)機(jī)、萬(wàn)萬(wàn)能組合合的自動(dòng)動(dòng)化裝置置四、在應(yīng)應(yīng)用成組組技術(shù)的的基礎(chǔ)上上，研制制和建立立成組加加工單機(jī)機(jī)、單單元及及柔性制制造系統(tǒng)統(tǒng)一、簡(jiǎn)易易自動(dòng)化化應(yīng)用“效效果大、花費(fèi)小小”的小小型機(jī)械械化、簡(jiǎn)簡(jiǎn)易自動(dòng)動(dòng)化的方方法，研研制可調(diào)調(diào)可換的的自動(dòng)化化工藝裝裝置，解解決主導(dǎo)導(dǎo)費(fèi)時(shí)環(huán)環(huán)節(jié)的自自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)中中小批量量生產(chǎn)調(diào)調(diào)整方便便、迅速速的自動(dòng)動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)。目前已成成功地應(yīng)應(yīng)用于中中小批量量生產(chǎn)的的簡(jiǎn)易自自動(dòng)化主主要有：1.進(jìn)、退刀刀自動(dòng)化化2.夾緊機(jī)械械化和自自動(dòng)3.換刀自動(dòng)動(dòng)化4.停車(chē)自動(dòng)動(dòng)化及進(jìn)進(jìn)刀控制制器

26、采用這種種螺紋退退刀裝置置，可將將機(jī)床轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速由100r/min提高道1000r/min以上，并并且在高高速切削削情況下下，采用用高速車(chē)車(chē)絲刀具具，使進(jìn)進(jìn)給次數(shù)數(shù)由幾次次變?yōu)?2次，這樣樣就把車(chē)車(chē)絲的整整個(gè)工序序生產(chǎn)率率提高到到2040倍。2.夾緊機(jī)械械化和自自動(dòng)化當(dāng)切削的的時(shí)間很很短、夾夾緊費(fèi)時(shí)時(shí)、夾緊緊頻繁時(shí)時(shí)，采用用簡(jiǎn)易的的自動(dòng)化化夾緊裝裝置可獲獲得顯著著效果，通常效效率可提提高13倍。(1)工件的自自動(dòng)夾具具(2)工件的不不停車(chē)夾夾具(3)刀具的不不停車(chē)夾夾頭(1)工件的自自動(dòng)夾具具(2)工件的不不停車(chē)夾夾具(3)刀具的不不停車(chē)夾夾頭3.換刀自動(dòng)動(dòng)化利用多刀刀架(轉(zhuǎn)塔)，在機(jī)械械式、液液

27、壓式、氣動(dòng)式式或電動(dòng)動(dòng)式的動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)動(dòng)下，實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)換刀。如:電磁夾緊緊刀架裝裝置和在在轉(zhuǎn)塔車(chē)車(chē)床上改改裝的自自動(dòng)轉(zhuǎn)位位刀架。4.停車(chē)自動(dòng)動(dòng)化及進(jìn)進(jìn)刀控制制器為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)走刀終終點(diǎn)能自自動(dòng)停止止進(jìn)刀或或出示進(jìn)進(jìn)刀尺寸寸的控制制，生產(chǎn)產(chǎn)中，常常采用限限位行程程開(kāi)關(guān)、限位尺尺寸擋塊塊及進(jìn)刀刀指示器器等裝置置。進(jìn)刀控制制裝置二、通用用機(jī)床的的自動(dòng)化化改裝在機(jī)械制制造業(yè)中中，通用用機(jī)床占占有極大大的比例例，是單單件及中中小批量量生產(chǎn)的的主要設(shè)設(shè)備。改裝原有有通用設(shè)設(shè)備，提提高它們們的機(jī)械械化、自自動(dòng)化程程度，是是實(shí)現(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)多品品種、中中小批量量生產(chǎn)自自動(dòng)化的的主要措措施之一一。1.通用機(jī)床床改裝的的基

28、本要要求(1)改裝后應(yīng)應(yīng)保證機(jī)機(jī)床具有有較大的的通用性性和萬(wàn)能能性，以以適應(yīng)應(yīng)產(chǎn)量小小、品種種多的加加工需要要；(2)改裝工作作量小，不破壞壞機(jī)床原原有的萬(wàn)萬(wàn)能性和和主要結(jié)結(jié)構(gòu)，以以便在使使用這種種裝置時(shí)時(shí)，能迅迅速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)化化，而同同時(shí)又可可迅速恢恢復(fù)機(jī)床床原有性性能；(3)改裝后應(yīng)應(yīng)使機(jī)床床調(diào)整簡(jiǎn)簡(jiǎn)單迅速速；(4)改裝和調(diào)調(diào)整費(fèi)用用要小；(5)改裝后能能獲得良良好的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)效果。2.通用機(jī)床床自動(dòng)化化改裝的的方向(1)工件的上上、下料料及定位位夾緊的的機(jī)械化化與自動(dòng)動(dòng)化；(2)機(jī)床速度度及進(jìn)給給量操縱縱系統(tǒng)的的自動(dòng)化化；(3)測(cè)量工作作的自動(dòng)動(dòng)化；(4)工序循環(huán)環(huán)的自動(dòng)動(dòng)化；(5)換

29、刀的機(jī)機(jī)械化和和自動(dòng)化化。通用機(jī)床床自動(dòng)化化的改裝裝內(nèi)容及及自動(dòng)化化程度等等級(jí) 等級(jí)操作功能實(shí)現(xiàn)方法及自動(dòng)化程度等級(jí)1.手動(dòng)機(jī)床2.機(jī)械化機(jī)床3.半自動(dòng)化機(jī)床4.自動(dòng)化機(jī)床5.自動(dòng)化加工單元工件更換運(yùn)送儲(chǔ)料裝卸松夾人力料架手動(dòng)手動(dòng)人力車(chē)料架手動(dòng)手動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)料架手動(dòng)機(jī)動(dòng)半自動(dòng)通用半自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)通用機(jī)器人通用自動(dòng)夾具通用自動(dòng)輸送系統(tǒng)通用自動(dòng)料庫(kù)通用工業(yè)機(jī)器人通用的自動(dòng)化隨行夾具刀具更換磨刀儲(chǔ)刀裝卸調(diào)刀松夾手動(dòng)工具架手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)工具架手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)機(jī)動(dòng)多刀架手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)機(jī)動(dòng)半自動(dòng)刀庫(kù)機(jī)器人半自動(dòng)自動(dòng)半自動(dòng)自動(dòng)刀庫(kù)機(jī)器人或自動(dòng)裝卸機(jī)自動(dòng)調(diào)刀自動(dòng)加工控制開(kāi)動(dòng)變v.s.t進(jìn)刀切削退刀停車(chē)手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)半自動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)半