第七章机械加工生产线总体设计
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
输送基准与工艺基准一般具有关联性，多数统一； 工件输送方式
直接输送； 随行夹具； 托盘输送。
工件输送基准面
输送滑移面； 输送导向面； 输送棘爪推拉面； 典型输送策略：
采用随行夹具输送时，随行夹具就包含上述输送基准的内容。 轴类工件输送基准→被机械手夹持的轴颈面。 齿轮、轴承环等盘类工件输送基准→工件输送过程中的滚动基准。
被加工零件工序图—（将工序与设备结合）
根据选定的工艺方案，表示在一台专用机床（组合机床）或 自动 线上完成的工艺内容；
加工部位及其尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差及技术要求； 加工前工件的形状、主要尺寸和已达到的技术要求； 标出加工用定位基准、夹压部位和方向； 标出工件的名称、编号、材料、硬度、质量、余量、毛坯种类和精度。
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。
对于工作时间最长，影响生产节拍的工序：
尽量采用较大切削用量→提高生产效率； 耐用度最短的刀具至少连续工作一个班或半个班→非工作时间换刀； 对于非关键性工序，可采用较低切削用量→提高刀具耐用度。
同一主轴箱上的刀具，一般共用一个进给系统：
各刀具每分种进给量相同，应合理选择转速，尽量使刀具寿命接近； 若少数刀具要选取不同进给量——附加增速或减速机构。
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；
第七章机械加工生产线总体设计
机 械
装备、工艺装备、输送装备和辅助装备组成，制造
加
单一品种的产品，生产效率高、产品质量稳定，属
工
大量生产类型。 （2）生产线所有设备的工作节拍等于或成倍于生产
线的生产节拍。
生 产 线 总
（3）生产线的制造装备按产品的工艺流程布局，工件 体
沿固定的路线，采用自动化的物流输送装置。
设
（4）工序间不必储存供周转用的半成品，设备必须充 计
七 章
毛坯、工艺、发展、空间、动力（电、气、油
机
）、经验 2、生产类型的确定（工业企业生产专业化的分类）
械 加 工
生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产。
生
其中成批生产又分为大批量生产、中批量生产和
产
小批量生产。
线
生产类型取决于产品的年生产纲领、加工周期。 3、确定毛坯类型
总 体 设
铸件、锻件、型材
产 线 总 体
接。
设
（3）加强管理，减少生产线停机时间。
计
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7.2.4 生产线的技术经济性能评价
第
2、生产线的生产率
七
章
（1）生产线生产率的分析
机
生产线在正常运行并处于连续加工时，生产
械
一个工件的工作循环时间就是生产节拍。
加
由生产线工作循环时间所决定的生产率称为 生产线的循环生产率。
工
断屑槽 （4）螺纹加工： 普通：钻底孔—倒角—攻螺纹
生 产 线
高精度：钻孔—扩至底孔直径—倒角—攻螺纹
总
体
设
计
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
机械加工生产线总体设计
计算机辅助设施布置程序为以下两种：
（1）向新建型系统布置程序
主要有CORELAP（计算机辅助相关布置规划）和ALDEP （自动化布置设计）程序。
（2）面向改进型的系统布置程序 主要有CRAFT（计算机辅助确定设施布置相对位置技术 ）和COFAD（计算机辅助设施设计）程序。
（1）原始数据准备 P、Q、R、S、T是布局 设计中大多数计算的基础
是解决布置问题的基本要 素。
（2）物流分析 物流分析包括确定物流 在生产过程中每个必要的
工序间移动的最有效的顺 序，以及这些移动的强度
或数量值。
18
第74页，共74页。
8.2 生产线设备布局设计
（3）作业单位相互关系分析
所谓作业单位，对于一个生产车间来说，可以是一台机 床、一个装配台、一个检查设施等。作业单位相互关系的分 析是对各单位或作业活动之间关系的密切程度进行评价。
➢ 机械加工生产线的类型
❖ 按所用加工装置分类
（1）通用机床生产线
这类生产线建线周期短、成本低，多用于加工盘类、轴
、套、齿轮等中小旋转体工件。
（2）组合机床生产线
这类生产线由组合机床联机构成，主要适用于加工箱
体及杂类工件的大批量生产。
（3）专用机床生产线
⑥数据管理
主要由专用机床构成，设计制造周期长、投资周期
❖ 初步规划系统结构
初步设计完成时，应绘制出系统平面布局图，撰写 出有关专题报告等。
27
第74页，共74页。
（5）面积设定 在实际的实施布置设计过程中，常受到现有厂房或
可利用土地面积与形状等的限制，而不得不把需要的 面积与可利用的面积结合起来权衡考虑。面积设定的 方法如下表所示。
02209机械制造装备设计考试重点(自学考试必备)
