車間布局與機(jī)加生產(chǎn)線教程課件

《機(jī)械制造裝備設(shè)計》李益兵Mail：ahlyb@163.com《機(jī)械制造裝備設(shè)計》李益兵1內(nèi)容一：車間布局車間布局概述車間布局即是將工廠內(nèi)的所有設(shè)備、工具、原料、工作臺、附屬設(shè)施（如工具室、更衣室、廁所、升降機(jī)等）和各種作業(yè)（如倉儲、品檢、搬運等），依生產(chǎn)流程，作一番適當(dāng)?shù)陌才排c布置，使工廠的生產(chǎn)活動能順利而流暢。采用科學(xué)的方法合理的進(jìn)行車間平面布局可以使得人流和物流有序的流動，縮短路徑、避免人流與物流的交叉和折返，減少搬運時間，提高工作效率。內(nèi)容一：車間布局車間布局概述車間布局即是將工廠內(nèi)的2車間布局類型：工藝流程法產(chǎn)品布局法混合布局法相關(guān)分析法內(nèi)容一：車間布局工藝流程法產(chǎn)品布局法混合布局法相關(guān)分析法內(nèi)容一：車間布局3將同一制造過程中制品所經(jīng)過的部門中的所用的機(jī)器或同類的機(jī)器布置在一起。工藝流程法例：將車床

排在一起加

工稱為車工車間。

內(nèi)容一：車間布局將同一制造過程中制品所經(jīng)過工藝?yán)簩④嚧?/p>

排45內(nèi)容一：車間布局5內(nèi)容一：車間布局5

依產(chǎn)品的種類將生產(chǎn)設(shè)備按制造過程的先后秩序排成生產(chǎn)線，自材料、零件的投人至產(chǎn)品的產(chǎn)出，經(jīng)過一連串的步驟，將產(chǎn)品制造出來。產(chǎn)品布局法適會于所從事制

造工作本身具

有重復(fù)性、連

續(xù)性的生產(chǎn)工

廠。內(nèi)容一：車間布局依產(chǎn)品的種類將生產(chǎn)設(shè)備按制造過程的先后秩序排成生產(chǎn)線，6在重復(fù)性很高的標(biāo)準(zhǔn)品工廠里，有時可以將特別昂貴的機(jī)器集中在一起充分加以利用，而有時可將易于發(fā)生震動或噪音的機(jī)器集中，以防止震動和噪音?；旌喜季址ǜ鶕?jù)工廠個部門之間的相關(guān)性及其大小進(jìn)行部門的布局，這種布局方法符合上述原則，宜于實現(xiàn)工廠布局的目標(biāo)，因此為現(xiàn)代企業(yè)在進(jìn)行工廠設(shè)計時廣泛采用。相關(guān)分析法內(nèi)容一：車間布局在重復(fù)性很高的標(biāo)準(zhǔn)品工廠里，有時可以將特別昂貴的機(jī)器集中7常見典型車間布局介紹直線型制造流程依照制造過程的順序，將生產(chǎn)線做直線的安排，通常最有利于運用輸送帶搬運物料與在制品。內(nèi)容一：車間布局常見典型車間布局介紹直線型制造流程依照制造過程的順序，8U字型制造流程生產(chǎn)線作異向平行排列，成U字型。常見典型車間布局介紹內(nèi)容一：車間布局U字型制造流程生產(chǎn)線作異向平行排列，成U字型。常見典型9S或Z型制造流程生產(chǎn)線作迂回布置成S型或Z型,旨在適應(yīng)定型而又有限的廠房空間。常見典型車間布局介紹內(nèi)容一：車間布局S或Z型制造流程生產(chǎn)線作迂回布置成S型或Z型,旨在適應(yīng)定型而10奇角型制造流程制造流程沒有一定形式，以縮短物料搬運距離，利于從事數(shù)種工作，適用于小零件的生產(chǎn)或用人不多的制造業(yè)。從至表記錄車間內(nèi)各設(shè)備間物料運輸情況的矩陣式圖表，應(yīng)用廣泛。常見典型車間布局介紹內(nèi)容一：車間布局奇角型制造流程制造流程沒有一定形式，以縮短物料搬運距離11定義：為實現(xiàn)工件的機(jī)械加工工藝過程，以機(jī)床為主要裝備，再配以相應(yīng)的輸送和輔助裝置，按工件的加工順序排列而成的生產(chǎn)作業(yè)線。在生產(chǎn)線中，工件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，按照工藝順序經(jīng)過各個工位，完成其預(yù)定的工藝過程，從而成為合乎設(shè)計要求的零件。內(nèi)容二：機(jī)加生產(chǎn)線定義：為實現(xiàn)工件的機(jī)械加工工藝過程，以機(jī)床為主要裝備，再配以12按生產(chǎn)品種分類1）單一產(chǎn)品生產(chǎn)線

