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1、 機(jī) 械 制 造 裝 備 設(shè) 計(jì) 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(tái) 、 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(cāng) 儲(chǔ) 、 品 檢 、 搬 運(yùn) 等 ） ， 依 生 產(chǎn) 流 程 ，作 一 番 適 當(dāng) 的 安 排 與 布 置 ， 使 工 廠 的 生 產(chǎn) 活 動(dòng) 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(dòng)
2、 ， 縮 短 路 徑 、 避 免 人 流 與 物 流 的 交叉 和 折 返 ， 減 少 搬 運(yùn) 時(shí) 間 ， 提 高 工 作 效 率 。 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 將 同 一 制 造 過(guò) 程 中 制 品 所 經(jīng) 過(guò)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 5 內(nèi) 容 一 ： 車 間 布 局 依 產(chǎn) 品 的 種 類 將 生 產(chǎn) 設(shè) 備
3、 按 制造 過(guò) 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(guò) 一 連 串 的 步 驟 ， 將 產(chǎn) 品 制 造 出來(lái) 。 產(chǎn) 品布 局 法 適 會(huì) 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 在 重 復(fù) 性 很 高 的 標(biāo) 準(zhǔn) 品 工 廠 里 ， 有 時(shí)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(shí) 可 將 易 于 發(fā) 生 震 動(dòng) 或噪 音 的 機(jī) 器 集 中 ， 以 防 止 震 動(dòng) 和 噪 音 。
4、 混 合布 局 法 根 據(jù) 工 廠 個(gè) 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(shí) 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(jì) 時(shí) 廣 泛采 用 。 相 關(guān)分 析 法 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(guò) 程 的 順 序 ， 將 生 產(chǎn) 線 做直 線 的 安 排 ， 通 常 最 有 利 于 運(yùn) 用 輸送 帶 搬 運(yùn) 物 料 與 在 制 品 。 內(nèi) 容 一 ： 車 間 布 局
5、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 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 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 奇 角 型 制 造 流 程 制 造 流 程 沒 有 一 定 形 式 ， 以 縮 短 物 料 搬 運(yùn) 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
6、 表 記 錄 車 間 內(nèi) 各 設(shè) 備 間物 料 運(yùn) 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 為 實(shí) 現(xiàn) 工 件 的 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 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 。v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(guò) 各 個(gè)工 位 ， 完 成 其 預(yù) 定 的 工 藝 過(guò) 程 ， 從 而 成 為 合 乎 設(shè) 計(jì) 要
7、 求 的 零 件 。內(nèi) 容 二 ： 機(jī) 加 生 產(chǎn) 線 按 生 產(chǎn) 品 種 分 類 由 具 有 一 定 自 動(dòng) 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(tái) 設(shè) 備 輸 送 到 下 一 臺(tái) 設(shè) 備 ， 接 受 加 工 、 檢 驗(yàn) 、 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)
8、 品 的生 產(chǎn) 。 按 生 產(chǎn) 品 種 分 類 由 按 成 組 技 術(shù) 設(shè) 計(jì) 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(dòng) 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(shí) ， 生 產(chǎn) 線 可 進(jìn) 行 改 造或 重 組 以 適 應(yīng) 產(chǎn) 品 的 變 化 。 按 組 成 生 產(chǎn) 線 的 加 工 裝 備 分 類 由 通 用 機(jī) 床 經(jīng) 過(guò) 一 定 的 自 動(dòng) 化 改 裝 后 聯(lián) 接 而 成 。 由 各
9、種 組 合 機(jī) 床 聯(lián) 接 而 成 。 它 的 設(shè) 計(jì) 、 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 由 高 度 自 動(dòng) 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(jì) 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(tái) 加 工 設(shè) 備 上 ， 通 過(guò) 回 轉(zhuǎn)工 作 臺(tái) 和 自 動(dòng) 換 刀
10、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(chǎng) 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 加 工 裝 備 的 聯(lián) 接 方 式 分 類 由 于 各 工 位 之 間 沒 有 緩沖 環(huán) 節(jié) (即 中 間 儲(chǔ) 料 裝 置 見圖 184
11、a、 b )工 件 的 加 工和 運(yùn) 送 過(guò) 程 有 嚴(yán) 格 的 節(jié) 拍 要求 ， 線 上 一 臺(tái) 機(jī) 床 發(fā) 生 故 障就 會(huì) 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 根 據(jù) 需 要 可 在 兩 臺(tái) 或 多臺(tái) 機(jī) 床 之 間 設(shè) 置 儲(chǔ) 料 裝 置(見 圖 184c、 d) 。 在 儲(chǔ) 料裝 置 中 儲(chǔ) 存 有 一 定 數(shù) 量 的 被加 工 工 件 ， 當(dāng) 某 一 臺(tái) 機(jī) 床 因故 障 停 機(jī) 時(shí) ， 其 余 的 機(jī) 床 可在
