07机械加工生产线总体设计PPT课件
合集下载
机械加工工艺设计ppt课件
圆。
床
13 检 检验
编辑版pppt
32
2. 接盘机械加工工艺规程。
接盘材质为45钢，生产数量500件。
接盘技术要求为：调质处理HB220—— 240，如图所示。
编辑版pppt
33
编辑版pppt
34
接盘加工工艺规程卡片
工序号 工种 工 序 内 容
加工简图
设备
1锻Βιβλιοθήκη 锻造毛坯三爪自定心卡盘夹
小端，粗车大端面
加工简图
设 备
6
钳
修研两端中心 孔
车 床
编辑版pppt
28
工工 序种
工序内容
加工简图
设 备
双顶尖装夹，半 精车二个台阶。 切槽二个，倒角 二个。
7
车
调头，双顶尖装 夹，半精车余下
车 床
的三个台阶。切
槽三个，倒角四
个。
编辑版pppt
29
工工 序种
工序内容
加工简图
设 备
双顶尖装夹，
8
车
车螺纹M24 X 1．5。
2
车 见平，粗车大外圆
至Ø96。
编辑版pppt
车床
35
工序号 工种 工 序 内 容
加工简图
调头夹大端，粗车
小端面保证总长52，
3
车
粗车小外圆至Ø57 长31，粗车孔至
Ø33。
设备 车床
4
热
调质处理 B220~240
编辑版pppt
36
工序号 工种 工 序 内 容
加工简图
半精车大外圆至图
纸要求Ø94,半精车
8
钻或粗车—半精车—粗磨 -精磨
7~6
机械加工工艺基础七讲机械加工工艺过程基本概念PPT课件
造成废品
2019/12/14
19
第一章 机械加工基础知识
1.6 机械加工工艺过程基本概 二、工件的安装和夹具 念
3.基准及其选择 (3)粗基准
粗基准的选择应保证所有加工表面都具有足够的加工余 量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。 选择原则如下：
4)为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可 能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其 它缺陷，并有足够的支承面积。
25
第一章 机械加工基础知识
1.6 机械加工工艺过程基本概 二、工件的安装和夹具念
4.工件在夹具中的定位 (1)工件的六点定位原理
工件的同一个自由度被两个或者两个以上的支承点重复 限制的定位成为过定位。
过定位
2019/12/14
26
第一章 机械加工基础知识
1.6 机械加工工艺过程基本概 二、工件的安装和夹具念
1.6 机械加工工艺过程基本概 一 、工艺过程的基本概念念
2.机械加工工艺过程的组成 (1)工序
阶梯轴
201单9/件12/生14 产阶梯轴的工艺过程
大批量生产阶梯轴的工艺过程 6
第一章 机械加工基础知识
1.6 机械加工工艺过程基本概 一 、工艺过程的基本概念念
2.机械加工工艺过程的组成 (2)安装
的基准。( ) 2. 在一个工序中只可以有一次安装。( ) 3. 不完全定位的定位方式是不合理的。（ ） 4. 过定位是超过六点的定位方式。（ ） 5 定位是工件在机床上占有正确的位置，以保证被加工表面
的精度。（ ）
6 在不加工表面中，应选择和加工表面的位置度要求最高的 表面作为粗基准。（ ）
7. 欠定位是合理的定位方式。采用欠定位的定位方式，既可 保证加工质量，又可简化夹具结构。 ( )
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
返回本节
下一页
返回主页
退出
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
返回本节
下一页
返回主页
退出
7.2.1 生产线工艺方案的制订
机械加工生产线设计
第二十页，共28页。
（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
（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
机械制造装备设计第4版教学课件ppt作者关慧贞第二章金属切削机床设计
主轴箱温升引起 的综合变形
2.1.2 机床模块化设计方法
选配具有不同 性能的，可以 互换选用的模 块
关键： a. 模块接合
部设计 b. 模块快速
配.2 金属切削机床设计的基本理论
（一） 机床的运动学原 理