江苏省高等教育自学考试大纲02209机械制造装备设计孙膑第一章机械制造及装备设计方法第一节概述一、全新生产制造模式的主要特征⑴以用户的需求为中心；⑵制造的战略重点是时间和速度，并兼顾质量和品种；⑶以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势；⑷技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作；⑸实现资源快速有效的集成是其中心任务，集成对象涉及技术、人、组织和管理等，应在企业之间、制造过程和作业等不同层次上分别实施相应的资源集成；⑹组织形式采用如“虚拟公司”在内的多种类型。
第二节机械制造装备应具备的主要功能一、机械制造装备应满足的一般功能包括：（1）加工精度方面的要求；（2）强度、刚度和抗振性方面的要求；（3）加工稳定性方面的要求；（4）耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括减少磨损、均匀磨损、磨损补偿等5）技术经济方面的要求二、柔性化含义：即产品结构柔性化和功能柔性化.产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。
功能柔性化是指只需进行少量的调整或软件修改，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。
三、精密化采用传统的措施，一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效，需采用误差补偿技术。
误差补偿技术可以是机械式的，如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。
四、自动化（详细见P7）自动化有全自动（能自动完成工件的上料、加工和卸料的生产全过程）和半自动（人工完成上下料）之分。
实现自动化的方法从初级到高级依次为：凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。
五、机电一体化指机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体化的方法，有机地组成最佳技术系统。
这个系统应该是功能强、质量好和故障率低、节能和节材、性价比高，具有足够的“结构柔性”“。
六、节材七、符合工业工程要求工业工程是对人、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和实施的一门学科。
简述机械加工生产线的设计内容和流程
简述机械加工生产线的设计内容和流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!机械加工生产线是指将原材料通过一系列机械设备的加工和组装，最终生产出成品的一种自动化生产线。
简述机械加工生产线的设计内容和流程
简述机械加工生产线的设计内容和流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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机械加工生产线设计
（3）中间底座轮廓尺寸： ◇长、宽方向(fāngxiàng)尺寸：中间底座上安装夹具底座后四周应留有
70～100mm宽切削液回收凹槽。 ◇高度方向(fāngxiàng)尺寸：考虑切屑储存及排除，切削液的储存。 切削液池的容量≥5～15mm冷却泵的流量，一般中间底座高度540～
630mm。 （4）主轴箱轮廓尺寸：
第四页，共28页。
3．绘制：突出本机床的加工内容。
⑴用细实线画出工件的形状和轮廓尺寸，设置中间导
向时◇，对应精镗画机出床必工须件注内明是部否筋允许的留布有置退刀和痕尺迹及寸允，许以退刀便槽检查 工件、的夹形具状（、直刀线或具螺是旋否线）发，生要求干(y涉āo及qiú刀)孔具表面通不过留的螺旋可能
刀痕且加工时由于引刀需要，应注明要求(yāoqiú)“主轴
床）或 自动线上完成的工艺内容；加工部位的尺寸、 精度、表面粗糙度和技术要求；加工用的定位基准、 夹压部位；被加工工件的材料、硬度、重量和在本 机床加工前的毛坯情况的图纸。
1．功用 ⑴专用机床或组合机床设计和验收的依据；
⑵制造、使用时检验和调整(tiáozhěng)机床的重要技 术文件。
第三页，共28页。
第十一页，共28页。
2．内容 ⑴机床的配置形式和总体布局形式； ⑵通用部件的型号和规格； ⑶专用部件的轮廓尺寸； ⑷工件和各部件间的主要联系尺寸及反映部件运动(yùndòng)尺寸
（运动(yùndòng)部件极限位置）； ⑸机床部件的分组情况及行程； ⑹电动机型号、功率、转速。
第十二页，共28页。
2．内容： ⑴加工部位及其尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差及技术要求； ⑵加工前工件的形状、主要尺寸和已达到的技术要求； ⑶标出加工用定位基准、夹压部位和方向； ⑷标出工件的名称、编号、材料(cáiliào)、硬度、质量、加工余量、毛坯种
0220920机械制造装备设计要点
02209机械制造装备设计扬州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室一、课程性质、目的和要求《机械制造装备设计》是机械制造及自动化专业的主要专业课程。
