机械制造装备设计《绪论》

具具
输 上装 送 下置
装装
装料
装
机械制造装备设计《绪论》
•机械制造装备的类型
• 汽车制造系统
•压力加工
•车身装配
•油漆
•锻造
•热处理
•机械加工
•熔化
•自动线
•造型
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•浇铸 •油漆 •机械加 •热处理 工
•压铸
•内部装饰 •变速箱装配
•发动机装配 •发动机试验
•底盘装配
•驱动桥装配
•轮胎装配
• 工艺装备
具具 具 具 刀夹 模 量
• • • •
• 工艺装备是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效 率的重要工具。
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （1）刀具 在切削加工中，从工件上切除多余材料所用的工具。 按加工方式和用途分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、 齿轮刀具等。按结构分为整体刀具、机夹或机夹可转位刀具。按被 加工表面性能分为标准化通用刀具、专用刀具。
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机械制造装备设计《绪论》
机械制造装备设计
•绪 论
• 机械制造装 • 机械制造 • 制造装备的
备的发展
• 装备的类型 • 设计方式
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的地位及发展
• 1.机械装备 是工业、农业和国防军工业使用的各种机器。
• 2.制造业及机械制造业的地位
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （1）物料输送装置 指坯料、半成品或成品在车间内工作中心 间传输的装置，其中有各种输送带装置和自动运输小车。
• ① 输送带装置 有重力式、步伐式、抓取机械手等装置。
• 重力式输送带装置
• 该输送装置由辊轴装 在型钢台架上构成滑道， 由人工或靠工件自重实现 输送。
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 无轨自动运输小车的生产系统
• 输送系统 由埋在地下的 电缆传出的感 应信号对小车 的运行轨迹进 行制导，通过 计算机控制， 使小车可准确 地停在任一个 装载台，进行 物料的装卸。
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• ◆ 锻压机床 是利用金属的塑性变形特点进行成型加工的无 屑加工设备。有机械压力机、液压机、自动锻压机、锤锻、剪切机、 弯曲校正机等。 • ◆ 特种加工机床 按加工原理分为：电加工、超声波加工、 激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流加工等加工机床。
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• 普通车床
• 我国制造装备的发展状况
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•机械制造装备设计 • 机械制造装备的类型
备加 工 装
•
备工 艺 装
备仓 储 输 送 装
•
备辅 助 装
•
•
•
•
•
•
•
•
•
床 切备 锻 削造
•
•
热 处
刀
夹
加 铸理 工 造设 具具
机 设备
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模
量
•
置 物置 料
•
机 床
•
仓 置清 置排 储 洗屑
•
2）料斗式上料装置 主要用于形状简单、尺寸较小的毛坯件
的上料，广泛用于标准件生产厂家。其工作原理是对储料器中杂乱
的工件进行自动定向、整理再送进机床。
• 3）上下料机械手 是一种能模仿人手的某些工作机能，按照 程序要求实现抓取和搬运工件。
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
•自动化立体仓库
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
•（3）机床上下料装置
• 机床上下料装置广泛用于大批量自动化生产制造中。
• 1）料仓式上料装置 主要用于尺寸较大，形状复杂难以自动 定向的工件上料。需要工人或专门的定向装置不断将单件毛坯以一 定方位装入料仓，再由料仓机构自动地将毛坯送到机床上。
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 棘爪式步伐输送带装 置
• 回转式步伐输送带装 置
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
•抬起式步伐输送带装置
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （4）量具 是以固定形式复现量值的计量器具。
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 3.输送仓储装备
• 物料输送装置
•主要包 括
• 机床上下料装置 • 仓储装置 • 物料传送机器人
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机械制造装备设计《绪论》
• 制造业是一个国家国民经济发展的重要支柱，其发展水平是 衡量一个国家经济实力、科技水平和综合国力的重要标志。 • 机械制造业是制造业的核心，是向其它各行业提供设备，仪 器以及各种制造装备的行业，它的生产能力和发展水平标志着一个 国家经济现代化的程度。
• 3.机械制造装备的地位 • 机械制造装备是国民经济和国防军事工业建设的基础装备。
• 钻工件径向孔专用夹具
• 钻工件轴向孔可调夹具
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 轴类零件铣开口可调整夹具
• 夹具装配 图
• 可换定位 板
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 槽系组合钻削夹 具
•槽系组合夹具 • 元件分解图
• ② 自动运输小车 主要用于FMS加工中心之间工件的输送， 与输送带装置相比具有较大的柔性，分有轨和无轨小车。无轨小车 分有线、光电、激光、无线电遥控导向等形式。
•有轨自动运输小车的生产系统
• 适用于运送尺 寸和质量均较大的 的托盘或随行夹具。 它传送速度快，控 制系统简单，但改 变路线比较困难。 适用于运送路线不 变的生产系统。
• 车身安装 最后试验
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 1.加工装备（机床）
• 包括金属切削机床、锻压机床、特种加工机床、各种热处理和 铸造设备。
• ◆ 金属切削机床 按使用范围分为：通用机床、专用机床、 专门化机床。按通用特性分为：手动、半自动、自动、普通、精密、 高精度、仿形、数控、轻型、中型、重型、万能机床。
发展，制造业为赢得全球化竞争，采用了CAD、CAM、CAPP、 MRP、GT、CE、FMS、TQC、CIMS等先进制造技术和管理方法 以缩短生产周期，提高产品质量，降低成本和改善服务质量。