工件的加工，就是通过刀具相对工件的运动来完成的。
机床运动学是研究、分析和实现机床期望的加工功能所需 要的运动功能配置。
外圆磨床 最大磨削直径
第2主参数 工件最大长度 最大跨距 工作台工作面长度 最大磨削长度
2.1.1 机床设计应满足的基本要 求 • 2.机床的柔性：适应加工对象变化的能力。
• 3.与物流系统的可接近性：机床与物流系统之间进行物流（工 件、刀具、切屑等）流动的方便程度。
• 4.机床的刚度：加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相 对于工件在影响加工精度方向变形的能力。包括静态刚度、动 态刚度、热态刚度。
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
滑台
立柱
底座
机床热变形及其补偿技术的研究
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
中空丝杆冷 却技术已得
到应用
4.3 机床热变形及其补偿技术的研究
机床热变形及其补偿技术的研究
2) 实时热补偿技术
机床在大空调厂房中，早、中、晚温度变化梯度较大，机床从冷却到 全热态过程中，机床的 坐标系原点存在漂移；钢件材料的热线张系数 和铝材料相差较大 (c) 解决方案 稳定机床工作的环境温度，搭建了二次恒温空调间，在加工前数小时 预热后不停机连续加工到完成，工件实测误差控制到0.05mm以内
机床热变形及其补偿技术的研究
笛卡尔直角坐标系
2.1.2 机床模块化设计方法
选配具有不同 性能的，可以 互换选用的模 块
关键： a. 模块接合
部设计 b. 模块快速
配.2 金属切削机床设计的基本理论
（一） 机床的运动学原 理
工件的加工，就是通过刀具相对工件的运动来完成的。
机床运动学是研究、分析和实现机床期望的加工功能所需 要的运动功能配置。
外圆磨床 最大磨削直径
第2主参数 工件最大长度 最大跨距 工作台工作面长度 最大磨削长度
2.1.1 机床设计应满足的基本要 求 • 2.机床的柔性：适应加工对象变化的能力。
• 3.与物流系统的可接近性：机床与物流系统之间进行物流（工 件、刀具、切屑等）流动的方便程度。
• 4.机床的刚度：加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相 对于工件在影响加工精度方向变形的能力。包括静态刚度、动 态刚度、热态刚度。
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
滑台
立柱
底座
机床热变形及其补偿技术的研究
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
中空丝杆冷 却技术已得
到应用
4.3 机床热变形及其补偿技术的研究
机床热变形及其补偿技术的研究
2) 实时热补偿技术
机床在大空调厂房中，早、中、晚温度变化梯度较大，机床从冷却到 全热态过程中，机床的 坐标系原点存在漂移；钢件材料的热线张系数 和铝材料相差较大 (c) 解决方案 稳定机床工作的环境温度，搭建了二次恒温空调间，在加工前数小时 预热后不停机连续加工到完成，工件实测误差控制到0.05mm以内
机床热变形及其补偿技术的研究
笛卡尔直角坐标系
机械制造装备设计ppt讲解
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 在设计数控机床主传动时，必须考虑 电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由 于主轴要求的恒功率变速范围 Rnp 远大于 电动机恒功率变速范围 Rdp ，所以在电动 机于主轴之间要串联一个分级变速箱，以 扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率 切削对电动机的输出功率的要求。 设计分级变速箱时，考虑机床结构的 复杂程度，运转平稳性要求等因素，变速 箱公比的选取有下列三种情况：
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 （1）取变速箱的公比 f等于电动机的恒 功率调速范围RdN ，即 f = RdN ，功率特 性图是连续的，无缺口和无重合。 （2）若要简化变速箱结构，变速级数应少 些，变速箱公比 f 可取达于电动机的恒 功率调速范围 RdN ，即 f > RdN 。 图31、32
