《第二章加工设备自动化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章加工设备自动化（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 加工设备自动化华南理工大学广州汽车学院第二章 加工设备自动化加工设备自动化的方法及分类加工设备自动化的方法及分类设备自动化的控制方式设备自动化的控制方式自动线自动线华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院实现加工设备自动化的方法实现加工设备自动化的方法专能的自动或半自动加工设备专能的自动或半自动加工设备通用加工设备的自动化改装通用加工设备的自动化改装设计制造专用的自动化加工设备设计制造专用的自动化加工设备采用数控加工设备采用数控加工设备华南理工大学广州汽车学院通用设备的自动化生产线改造通用设备的自动化生产线改造精度和刚度精度和刚度减少投资减少投资可靠性可靠性当今我国的自动化制造
2、问题当今我国的自动化制造问题华南理工大学广州汽车学院机械加工设备是机械制造生产线的基本单元，缩机械加工设备是机械制造生产线的基本单元，缩短辅助时间是提高生产效率的重要途径短辅助时间是提高生产效率的重要途径生产率Q（件/min）工作循环时间tg（min）华南理工大学广州汽车学院单个工件的工作循环时间 tg华南理工大学广州汽车学院生产率生产率Q（件/min）华南理工大学广州汽车学院机床生产曲线华南理工大学广州汽车学院切削时间和空程时间之间的制约切削时间和空程时间之间的制约成熟的生产工艺成熟的生产工艺新工艺新工艺提高生产效率有限提高生产效率有限减少空程时间减少空程时间提高生产效率提高生产效率切削时间
3、较长切削时间较长必须必须自动化自动化自动化自动化华南理工大学广州汽车学院自动化设备分类自动化设备分类全（半）自动单机全（半）自动单机组合机床组合机床自动线（自动线（TL）数控机床（数控机床（CNC)柔性制造单元柔性制造单元华南理工大学广州汽车学院自动控制的构成自动控制的构成传递及转换机构传递及转换机构执行机构执行机构指令存储装置指令存储装置指令控制装置指令控制装置自动化的控制方式自动化的控制方式华南理工大学广州汽车学院自动控制方式自动控制方式分散控制分散控制集中控制集中控制开环控制开环控制闭环控制闭环控制程序控制程序控制数字控制数字控制计算机控制计算机控制华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广
4、州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院电气控制电气控制系统工作循环的表示方法：工作循环图工作循环图主要用于表示组合机床单机的工作循环；工作循环表工作循环表用于表示动作复杂的自动线；功能流程图功能流程图是一种比前两种方式更为完善的，对单机和自动线都适用的表示方法；功能图是由一组顺序动作的“步进链”组成，链中每一个基本功能单元都表示一个独立功能。华南理工大学广州汽车学院自动循环组合机床自动线的典型循环程序：工件定位夹紧各单机滑台向前快进、工进加工，同时输送带传送机构返回各滑台加工完成并分别退回原位拔出定位销松开工件输送带向前华南理工大学广州汽车学院华南理
5、工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院加工自动线加工自动线1、自动线的组成和类型：、自动线的组成和类型：按工艺设备类型，分为按工艺设备类型，分为通用机床、组合机床、专通用机床、组合机床、专用机床和转子用机床和转子自动线四类。自动线四类。按加工设备的连接方式，分为按加工设备的连接方式，分为刚性联接的自动线刚性联接的自动线和柔性联接的自动线和柔性联接的自动线。按工件的输送方式，分为按工件的输送方式，分为直接输送直接输送的自动线和带的自动线和带随行夹具随行夹具的自动线。的自动线。华南理工大学广州汽车学院图图2-11所示是由三台组合机床组成的自动线，所示是由三台组合机床组成
6、的自动线，加工箱体零件。自动线中有转台加工箱体零件。自动线中有转台9和鼓轮和鼓轮3，使工件转位以便进行多面加工。使工件转位以便进行多面加工。华南理工大学广州汽车学院1控制台，2组合机床，3鼓轮，4夹具，5切屑输送装置，6液压油泵站；7组合机床，8组合机床，9转台，10工件输送线，11输送带传动装置图2-11 加工箱体零件的组合机床自动线华南理工大学广州汽车学院自动线的组成华南理工大学广州汽车学院2、自动线的总体设计、自动线的总体设计1）分析对象产品）分析对象产品2）自动线的生产节拍）自动线的生产节拍3）自动线总体工艺方案的拟定）自动线总体工艺方案的拟定4）自动线的总体布局）自动线的总体布局5）
7、自动线周期表的绘制）自动线周期表的绘制6）工件传输系统）工件传输系统7）控制方式）控制方式华南理工大学广州汽车学院自动线生产节拍的确定：自动线生产节拍的确定：式中 d全年有效工作日，d；t每日有效工作时间，h/d；Q该产品年生产数量，台；n每台产品该零件的件数，件/台；备品率；废品率；自动线的利用率，一般为60。 华南理工大学广州汽车学院自动线总体工艺方案的拟定自动线总体工艺方案的拟定1）基准的选择）基准的选择基准：基准：用来确定生产对象上几何要素之间几何关系所依据用来确定生产对象上几何要素之间几何关系所依据的那些点、线或面。的那些点、线或面。华南理工大学广州汽车学院基准的分类华南理工大学广州
