发动机箱体加工柔性制造生产线概述.doc
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1、河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校先进制造技术课程论文论文题目:发动机箱体加工柔性制造生产线概述系 部:机 械 工 程 系 专 业:机械制造及自动化班 级:机 制 123 学生姓名:侯 秀 军 学 号:1 2 0 3 1 5 2 0 2 指导教师:安 林 超 2014年 11月 4 日绪论近些年来,国内的汽车工业,尤其是轿车生产取得了迅速发展,为了配合汽车工业的发展,占领国内市场和提高企业的国际竞争力许多汽车配套厂家纷纷从国外引进汽车零部件和装配的关键技术和装配,其主要原因是国内所能提供的制造装备太落后,在步入WTO之后,为了提高我国机械制造装备的设计制造水平,替代进口,研究先进的机械制
2、造装备的设计方法对提高我国自主开发成套装备具有深远的意义。在现在我国车型的市场寿命周期越来越短,小批量、多品种、生产成为各大汽车厂商的追求目标。与此相适应,发动机的生产线制造模式也必须相应多品种、不同批量的市场需求。由于市场需求的多样性,产品更新换代的周期加快,促使许多发动机企业现货引进以加工中心为主题的柔性生产线柔性制造系统(FMS)。它能够根据制造任务和生产环境变化迅速进行调整,适应多品种、中小批量的生产需求。柔性制造技术就是以一种主要用于多品种小批量或变批量生产的技术,他是对各种不同形状加工对象进行的有效地适应性制造,转化为成品的各种技术总称。它是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现
3、代管理技术为一体的现代制造技术。只从它的诞生以来,得到了迅速的发展,出现的了柔性制造单元、柔性制造系统、柔性制造自动线等,一系列现代制造设备和系统,他们对制造业的发挥重大的推动和促进作用。柔性制造被广泛应用于轿车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中尤其是轿车工业,是柔性生产线的最大用户(1)。轿车发动机中的关键零件结构复杂、技术要求高、加工难度大、工艺复杂、机加工生产线自动化程度高。因此,生产线规划设计是工厂设计的重要环节之一,是工艺投资成败的关键,更关系到企业是否可持续发展。随着我国轿车工业发展,生产线规划设计任务逐渐增多,也显得日益重要。建立柔性生产线规划设计系统,借助计算机辅
4、助进行柔性生产线设计,提高企业管理的信息水平,增强企业的核心竞争力,为企业赢得客户提供重要的手段。第一章:柔性制造生产线分析1.1 引言世界机械工业由于激烈的市场竞争,促使产品更新换代的速度明显加快,产品市场寿命进一步缩短,与此同时,产品变型品种日益增多。显然,传统的加工单一品种的刚性自动线难于满足形式发展的需要,组合机床制造面临多品种生产的挑战,主要有以下几方面:(1)满足当时市场的需求,同时还能快速适应将来的市场的需求。(2)满足“多品种、小批量、低成本”的生产方式。(3)符合“精益生产”的原则,彻底消除浪费。用最小投资,为企业谋取最大经济效益。1.2 柔性生产线应用柔性制造生产线(FML
5、)其加工设备在采用通用数控机床的同时,更多地采用数控组合机床,如数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等,工件输送线多为单线、固定,柔性较低,专用性强,生产率高,相当于数控化的自动生产线,一般用于少品种、中大批量生产。可以说,FML相当于专用FMS。 FNS是在兼顾数控机床的灵活性和刚性自动化生产线高效率两者优点的基础上逐步发展起来的,因而它与单机数控机床和刚性自动生产线有着不同的适应范围。如果用FMS进行单件生产,则柔性比不上数控机床单件加工,且设备资源得不到充分利用;如果用FMS大批量加工单一品种,则其效率比不上刚性自动化生产线。FMS的优越性,则是以多品种、中小批量生产和快
6、速市场相应能力为前提的。1.3柔性制造系统的组成和特点1.3.1 FMS的组成: (1) 加工系统:包括两台以上的CNC机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他加工设备组成。(2) 工件运储系统:由工件装卸站、自动化仓库、自动导向运输小车、机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置等组成,能对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。(3) 刀具运储系统:包括中央刀库、机床刀库、刀具预调站、刀具装卸站、刀具输送小车或机器人、换刀机械手。(4) 一套计算机控制系统:能够实现对FMS进行计划调度、运行控制、物料管理、系统监控和网络通信等。还有集中冷却润滑系统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等附
7、属系统。1.3.2柔性制造系统的优缺点 FMS由于与传统的制造系统相比具有许多突出的优点,所以一经问世就引起工业界的极大重视,各工业化国家部门纷纷投入极大的人力、物力和财力积极研究、开发。 优点 (1):高柔性制造能力较强;(2):高设备利用率,典型的数据为70%-90%。(3):减少生产准备时间,压缩在制品数量,对市场的响应能力;(4):简化制造并提高经营控制能力; 缺点 (1):投资高昂。 FMS价值昂贵,构成规模的大小,一般需要500-7000万美元的投资,这还不包括运行环境建设的费用。这对于财源有限的中小企业来说难以承受的,即使是技术与经济承受能力较强的大公司和大企业,采用FMT也有很
8、到大的风险。 (2):周期长。 FMS系统技术复杂,开发、研制、调试一套FMS系统需要较长的周期,从提出开发一个系统的概念到具体实现,往往需要5年左右的时间,有时甚至更长。若要完全满足用户的要求则需要更长的时间。 (3):有限的“柔性”。 尽管是高柔性,但是这种柔性仍然限于特定的范围。比如,加工箱体零件就不能用于加工旋转体、冲压件等。同样是箱体零件柔性系统,用于加工变速箱体零件的系统就不一定适合加工发动机气缸体。因此,一个柔性系统建成后,改变加工对象(一种固有的柔性)是比较困难的。1.4小结在如今的制造业中,“高速、高效、高质量”已经成为市场衡量一个企业评价标准。企业如何在市场中获得先机,成为
9、每个企业梦寐以求的夙愿,柔性生产在这种情况下发挥了巨大的效应它不仅仅能满足我们生活的多样化,同时跟能适应市场的“多样化、小批量、快速化”。我们的生活因快速而精彩!第二章:