运动功能图形符号
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
5.绘制机床传动原理图
W/CfYaZfBaCp/T
3.2
金属切削机床设计的基本理论 1、 几何精度 第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
（二）精度
2、 运动精度 传动精度 3、 4、 定位精度 5、 工作精度 6、 精度保持性
（三）刚度 （四） 抗振性 热变形 （五） 噪声 （六）
第 一 章 绪 论
1。3 机械制造装的分类 1.3 机械制造装备的分类 机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装 备和辅助装备四大类。 （一）加工装备： 主要指机床。机床是制造机器的机器，也称工作母机。 （二）工艺装备： 各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。它 是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率 的重要手段。 （三）仓储运送装备： 仓储运输装备包括各级仓储、 物料运输、机床上下料、机器 人等。
机械加工工艺过程ppt幻灯片课件
二、机械加工工艺过程的组成
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
14
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
13
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、定位基准的选择
1.粗基准的选择 • 应选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大
的毛面做粗基准，不应选有毛刺的分型面，避免浇 口、冒口。 • 选重要表面做粗基准，因为重要表面一般都要求加 工余量均匀。选非加工表面做粗基准，这样可以保 证加工表面和非加工表面之间的相对位置要求，同 时可以在一次安装下加工更多的表面。如11图 • 粗基准一般只能使用一次，因为粗基准为毛面，定 位基准位移误差较大，如重复使用，将造成较大的 定位误差，不能保证加工要求。 • 若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小 的表面作为粗基准。
25
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
14
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
13
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、定位基准的选择
1.粗基准的选择 • 应选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大
的毛面做粗基准，不应选有毛刺的分型面，避免浇 口、冒口。 • 选重要表面做粗基准，因为重要表面一般都要求加 工余量均匀。选非加工表面做粗基准，这样可以保 证加工表面和非加工表面之间的相对位置要求，同 时可以在一次安装下加工更多的表面。如11图 • 粗基准一般只能使用一次，因为粗基准为毛面，定 位基准位移误差较大，如重复使用，将造成较大的 定位误差，不能保证加工要求。 • 若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小 的表面作为粗基准。
25
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
《机械制造装备设计(第5版)》教学课件—05机械加工生产线总体设计
• 4）复合式组合机床（动力箱上述两种以上的安装状态）
• （2）具有移动式夹具的（多工位）组合机床
• 配置形式有：
• 1）具有移动工作台的机床，2）具有回转工作台的机床
• 3）鼓轮式机床，4）中央立柱式机床。
• （3）转塔主轴箱式组合机床
返回本节
下一页
返回主页
退出
