4 机械加工生产线设计(4-2)(2)

(四)切削用量选择 对于工作时间最长，影响生产节拍的工序， 1.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；应保证耐用度最短的刀具能连续工作 削用量→提高生产效率；应保证耐用度最短的刀具能连续工作 一个班或半个班→利用非工作时间换刀；对于非关键性工序， 一个班或半个班→利用非工作时间换刀；对于非关键性工序， 可采用较低切削用量→提高刀具耐用度。 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 2.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；若少数刀具要选取不同进给量—— ——附加增速 分种进给量相同；若少数刀具要选取不同进给量——附加增速 或减速机构。 或减速机构。 同一主轴箱上有定向停车要求的各主轴， 3.同一主轴箱上有定向停车要求的各主轴，要使它们的转速相 等或互成整数倍； 等或互成整数倍； 选择复合刀具的切削用量时，应考虑到刀具各部分的强度、 4.选择复合刀具的切削用量时，应考虑到刀具各部分的强度、 耐用度及其工作要求。 耐用度及其工作要求。

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4.2.2 生产节拍的平衡和生产线的分段 (一)生产节拍的平衡 1.工序节拍大于生产线的生产节拍→相差不大： 工序节拍大于生产线的生产节拍→相差不大：提高切削用量，采用先进刀具等，缩短工序节拍。 提高切削用量，采用先进刀具等，缩短工序节拍。

2.工序节拍大于生产线的生产节拍→ t g >> t j : 工序节拍大于生产线的生产节拍→★采用新的工艺方法→提高工序节拍； 采用新的工艺方法→提高工序节拍； 增加顺序加工工位→工序分散，将限制性工序分解为几个工步， ★增加顺序加工工位→工序分散，将限制性工序分解为几个工步，摊在 几个工位上完成； 几个工位上完成； 实行多件并行加工→采用多工位加工机床， ★实行多件并行加工→采用多工位加工机床，各工位完成同样工件不同 工步的加工，每次转位就完成一个工件； 工步的加工，每次转位就完成一个工件； 增加同时加工的工位数→设置若干台同样的机床， ★增加同时加工的工位数→设置若干台同样的机床，同时加工同一道限 制性工序，机床的布局可采用串联或并联方式。 制性工序，机床的布局可采用串联或并联方式。

(二)生产线的分段 1.工件在线上的姿势不同，被转位或翻转装置分隔→分为工

段； 工件在线上的姿势不同，被转位或翻转装置分隔→分为工段； 2.采用并行机床或并行工位时→满足传送工件的需要。 采用并行机床或并行工位时→满足传送工件的需要。 3.机床台数和刀具数量多，为减少由于故障引起的停车损失 机床台数和刀具数量多， →划分为可以独立工作的工段。 划分为可以独立工作的工段。 4.工件的加工精度较高时，粗加工后存放一段时间，以减小工 工件的加工精度较高时，粗加工后存放一段时间， 件热变性和内应力对后续工序的影响。 件热变性和内应力对后续工序的影响。 □设置中间储料库

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加工设备选择： 4.2.3 加工设备选择： ◆机床类型： 机床类型： 经过自动化改装的通用机床、专用机床、组合机床、 经过自动化改装的通用机床、专用机床、组合机床、数控 机床和加工中心。 机床和加工中心。 ◆依据:工件的外形尺寸、质量、精度要求和生产类型。 依据:工件的外形尺寸、质量、精度要求和生产类型。 □大批大量生产条件下，旋转体工件→全自动通用机床、经 大批大量生产条件下，旋转体工件→全自动通用机床、 自动化改装的通用机床、专用机床； 自动化改装的通用机床、专用机床； □大批大量生产条件下，箱体、杂类工件→组合机床； 大批大量生产条件下，箱体、杂类工件→组合机床； □生产批量不大而品种繁多→数控机床、加工中心、柔性制 生产批量不大而品种繁多→数控机床、加工中心、 造单元。 造单元。

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4.2.4 生产线的生产率和经济性 (一)生产线的生产率： 生产线的生产率： 衡量， ,生产率↑ 用生产线的生产节拍时间tp 衡量，tp↓,生产率↑。

N→生产线的计算生产纲领(包括备品率和废品率); N→生产线的计算生产纲领(包括备品率和废品率); 生产线的计算生产纲领 T→生产线年有效工作时间， T→生产线年有效工作时间， 生产线年有效工作时间 m→生产线每天工作班次， m→生产线每天工作班次， 生产线每天工作班次

T = 8 × 365 52 × 2 7)mk (系数 k 0.89~0.92 9 0.86~0.89 ~ 0.83~0.86 ~ 1 2 3

m =1 2 3 ; ——生产线停修系数 生产线停修系数， k——生产线停修系数，

每日工作班次 m

◇生产线中各工序的单件时间 用户所要求生产线生产率： 用户所要求生产线生产率：

td ≤ t pN Q= T

设第i 道工序的单件时间 di 与tp 不相符，则第 道工序所需机 不相符，则第i 设第 道工序的单件时间t 床数量： 床数量：

小 数 去 取 高 产 力 施 较 尾 →删 →采 提 生 能 措 tdi Gi = →圆 为 iz 整 G tp 较 尾 →入 大 数 上

——G —— i 、Giz不同

◇机床负

荷率概念： 机床负荷率概念：设生产线上有n台机床，则机床平均负荷率： 设生产线上有 台机床，则机床平均负荷率： 台机床

1 Gi η平均 = ∑ ≥ 0.8 n i=1 Giz

n

(二)生产线的经济性分析

机床平均负荷率◇ 机床平均负荷率◇ 所需各类工作人员总数 占地面积 制造零件的生产成本◇ 制造零件的生产成本◇ 投资费用 投资回收期◇ 投资回收期◇

主要评价指标