由具有一定自動化程度的高效專用加工裝備、工藝裝置、輸送裝備和輔助裝備等組成。按產(chǎn)品的工藝流程布局，工件沿固定的生產(chǎn)路線從一臺設(shè)備輸送到下一臺設(shè)備，接受加工、檢驗、清洗等。生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適用于大批大量生產(chǎn)。但其專用性強(qiáng)，投資大，不易進(jìn)行改造以適應(yīng)其它產(chǎn)品的生產(chǎn)。按生產(chǎn)品種分類1）單一產(chǎn)品生產(chǎn)線13按生產(chǎn)品種分類2）成組產(chǎn)品可調(diào)生產(chǎn)線

由按成組技術(shù)設(shè)計制造的可調(diào)的專用加工裝備等組成。按成組工藝流程布局，具有較高的生產(chǎn)效率和自動化程度，用于結(jié)構(gòu)和工藝相似的成組產(chǎn)品的生產(chǎn)。適用于批量生產(chǎn)，當(dāng)產(chǎn)品更新時，生產(chǎn)線可進(jìn)行改造或重組以適應(yīng)產(chǎn)品的變化。按生產(chǎn)品種分類2）成組產(chǎn)品可調(diào)生產(chǎn)線14按組成生產(chǎn)線的加工裝備分類(1)通用機(jī)床生產(chǎn)線

由通用機(jī)床經(jīng)過一定的自動化改裝后聯(lián)接而成。(2)組合機(jī)床生產(chǎn)線

由各種組合機(jī)床聯(lián)接而成。它的設(shè)計、制造周期短，工作可靠，這類生產(chǎn)線有較好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益，在大批大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。按組成生產(chǎn)線的加工裝備分類(1)通用機(jī)床生產(chǎn)線15按組成生產(chǎn)線的加工裝備分類(3)柔性制造生產(chǎn)線

由高度自動化的多功能柔性加工設(shè)備(如數(shù)控機(jī)床、加工中心等)、物料輸送系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)等組成。生產(chǎn)線的設(shè)備數(shù)量較少，在每臺加工設(shè)備上，通過回轉(zhuǎn)工作臺和自動換刀裝置，能完成工件多方位、多面、多工序的加工，以減少工件的安裝次數(shù)，減少安裝定位誤差。主要用于中小批量生產(chǎn)，加工各種形狀復(fù)雜、精度要求高的工件，特別是能迅速靈活地加工出符合市場需要的一定范圍內(nèi)的產(chǎn)品，但建立這種生產(chǎn)線投資大，技術(shù)要求高。按組成生產(chǎn)線的加工裝備分類(3)柔性制造生產(chǎn)線16按加工裝備的聯(lián)接方式分類剛性聯(lián)接的生產(chǎn)線由于各工位之間沒有緩沖環(huán)節(jié)(即中間儲料裝置見圖1—84a、b)工件的加工和運送過程有嚴(yán)格的節(jié)拍要求，線上一臺機(jī)床發(fā)生故障就會引起全線停止工作，因而，這種生產(chǎn)線中的機(jī)床和各種輔助裝置應(yīng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性。按加工裝備的聯(lián)接方式分類剛性聯(lián)接的生產(chǎn)線17按加工裝備的聯(lián)接方式分類柔性聯(lián)接的生產(chǎn)線根據(jù)需要可在兩臺或多臺機(jī)床之間設(shè)置儲料裝置(見圖1—84c、d)。在儲料裝置中儲存有一定數(shù)量的被加工工件，當(dāng)某一臺機(jī)床因故障停機(jī)時，其余的機(jī)床可在一定時間內(nèi)繼續(xù)工作；或當(dāng)前后兩臺機(jī)床的節(jié)拍相差較大時，儲料裝置可以在一定時間內(nèi)起著調(diào)劑平衡作用。按加工裝備的聯(lián)接方式分類柔性聯(lián)接的生產(chǎn)線18按工件的輸送方式分類(1)直接輸送的生產(chǎn)線線上工件由輸送裝置直接帶動，輸送基面為工件上的某一表面。加工時工件從生產(chǎn)線的始端送入，完成加工后從生產(chǎn)線的末端輸出。按工件的輸送方式分類(1)直接輸送的生產(chǎn)線19按工件的輸送方式分類(2)帶隨行夾具的生產(chǎn)線