5.3.3 组合机床设计的步骤
（三）、组合机床设计的步骤：
（3）零件的加工部位、尺寸和精度、表面粗糙度、位置
尺寸和技术要求。
（4）被加工零件的名称及编号、材料、硬度、质量等。
返回本节
下一页
返回主页
退出
5.3.4 被加工零件工序图
第
五
3.被加工零件工序图的绘制
章
（1）用细实线画出被加工零件的形状和轮
第 三
廓尺寸，以及与机床、夹具设计有关
节
的部位和尺寸。
（2）用粗实线画出本机床上的加工部位，
并标出本道工序加工表面的尺寸、精
度、表面粗糙度、位置尺寸及精度和
技术要求。
（3）标注加工用定位基准、夹紧部位和夹
紧方向及表面粗糙度等。
返回本节
未完待续……
返回主页
退出
5.3.4 被加工零件工序图
第
五
（4）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度、质量、 章
被加工部位的加工余量。 （5）绘制工序图，按全线或工段绘制，并表示出与传送设
节
（2）根据加工时间长短，合理选择切削用量， 提高刀具耐用度，以减少生产成本。
（3）选择复合刀具的切削用量时，应考虑到复 合刀具各个部分的强度、耐用度及其工作要求
返回本节
下一页
返回主页
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
建立这类生产线技术难度高，投资大； 组成柔性生产线的加工设备数量少（<10台）； 装夹次数少、加工精度高、简化生产线内工件的运送系统； 进行批量生产或同时对多个品种工件进行混流加工。 ◇应用： 结构形状复杂、精度要求高的同类工件中小批量生产类型。
11 11
◆按生产线工作节拍特性分类： 单一产品固定节拍生产线 单一产品非固定节拍生产线
半成品暂存地到下一个加工设备——较难采用自 动化程度较高的工件输送装置。 16
16
7.1.3 设计原则
1．保证在生产线设计寿命期内稳定地满足工件的加工精度和表 面质量要求；
2．满足生产纲领的要求，并留有一定的生产潜力； 3．根据产品批量和可持续生产的时间，应考虑生产线具有一定
的柔性（可调整性）——避免使用完全刚性的生产线； 4．尽量减轻工人的劳动强度，提供一个安全、舒适和宜人的工
4 4
7.1 概述
7.1.1 机械加工生产线及其基本组成 7.1.2 类型 7.1.3 设计原则 7.1.4 设计步骤
5 5
7.1.1 机械加工生产线及其基本组成
加工设备→ 金属切削机床 工艺装备
输送装备
夹具 刀具 量具 辅具
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
辅助装备
清洗装置→清洗机 排屑装置
书及维修等注意事项。 ---准备工作阶段、总体方案设计阶段、结构设计阶段
18 18
7.2 生产线工艺方案的设计
7.2.1 生产线工艺方案的制订 7.2.2 生产节拍的平衡和生产线的分段 7.2.3 生产线的技术经济性能评价
19 19
7.2.1 生产线工艺方案的制订
（一）工件的输送基准选择 ◇输送方式：直接输送、随行夹具或托盘输送。 ◇工件的输送基准： 输送滑移面、输送导向面、输送棘爪推拉面。 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。
其他装置
控制系统
全线控制与操作系统 信号装置
6 6
7.1.2 类型
◆按所用加工装备分类 通用机床生产线； 专用机床生产线； 组合机床生产线 ； 柔性制造（加工）生产线。
7 7
1．通用机床生产线： 在流水线的基础上，利用现有的通用机床进行自动化改装后 连接而成，有时根据需要配置少量专用机床。
◇特点：周期短、成本低。 ◇应用：
第七章 机械加工生产线总体设计
第七章 机械加工生产线总体设计
7.1 概述 7.2 生产线工艺方案的设计 7.3 生产线专用机床的总体设计 7.4 机械加工生产线的总体布局设计 7.5柔性制造系统
2 2
机械加工生产线—— 3
3
◆ 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。
加工盘类、环类、轴、套、齿轮等中小尺寸旋转体类工件。 →通用的单轴或多轴自动机床连成的生产线。
8 8
2．专用机床生产线：专用自动机床为主要加工装备。 特点：
设计制造周期长、投资较大、专用性强； 生产率高、产品质量稳定。
应用：产品结构稳定大批大量生产类型。