通过学习，获得装备设计的基本理论、基本知识和方法；通过学习和课程设计，初步具备设计一般机械制造装备总体设计和部件设计的能力，具体要求是:1.获得机械制造装备设计的基本知识和理论，包括机械制造装备的构成、基本要求，传统设计的基础理论和设计方法，先进的设计原理和现代设计方法。
2.初步具备机械制造装备设计（总体和部件设计）的能力。
3.了解机械制造装备的技术现状和发展趋势。
本课程的先修课程为：工程力学、机械设计、机械工程材料、机械制造技术；后续课程为：其它专业课程、课程设计、毕业设计。
二、考核目标（考核知识点、考核要点）第一章绪论一、考核知识点（一）机械制造装备的作用。
（二）机械制造装备应具备的主要功能和分类。
二、考核要点1.识记：全新的生产制造模式的主要特征；制造装备的功能和分类。
2.领会：理解机械制造装备应满足的一般要求和柔性化、精密化、自动化、机电一体化、节材、绿色工程等要求。
第二章机械制造装备设计方法一、考核知识点（一）机械制造装备设计的类型创新设计、变形设计和模块化设计及应用场合（二）机械制造装备设计的方法系列化设计、模块化设计的概念、优缺点和作用；技术经济评价和可靠性评价的实质及其特点；产品造型、结构工艺性、标准化等评价的概念、内容和作用。
二、考核要点1.识记：装备设计的类型，实质及其区别；设计的各种方法及特点；设计评价的项目、实质及适用场合。
2.领会：装备设计方法评价的实质及特点和设计方法的基本知识。
第三章金属切削机床设计一、考核知识点（一）机床设计应满足的基本要求和设计方法（二）机床设计的基本理论机床的运动学原理、精度、刚度、振动、热变形、噪声、低速运动平稳性。
（三）机床总体设计机床系列型谱的概念，机床运动功能设置和总体方案设计的联系，机床主要技术参数设计与传动设计、部件设计的联系。
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线
基面的选择
总
体
设
计
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
7、确定各表面的加工工艺
七 章
取决于工件材料、各加工面的尺寸、加工精度和表 面粗糙度要求、加工部位的结构特征、生产类型等。
机 械 加
（1）大平面加工：精度/表面粗糙度
工
铣、粗铣—精铣、粗铣—半精铣—精铣
生
（2）孔加工：实体加工：钻—扩—铰
第七章 机械加工生产线总体设计
第一节 概述
第七章 机械加工生产线总体设计 退出
第
第一节 概述
七
章
第二节 生产线工艺方案设计
机 械
加
第三节 生产线专用机床的总体设计
工
生
第四节 机械加工生产线的总体布局设计
产 线
总
体
第五节 柔性制造系统
设
计
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主
页
7.1 概述
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第
一、机械加工生产线及其基本组成
机 械
装备、工艺装备、输送装备和辅助装备组成，制造
加
单一品种的产品，生产效率高、产品质量稳定，属
工
大量生产类型。 （2）生产线所有设备的工作节拍等于或成倍于生产
线的生产节拍。
生 产 线 总
（3）生产线的制造装备按产品的工艺流程布局，工件 体
沿固定的路线，采用自动化的物流输送装置。
设
（4）工序间不必储存供周转用的半成品，设备必须充 计
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7.1.3 机械加工生产线总体设计应考虑的主要因素
第
七
章
1、工件的几何形状，总体特征、材质、毛 坯状况及工艺要求
机 械
加
2、生产纲领
工
生
3、使用条件
产 线
4、装备制造厂的制造能力
总 体
设
计
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7.1.4 机械加工生产线总体设计的内容总 体 设
（5）采用两个互相垂直平面及一个定位销定位时，
计
定位销应为菱形。
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
七
6、工件传送基面的选择
章
机
（1）箱体类工件传送基面的选择
械
箱体类工件传递方式有直接传送和间
加
接传送两种。 （2）回转体类工件传送基面的选择
工 生 产
（3）盘、环类工件和外形不规则工件传送
七 章
机
二、机械加工生产线的类型
械 加
工
三、机械加工生产线总体设计应考虑的
生 产
主要因素
线 总
体
四、机械加工生产线总体
设
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计
设计的内容及步骤
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主
页
7.1.1 机械加工生产线及其基本组成
第 七 章
机械加工生产线：以机床为主要设备，配以相
机
应的输送装置与辅助装置，按工件的加工工艺
械
毛坯有预孔（D＞16～30）
铰——尺寸精度高，位置精度、直线度校正低；
产 线 总 体
精镗——位置精度、直线度高。
设
计
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未完待续……
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