8、汽车学院2）工艺流程的拟定）工艺流程的拟定第一阶段：选择每一个被加工面的加工方法；第一阶段：选择每一个被加工面的加工方法；第二阶段：安排完成所有工序的先后次序；第二阶段：安排完成所有工序的先后次序；第三阶段：将工序按照机床和主轴箱编组，进而修订切第三阶段：将工序按照机床和主轴箱编组，进而修订切削用量。削用量。华南理工大学广州汽车学院外圆表面的加工路线华南理工大学广州汽车学院孔的加工路线华南理工大学广州汽车学院平面的加工路线华南理工大学广州汽车学院工序顺序的安排原则工序顺序的安排原则 1)先加工基准面，再加工其它表面； 2)先加工平面，后加工孔； 3)先加工主要表面，后加工次要表面保证位置度要求
9、； 4)先安排粗加工工序，后安排精加工工序；华南理工大学广州汽车学院热处理工序及表面处理工序的安排热处理工序及表面处理工序的安排 1）为改善切削性能的热处理工序应安排在切削加工之前。 2）为消除内应力的热处理工序最好安排在粗加工之后。 3）为改善材料的力学物理性质安排在半精加工之后。 4）对于高精度精密零件在淬火后安排冷处理以稳定零件的尺寸。 5）为提高零件表面性能的热处理工序、以装饰为目的热处理工序、表面处理工序一般都放在工艺过程的最后。华南理工大学广州汽车学院其他工序安排其他工序安排 1）检查、检验工序：每个操作工人在操作过程中和操作结束以后都必须自检。 2）切削加工之后，应安排去毛刺处理
10、。 3）工件在进入装配之前，一般都应安排清洗。 4）去磁处理，并在去磁后进行清洗。华南理工大学广州汽车学院3）自动线切削用量的选择）自动线切削用量的选择4）工序节拍的平衡）工序节拍的平衡平衡生产节拍，首先要按拟订的工艺流程，计算出每平衡生产节拍，首先要按拟订的工艺流程，计算出每一工序的工作循环时间一工序的工作循环时间t tg g ，平衡各工序的节拍，使实平衡各工序的节拍，使实际的节拍与自动线生产纲领所要求的节拍相等或稍短际的节拍与自动线生产纲领所要求的节拍相等或稍短一些，才能使自动线取得良好的经济效果。一些，才能使自动线取得良好的经济效果。 华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院自动
11、线的总体布局自动线的总体布局1、自动线总体布局的方式、自动线总体布局的方式华南理工大学广州汽车学院工件直接输送时生产线的布局方式有：工件直接输送时生产线的布局方式有：（1）直通式；（）直通式；（2）折线式；（）折线式；（3）旁通式）旁通式工件装在随行夹具上输送时生产线的布局：工件装在随行夹具上输送时生产线的布局：（1）在水平面内返回）在水平面内返回（2）沿生产线的正上方返回）沿生产线的正上方返回（3）沿生产线的正下方返回）沿生产线的正下方返回（4）沿斜上方或斜下方返回）沿斜上方或斜下方返回华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大
12、学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院图图2-22带并行支线的自动线布局带并行支线的自动线布局1-机床机床2-合路机构合路机构3-回转台回转台华南理工大学广州汽车学院图图2-23带三个并行工位的串联机床自动线布局带三个并行工位的串联机床自动线布局A、B-并行加工工位并行加工工位华南理工大学广州汽车学院图图2-19自动线机床排列图自动线机床排列图华南理工大学广州汽车学院自动线的布局形式华南理工大学广州汽车学院自动线的布局形式华南理工大学广州汽车学院2、自动线的总体联系尺寸图的绘制、自动线的总体联系尺寸图的绘制机床间距离机床间距离L及输送步距的确定及输送步距的确定为了方便工
13、人出入和操作、维修设备，应保证为了方便工人出入和操作、维修设备，应保证相邻两台机床设备上运动部件的间距不小于相邻两台机床设备上运动部件的间距不小于600，则机床间的距离为：，则机床间的距离为：L600+B（）（）式中式中B主轴箱宽度（）主轴箱宽度（）输送步距的确定输送步距的确定:一般通用的步距取一般通用的步距取350-1700mm华南理工大学广州汽车学院装料高度的确定装料高度的确定选择装料高度，应考虑到自动线管理人员看管、选择装料高度，应考虑到自动线管理人员看管、调整和维修设备的方便。根据实践经验，装料调整和维修设备的方便。根据实践经验，装料高度以取高度以取80080012001200较为适宜
14、。对于较大的较为适宜。对于较大的工件，装料高度应取低一些，一般取为工件，装料高度应取低一些，一般取为850850。考虑到中间床身排屑的可能性及结构刚性，最考虑到中间床身排屑的可能性及结构刚性，最小不应小于小不应小于800800。对于较小的工件，装料高。对于较小的工件，装料高度可适当增加，一般可选为度可适当增加，一般可选为1000100011001100。对。对于采用垂直下方返回随行夹具的自动线，装料于采用垂直下方返回随行夹具的自动线，装料高度还可适当增至高度还可适当增至12001200。绘制自动线立面布局图绘制自动线立面布局图华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院自动线工作循环周期表
15、的绘制自动线工作循环周期表的绘制1）自动线基本工艺时间和辅助时间的计算：）自动线基本工艺时间和辅助时间的计算：基本工艺时间基本工艺时间输送带向前时间输送带向前时间动力滑头的快速行程时间动力滑头的快速行程时间华南理工大学广州汽车学院2）工作循环周期表的绘制）工作循环周期表的绘制工作循环周期表以自上而下排列的具有相同高度的矩工作循环周期表以自上而下排列的具有相同高度的矩形方块表示先后顺序的各机构运动，以方块的长短表形方块表示先后顺序的各机构运动，以方块的长短表示运动的时间。工作循环周期表应反映所有机构的移示运动的时间。工作循环周期表应反映所有机构的移动情况。动情况。华南理工大学广州汽车学院华南理工大学广州汽车学院柔性自动线柔性自动线华南理工大学广州汽车学院