9 9
3．组合机床生产线：以组合机床为主要加工装备。 ◇特点：与专用机床生产线比
（4）在制品数量多。
储料装置前后的设备或工段可以彼
（5）难采用自动化程度较高的此工独件立输工送作装地置工。作。
生产线各设备间工件生的产传线输上没某有台固设定备的或节工拍段，出工现故障 件在工序间的传送通，常其不余是设直备接或从工加段工仍设然备可到以加在一段 工设备，而是从加工时设间备内到继半续成工品作暂。存地，或从
作环境； 5．生产线布局应减小占地面积，降低生产线的投资费用； 6．有利于对资源和环境保护，实现清洁化生产。
17 17
7.1.4 设计步骤
1．拟定生产线的工艺方案：绘制工件工序图和加工示意图； 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
特点:
（1）生产效率较高，生产产品线质由量生稳产定效。率较高的、具有不同 （（23线间））流，生生动各产产。不线线相的上同制各。造设装备备的自在用，按工动一设生产作化些备产生品周程次，效在备分产的期度要用率相之成线工是专工于较邻间若上艺其用序制高设需干各流完的也造，备设工设程成加可单产之置段备布各工采一品间储—的局工装用品质—，料工，序备一种量在或装作工需组般的稳制相置节件要成的产定品隔，拍沿的，通品。数若将不固实量干生同定际多个产，的时；设线路
路线，采工品用作种自节的动拍产化成品的倍，物于生流生产输产效送线率装的高置生，，产产严节品格拍质按的量生设稳产定线。的生产 节拍，强制备地需从要一配台备设多备台送并由到行于下工工一作件台，的设以输备满送，足和接每加受个工加严工格、地检
验、转位或生清产洗节。拍完成一个按工生件产的节生拍产运任行务，。工序间不
设计制造周期短、成本低——大部分是通用部件； 生产率高、产品质量稳定。 ◇应用： 产品结构稳定大批大量生产类型——箱体类和杂类工件。 上述三种类型生产线→适用于单一品种（或少量品种）工 件的大批大量生产。
10 10
4．柔性制造（加工）生产线： 以数控机床、加工中心为主要加工装备，配以柔性的物料储
运装备，在计算机控制系统的控制下进行加工的自动化生产系 统。 ◇特点：
（4）在制品数量少。
必储存供周转用的半成品，
因此在制品数量少。
生产线出现废品，废品剔除便 出现空位。
生产线上某台设备出现故障， 将导致整条生产线瘫痪。 14
14
2．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。
非固定节拍生产15线工件的传送固定节拍生产线： 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。
1 2
固定节拍生产线工件的传送 13
13
特点:
（1）生产效率高，产品质量稳定。
（2）生产线所有设备工作节拍等于或成倍于生产线生产节拍。 （3）生产线生装的产备制线、造由输装自送备动装按化备产程和品度辅的较助工高装艺的备流、组程高成布效，局专制，用造工的单件加一沿工固定的
11 11
◆按生产线工作节拍特性分类： 单一产品固定节拍生产线 单一产品非固定节拍生产线
半成品暂存地到下一个加工设备——较难采用自 动化程度较高的工件输送装置。 16
16
7.1.3 设计原则
1．保证在生产线设计寿命期内稳定地满足工件的加工精度和表 面质量要求；
2．满足生产纲领的要求，并留有一定的生产潜力； 3．根据产品批量和可持续生产的时间，应考虑生产线具有一定
的柔性（可调整性）——避免使用完全刚性的生产线； 4．尽量减轻工人的劳动强度，提供一个安全、舒适和宜人的工
4 4
7.1 概述
7.1.1 机械加工生产线及其基本组成 7.1.2 类型 7.1.3 设计原则 7.1.4 设计步骤
5 5
7.1.1 机械加工生产线及其基本组成
加工设备→ 金属切削机床 工艺装备
输送装备
夹具 刀具 量具 辅具
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
辅助装备
清洗装置→清洗机 排屑装置
书及维修等注意事项。 ---准备工作阶段、总体方案设计阶段、结构设计阶段
18 18
7.2 生产线工艺方案的设计
7.2.1 生产线工艺方案的制订 7.2.2 生产节拍的平衡和生产线的分段 7.2.3 生产线的技术经济性能评价
19 19
7.2.1 生产线工艺方案的制订