七
7、确定各表面的加工工艺
章
机
（3）深孔加工：
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7.2 生产线工艺方案设计
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第
一、生产线工艺方案的制订
七 章
机
二、生产节拍的平衡和生产线的分段
械 加
工
生
三、机床设备的选型
产 线
总
体
四、生产线的技术经济
设
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计
性能评价
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回
主
页
7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
1、分析被加工工件的要求以及生产线建设的现场 条件
七 章
毛坯、工艺、发展、空间、动力（电、气、油
机
）、经验 2、生产类型的确定（工业企业生产专业化的分类）
械 加 工
生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产。
生
其中成批生产又分为大批量生产、中批量生产和
产
小批量生产。
线
生产类型取决于产品的年生产纲领、加工周期。 3、确定毛坯类型
总 体 设
铸件、锻件、型材
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
5、工件定位基面选择
七 章
（1）尽量采用统一的定位基面，以利于保证加工
机
精度，简化生产线的结构； （2）第一道工序的定位基面选最重要的平面，再
械 加 工
加工，保证这一平面加工余量均匀；
生
（3）一面两销定位时，圆柱销常放在工件移动方
产
向前端；
线
（4）为防止定位销孔磨损严重，造成误差，可采 用两套定位孔或采用较深定位孔；
计
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7.2.1 生产线工艺方案的制订
第
七
4、工件传送方式的确定
章
机
首先确定工件在生产线上是采取直接传
械
送还是随行夹具传送。
加 工
生
工件有足够大的支承面、两侧的导向面
产
和供传送带棘爪用的推拉面采用直接传
线
送的方式，否则需要采用随行夹具传送
总
，甚至加辅助支承。
体 设
计
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七 章
2、全线自动化方案的拟订 3、生产线通用装备的选型和提出专用机床的设
计任务书
机 械 加
4、生产线物流传送装备的选型和提出专用物流
工
传送装备的设计任务书
生
5、生产线辅助装备的选型和提出专用辅助设备 的设计任务书
6、生产线总体布局设计，绘制生产线的总联系
产 线 总 体
尺寸图
设
7、绘制生产线周期表
计
产 线 总
体
设
计
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7.1.2 机械加工生产线的类型
第
七
章
3、成组产品可调整生产线
机
械
（1）生产线由可调整的专用制造设备组成，有
加
一定的生产效率和自动化程度。
工
（2）缩短工件在工序间的搬运路线，减少辅助 时间。
（3）各装备的生产节拍是不一样的。
生 产 线 总
体
设
计
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顺序排列而成的生产作业线。
加
工
机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送 装备、辅助装备和控制系统组成。
生 产 线
总
体
设
计
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7.1.2 机械加工生产线的类型
机械加工生产线的结构及复杂程度主要取决于工件的生产
第 七
类型和工件的加工要求。
章
1、单一产品固定节拍生产线 （1）生产线由自动化程度较高的、高效专用的加工
分可靠。
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7.1.2 机械加工生产线的类型
第
2、单一产品非固定节拍生产线
七 章
（1）生产线由专用制造装备组成，产品是大量生产类
机 械
型，投资强度少于第一类生产线。
加
（2）缩短工件在工序间的搬运路线，节省辅助时间。
工
（3）生产线上各设备的工作周期不一样。
生
（4）各设备的工作节拍不一样，需要储料装置。 （5）生产线各设备间工件的传输没有固定的节拍。
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7.1.2 机械加工生产线的类型
第
七
4、柔性制造生产线
章
机
（1）由柔性加工设备、物料输送装置、计算机
械
控制系统组成。 （2）设备数量少，工序高度集中。
加 工 生
（3）混流加工。
产
（4）工件流动路线不确定。
线
（5）工序间应有在制品的储存。
总
（6）物料输送装置柔性大。
体 设
计
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