减速器工厂的规划设计方案【精编版】

减速器工厂的规划设计方案【精编版】

目录

一、设计题目：减速器工厂的规划设计 (1)

1、设计目的 (1)

2、设计内容 (1)

3、设计步骤 (10)

4、设计报告 (10)

二、减速器工厂的规划设计 (11)

1、需要采集的信息 (11)

2、加工设备数量 (16)

3、工厂布局和车间布局 (23)

4、工厂布局 (24)

5、物流分析 (26)

6、工厂每年的运营成本 (28)

三、课程设计心得体会 (29)

一、设计题目：减速器工厂的规划设计

1、设计目的

1）掌握设计制造工厂设施布局的方法。

2）掌握运用设施布局规划设计相关软件进行工厂布局设计的方法。 3）了解工厂搬运设施和设备以及相关参数的选择方法。

2、设计内容

利用后面给出的产品、成本、加工设备尺寸和工艺卡片等数据，设计和评估发动机减速器制造加工 厂。设计时，需要考虑所有可能的因素，如布局图、机器数量、工人数量、物料搬运的方法和设备、缓 存区大小、运作策略和公司未来增长情况（公司预计在未来 3 年每年增长 8%）。减速器加工厂的项目 数据如下。

1）产品

发动机减速器是工业上用于减少电机转速、提高扭矩的设备。减速器通常由轴承、齿轮组和箱体构 成，图 1 和图 2 分别为二级减速器和三级减速器的产品结构图。减速器物料清单如图 3 所示。

低 速 低 速 齿 高 速 小 齿 第 二 中 速 小 齿 轮第 二 中 速 齿

高 速 小 齿 轮

输 入

高 速 齿 轮 轴 输 入

高 轮

中 速 小 齿

轮

第 速

轴

低 速 齿 轮

第 一 中 速 小 齿 轮

第 速 轴

图 1 二级减速器结构图

图 2 三级减速器结构图

2）减速器箱体尺寸

减速器箱体形状如图 4 所示。减速器共有 6 个产品系列，分别为 J100-2，J200-2，J300-2，J100-3，J200-3，J300-3。每个系列产品的箱体尺寸见表 1。减速器箱体的加工工艺见表 2。

图 4 减速器箱体形状

这里说的成本主要有减速器箱体加工机床成本、齿轮轴加工机床成本、管理运行成本和销售成本。 加工中心、多轴钻床和镗床的成本见表 3。齿轮和小齿轮轴加工机床成本见表 4。工厂的运行成本见表5，销售成本见表 6。

表 3 箱体加工机床成本

表 4 齿轮和小齿轮轴加工机床成本

表 5 运行成本

所有工艺的初始废品率为5%。在每个车间实施产品质量过程控制（SPC）的成本为12 000 美元，

并能够使产品的废品率从5%降到 3%。整个工厂实施全面生产维护管理（TPM）的固定成本为100 000

美元，每年还需要35 000 美元。全面生产维护管理可以减少75%的故障时间。

5）面积

工厂有 15 英亩土地可以使用，计划2 000ft2 的面积用于装配，3 000ft2 的面积用于办公。

6）产品重量

6 个系列的产品重量见表7。

工厂会因为加工和搬运设备故障而造成停工，具体停工设备和恢复生产所需要的平均维修时间见表8。

8）齿轮工艺路径

齿轮需要经过车削、滚齿、刨齿、铣键槽、清洗和密封等加工工艺。高速小齿轮工艺路径见表 9。

高速齿轮工艺路径见表10。第一中速小齿轮工艺路径见表11。第二中速小齿轮具有同第一中速小齿轮

相同的工艺路径和准备时间，加工时间比第一中速小齿轮长5%。

表 8 设备故障时间和平均维修时间

表 11 第一中速小齿轮工艺路径

9）齿轮的搬运

齿轮加工过程中需要在各个加工设备间装载、卸载和搬运。表12~表 15 分别给出了高速小齿轮、高速齿轮、第一中速小齿轮和低速齿轮在各个加工工位的装卸载时间。第二中速小齿轮具有同第一中速小齿轮相同。

表 14 第一、二中速小齿轮在各个加工工位的装卸载时间（min/个）

轴需要经过车削、铣键槽、铣键槽、清洗和密封等加工工艺。中速轴的工艺路径见表16，低速轴的工艺路径见表 17。

11）齿轮的工艺路径

表 18 为低速齿轮的工艺路径，第二中速齿轮具有相同的工艺路径和准备时间，加工时间为上述时间的 92%。

12）轴的搬运

表 19 为中速轴搬运时间，表20 为低速轴搬运时间。

13）箱体工艺路线

二级减速器箱体的工艺路线见表21 和表22，三级减速器箱体的工艺路线见表23 和表 24。

表 17 低速轴的工艺路径

表 21 减速器右侧箱体HSG-2 的工艺路线

14）箱体搬运

各减速器箱体的搬运时间见表25 和表 26。

15）加工机床的尺寸

4411.5555

333 (555)

444

减速器各加工工艺所需要的加工机床有车削加工中心、多轴钻床、镗床、锯床、铣削加工中心、车 5 所示。

5

1

1 0

8

（a ）

（b ）

（c ）

1 0 （d ）

（e ）

（f ）

6 6

7 （g ） （h ）

（i ）

（j ）

图 5 加工机床的外观尺寸（单位：ft ）

（a ）加工中心（b ）多轴钻床（c ）镗床（d ）锯床（e ）铣削加工中心

（f ）车床（g ）刨床（h ）滚铣床（i ）磨床（j ）铰孔床