（一）工件的输送基准选择 ◇输送方式：直接输送、随行夹具或托盘输送。 ◇工件的输送基准： 输送滑移面、输送导向面、输送棘爪推拉面。 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。
其他装置
控制系统
全线控制与操作系统 信号装置
6 6
7.1.2 类型
◆按所用加工装备分类 通用机床生产线； 专用机床生产线； 组合机床生产线 ； 柔性制造（加工）生产线。
7 7
1．通用机床生产线： 在流水线的基础上，利用现有的通用机床进行自动化改装后 连接而成，有时根据需要配置少量专用机床。
◇特点：周期短、成本低。 ◇应用：
第七章 机械加工生产线总体设计
第七章 机械加工生产线总体设计
7.1 概述 7.2 生产线工艺方案的设计 7.3 生产线专用机床的总体设计 7.4 机械加工生产线的总体布局设计 7.5柔性制造系统
2 2
机械加工生产线—— 3
3
◆ 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。
加工盘类、环类、轴、套、齿轮等中小尺寸旋转体类工件。 →通用的单轴或多轴自动机床连成的生产线。
8 8
2．专用机床生产线：专用自动机床为主要加工装备。 特点：
设计制造周期长、投资较大、专用性强； 生产率高、产品质量稳定。
应用：产品结构稳定大批大量生产类型。
9 9
3．组合机床生产线：以组合机床为主要加工装备。 ◇特点：与专用机床生产线比
（4）在制品数量多。
储料装置前后的设备或工段可以彼
（5）难采用自动化程度较高的此工独件立输工送作装地置工。作。
生产线各设备间工件生的产传线输上没某有台固设定备的或节工拍段，出工现故障 件在工序间的传送通，常其不余是设直备接或从工加段工仍设然备可到以加在一段 工设备，而是从加工时设间备内到继半续成工品作暂。存地，或从
作环境； 5．生产线布局应减小占地面积，降低生产线的投资费用； 6．有利于对资源和环境保护，实现清洁化生产。
17 17
7.1.4 设计步骤
1．拟定生产线的工艺方案：绘制工件工序图和加工示意图； 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
特点:
（1）生产效率较高，生产产品线质由量生稳产定效。率较高的、具有不同 （（23线间））流，生生动各产产。不线线相的上同制各。造设装备备的自在用，按工动一设生产作化些备产生品周程次，效在备分产的期度要用率相之成线工是专工于较邻间若上艺其用序制高设需干各流完的也造，备设工设程成加可单产之置段备布各工采一品间储—的局工装用品质—，料工，序备一种量在或装作工需组般的稳制相置节件要成的产定品隔，拍沿的，通品。数若将不固实量干生同定际多个产，的时；设线路
路线，采工品用作种自节的动拍产化成品的倍，物于生流生产输产效送线率装的高置生，，产产严节品格拍质按的量生设稳产定线。的生产 节拍，强制备地需从要一配台备设多备台送并由到行于下工工一作件台，的设以输备满送，足和接每加受个工加严工格、地检
验、转位或生清产洗节。拍完成一个按工生件产的节生拍产运任行务，。工序间不
设计制造周期短、成本低——大部分是通用部件； 生产率高、产品质量稳定。 ◇应用： 产品结构稳定大批大量生产类型——箱体类和杂类工件。 上述三种类型生产线→适用于单一品种（或少量品种）工 件的大批大量生产。
10 10
4．柔性制造（加工）生产线： 以数控机床、加工中心为主要加工装备，配以柔性的物料储
运装备，在计算机控制系统的控制下进行加工的自动化生产系 统。 ◇特点：
（4）在制品数量少。
必储存供周转用的半成品，
因此在制品数量少。
生产线出现废品，废品剔除便 出现空位。
生产线上某台设备出现故障， 将导致整条生产线瘫痪。 14
14
2．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。
非固定节拍生产15线工件的传送固定节拍生产线： 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。
1 2
固定节拍生产线工件的传送 13
13
特点:
（1）生产效率高，产品质量稳定。
（2）生产线所有设备工作节拍等于或成倍于生产线生产节拍。 （3）生产线生装的产备制线、造由输装自送备动装按化备产程和品度辅的较助工高装艺的备流、组程高成布效，局专制，用造工的单件加一沿工固定的