將工件安裝在隨行夾具上，由主輸送帶將隨行夾具依次輸送到各個工位，完成工件的加工。加工完畢后，隨行夾具由返回輸送帶將其送回到主輸送帶的起始端。按工件的輸送方式分類(2)帶隨行夾具的生產(chǎn)線20工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(1)直通式

型式簡潔、工件輸送方便，占地面積少。輸送帶將工件從生產(chǎn)線的起始端依次運送到各臺機(jī)床的夾具上，進(jìn)行不同工序的加工，最后從生產(chǎn)線的末端送出。工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(1)直通式21工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(2)折線式

如果工件的加工工序較多致使生產(chǎn)線很長，采用直線布局型式將受到車間長度的限制，這時可以采用按折線布局的方案。折線布局的生產(chǎn)線又可以分為“L型”、“II型”和“框型”。工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(2)折線式22a為只在兩組輸送帶的一側(cè)配置動力頭的框型生產(chǎn)線，采用這種布局時，工件在前進(jìn)和返回的過程中分別完成兩個側(cè)面上的有關(guān)工序的加工。b為在兩組輸送帶的兩側(cè)都配置動力頭的框型生產(chǎn)線，這種布局雖然縮短了生產(chǎn)線的長度，但其寬度則大大增加了。當(dāng)既要完成工件兩側(cè)面上的有關(guān)工序，又要在其頂面上進(jìn)行加工時，可在框型生產(chǎn)線的中央設(shè)置裝有立式動力頭的中央立柱。工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局a為只在兩組輸送帶的一側(cè)配置動力頭的框型生產(chǎn)線，采用這種布局23工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(3)旁通式

優(yōu)點是可以配置三面或立臥復(fù)合的四面加工機(jī)床，以提高工序集中的程度，減少機(jī)床的臺數(shù)，但由于多出了橫向輸送裝置，增加了占地面積，延長了生產(chǎn)線的節(jié)拍時間。工件直接輸送時生產(chǎn)線的布局(3)旁通式24工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(1)在水平面內(nèi)返回

這種布局型式就是將主輸送帶和返回輸送帶在水平面內(nèi)組成封閉的框型。主要缺點是占地面積較大。工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(1)在水平面內(nèi)返回25工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(2)沿生產(chǎn)線的正上方返回

可以減少占地面積，而且還可以采用傾斜滾道使隨行夾具依靠自重滑返，從而大大簡化隨行夾具的返回系統(tǒng)。當(dāng)生產(chǎn)線上有立式機(jī)床時一般不宜采用這種布局型式，否則會使傾斜滾道太高而不便于維護(hù)保養(yǎng)。工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(2)沿生產(chǎn)線的正上方26工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(3)沿生產(chǎn)線的正下方返回

既可減少占地面積、使外觀整齊，又能使全線敞開而便于調(diào)整維護(hù)，適用于車間的使用面積受限制、工件和隨行夾具又較小的場合。工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(3)沿生產(chǎn)線的正下方27工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(4)沿斜上方或斜下方返回

主要適用于尺寸較大的工件和隨行夾具。采用隨行夾具沿斜下方返回的方案時，返回通道設(shè)置在臥式機(jī)床的尾部，這種布局適用于尺寸較小的工件和隨行夾具。在受到車間面積或排屑要求的限制時，或由于有立式機(jī)床而不能采用水平返回、正上方返回、正下方返回等方案時，可考慮采用隨行夾具沿生產(chǎn)線斜上方或斜下方返回的布局型式。工件裝在隨行夾具上輸送時生產(chǎn)線的布局(4)沿斜上方或斜下方28用架空機(jī)械手輸送工件時生產(chǎn)線的布局由架空機(jī)械手在機(jī)床之間同時進(jìn)行輸送和裝卸工件，使采用臥式四面機(jī)床和設(shè)置中間導(dǎo)向等成為可能，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)線的敞開性變差，不便于維護(hù)保養(yǎng)。適用于外形復(fù)雜、尺寸龐大，且無合適的輸送基面工的件(如曲軸)。用架空機(jī)械手輸送工件時生產(chǎn)線的布局由架空機(jī)械手在機(jī)床之間同時29工件多次通過的生產(chǎn)線的布局圖示是發(fā)動機(jī)缸體的工件兩次通過生產(chǎn)線的布局型式，工件經(jīng)過生產(chǎn)線的第一次加工后轉(zhuǎn)180。再次進(jìn)入生產(chǎn)線，對換其兩側(cè)表面的加工內(nèi)容。適用于加工一些產(chǎn)量不大、工序很多的箱體類零件?？煽s短生產(chǎn)線的長度