• FMS 是采用计算机信息控制系统将一组数控机床、自动化的 工艺装备、自动的物料储运系统有机结合的自动化制造系统。
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•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （3）模具 是用来将材料填充在其型腔中，以获得所需形状和 尺寸制件的工具。按填充方法和填充材料的不同，有粉末冶金模具、 合金模具、注塑模具、冷冲模具、锻压模具等。
•导柱式简单冲裁 模
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机械制造装备设计《绪论》
•回转式托盘交换器
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
•往复式托盘缓冲器
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百度文库
机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （2）仓储装置
• 自动化立体仓库 是集机械、电子、计算机、通信、传感器 和自动控制等技术于一体，实现产品搬运机械化、出入库控制自动 化 、库存管理微机化、信息处理网络化等高效率的产品流通与存 储的枢纽。
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的设计方法
• 装备设计 是指根据市场需求进行的构思、计算、实验、确定 方案和结构、绘制图纸及编制设计文件等一系列创造性活动。
• 1.新产品开发设计 是依据对市场需要发展的预测，从对产品 功能要求出发，设计出过去没有的新产品。
• 2.变型设计 在原有产品基础上，基本工作原理和总体结构 不变，通过改变或更换部分部件或结构、部分尺寸与性能参数而设 计出适应新的需要的变型产品。缩短设计时间，提高设计质量，满 足市场对产品的需求。 • 3.组合设计（模块化设计） 根据用户的需求，按系列化原则 设计出功能模块，通过适当选择，拼装成组合产品。便于缩短设计 和投产周期，降低成本。
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机械制造装备设计《绪论》
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• （2）夹具 是安装在机床上，用于定位和夹紧工件的工艺装备。 夹具可用于机械加工、装配、检验、焊接、热处理等冷热工艺中。 生产制造中使用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹 具、组合夹具、随行夹具等。 如下图：
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的地位及发展
•• CIMS 是将企业的人力资源、成本核算、生产经营和工程技
术系统有机地集成，构成实现多品种、中小批量生产的高效益、高
质量和高柔性的智能生产系统。 CIMS的出现，使制造系统自动化
向综合自动化方向发展。
• 20世纪90年代以后：敏捷制造（AM）、精益-敏捷-柔性
机械制造装备设计《绪 论》
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2020/11/18
机械制造装备设计《绪论》
本课程考核
• 课程考核方式的改革 • 本课程的性质为选修课；期末考试类别为考试，拟采用闭卷考试；学
分为3.5学分，为60学时，为引导学生重视平时学习，重视能力培养 而非应付期末考试，课程总成绩综合考虑平时成绩和期末考试成绩， 其中平时成绩占70%。 • 课堂出勤（10%）、 • 平时作业(20%)、 • 平时成绩包括课堂表现现场打分（20%）， • 期中或平时测试（20%）， • 期末考试占30%。本计划在必要时可适当调整；本课程有课程设计， 时间另行安排。
个国家的工业生产能力和科学技术水平。
• 5.机械制造装备的发展史
• 机械制造装备是随着先进制造技术、先进制造模式、先进工 艺技术的发展而不断发展的。
• 20世纪50~60年代：“规模效益”模式 产品品种单一。为
满足市场需要，广泛采用生产单一品种的自动机床、组合机床和专 用生产线。以满足大批量生产，提高劳动生产率的需求。
（LAF）生产系统、全球制造等新的制造模式 信息科学技术的发 展，全球经济打破了传统的领域经济模式，市场更加广阔。为了快 速响应市场，诞生出全面吸收精益生产（LP）、敏捷制造（AM） 和柔型制造（FM）的精髓，包括TQC、准时生产、快速重组制造 和并行工程（CE）等现代生产和管理技术的新型制造模式，也是 本世纪继续发展的制造模式。
机械制造装备的先进程度决定机械制造业的生产能力。决定一个国 家综合制造水平的高低。
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机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的地位及发展
• 4.机械制造装备的核心--机床 • 金属切削机床担负了制造业40%～60%的工作，其性能直接
影响产品质量和劳动生产率。机床工业水平在很大程度上代表着一
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• 卧式镗床
• 铲齿车床
插 床
机械制造装备设计《绪论》
•
• 立式钻 床
• 摇臂钻 床
•牛头刨床
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•龙门刨床
•平面磨床
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•数控车 床
•数控铣床
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•数控钻床
•加工中心 机械制造装备设计《绪论》
•绪 论 —— 机械制造装备的类型
• 2.工艺装备 • 工艺装备是指产品制造过程中所用的各种工具总称。
• （3）托盘及托盘交换器
• ① 托盘 是柔性制造系统中灵活传送工件的标准尺寸装置。即 借助随行夹具在输送线上方便地传送形状、尺寸各不相同的工件。 • ② 托盘交换器 是机床和传输装备之间的桥梁和接口。不仅起 连接作用，还可暂时存储工件，起到防止因加工节拍不等而造成工 件阻塞的缓存作用。托盘交换器有回转式和往复式。
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•绪 论 —— 机械制造装备的地位及发展
• 20世纪70年代：“精益生产”模式 社会需求多样化、市
场竞争激烈。制造企业既要提高产品质量，又要频繁地改型，缩短 生产周期。因此，采用数控机床来有效地进行单件或小批量精密复 杂零件的制造。
• 20世纪80年代：“FMS和CIMS生产”模式 世界经济的
• 4.辅助装备
• （1）清洗机 用于清洗工件上的油污和尘屑的装备。清洗液是 3%~10%的氢氧化钠水溶液，加热到80~90C，采用浸洗、喷洗、 气相清洗和超声波清洗方法。
• （2）排屑装置 用于将加工 区域内的切屑清除、排送到机床 或生产线外的集屑器内的装备。 • 清除切屑可采用离心力、压 缩空气、冷却液冲刷等方法。输 送切屑有皮带排屑装置、刮屑板 排屑装置和螺旋排屑装置。