12、一 定 時(shí) 間 內(nèi) 繼 續(xù) 工 作 ； 或當(dāng) 前 后 兩 臺(tái) 機(jī) 床 的 節(jié) 拍 相 差較 大 時(shí) ， 儲(chǔ) 料 裝 置 可 以 在 一定 時(shí) 間 內(nèi) 起 著 調(diào) 劑 平 衡 作 用 。 按 工 件 的 輸 送 方 式 分 類 線 上 工 件 由 輸 送 裝 置 直 接 帶 動(dòng) ， 輸 送 基 面 為 工 件 上 的 某 一表 面 。 加 工 時(shí) 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 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
13、各 個(gè) 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 。 工 件 直 接 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 型 式 簡(jiǎn) 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(yùn) 送 到 各 臺(tái) 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(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 如 果 工 件 的 加 工 工 序 較 多 致 使 生 產(chǎn)
14、 線 很 長(zhǎng) ， 采 用直 線 布 局 型 式 將 受 到 車 間 長(zhǎng) 度 的 限 制 ， 這 時(shí) 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 ” 。 v a為 只 在 兩 組 輸 送 帶 的 一 側(cè) 配置 動(dòng) 力 頭 的 框 型 生 產(chǎn) 線 ， 采用 這 種 布 局 時(shí) ， 工 件 在 前 進(jìn)和 返 回 的 過(guò) 程 中 分 別 完 成 兩個(gè) 側(cè) 面 上 的 有 關(guān) 工 序 的 加 工 。v b為 在 兩 組 輸 送 帶 的 兩 側(cè) 都 配置 動(dòng) 力 頭 的 框 型 生 產(chǎn) 線 ， 這種
15、布 局 雖 然 縮 短 了 生 產(chǎn) 線 的長(zhǎng) 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(shí) ， 可 在 框 型生 產(chǎn) 線 的 中 央 設(shè) 置 裝 有 立 式動(dòng) 力 頭 的 中 央 立 柱 。工 件 直 接 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 工 件 直 接 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 優(yōu) 點(diǎn) 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(tái) 數(shù) ， 但 由 于 多 出 了 橫
16、向 輸送 裝 置 ， 增 加 了 占 地 面 積 ， 延 長(zhǎng) 了 生 產(chǎn) 線 的 節(jié) 拍 時(shí) 間 。 工 件 裝 在 隨 行 夾 具 上 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 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(diǎn) 是 占 地 面 積 較 大 。 工 件 裝 在 隨 行 夾 具 上 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 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(jiǎn) 化 隨 行 夾 具 的 返 回 系
17、統(tǒng) 。 當(dāng) 生 產(chǎn) 線 上 有 立 式 機(jī) 床 時(shí) 一 般 不宜 采 用 這 種 布 局型 式 ， 否 則 會(huì) 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(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 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(chǎng) 合 。 工 件 裝 在 隨 行 夾 具 上 輸 送 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 主 要 適 用 于 尺 寸 較 大 的 工 件 和 隨
18、行 夾 具 。 采 用 隨 行夾 具 沿 斜 下 方 返 回 的 方 案 時(shí) ， 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(shí) ， 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(shí) ， 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 。 用 架 空 機(jī) 械 手 輸 送 工 件 時(shí) 生 產(chǎn) 線 的 布 局 由 架 空
19、 機(jī) 械 手 在 機(jī) 床 之 間 同 時(shí) 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(wú) 合 適 的 輸 送 基 面 工 的 件 (如 曲 軸 )。 工 件 多 次 通 過(guò) 的 生 產(chǎn) 線 的 布 局v 圖 示 是 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 缸 體 的工 件 兩 次 通 過(guò) 生 產(chǎn) 線的 布 局 型 式 ， 工 件 經(jīng)過(guò) 生 產(chǎn) 線 的 第 一 次 加工 后 轉(zhuǎn) 180。 再
20、 次 進(jìn) 入生 產(chǎn) 線 ， 對(duì) 換 其 兩 側(cè)表 面 的 加 工 內(nèi) 容 。v 適 用 于 加 工 一 些 產(chǎn) 量不 大 、 工 序 很 多 的 箱體 類 零 件 。 v 可 縮 短 生 產(chǎn) 線 的 長(zhǎng) 度 ，減 少 資 金 投 入 ， 提 高生 產(chǎn) 線 的 利 用 率 。 設(shè) 置 平 行 加 工 工 位 的 生 產(chǎn) 線 的 布 局 圖 示 是 具 有 三 個(gè) 平 行 加 工 位 的 生 產(chǎn) 線 的 布 局 型 式 ， 可 以 在 一 條 生產(chǎn) 線 上 實(shí) 現(xiàn) 幾 個(gè) 較 大 工 件 的 同 時(shí) 加 工 。 這 種 布 局 可 使 每 道 工 序 都 有 三 個(gè) 工 件 在 三 個(gè) 工 位 上 進(jìn) 行 加 工 ， 而 每 個(gè) 工 件 則 都 只 在 兩 個(gè) 工 位 上 由 兩 臺(tái) 機(jī) 床 完 成 加 工 。 工 件 輸 送 帶經(jīng) 過(guò) 五 次 移 動(dòng) (每 次 移 動(dòng) 工 )后 送 出 三 個(gè) 加 工 完 畢 的 工 件 。
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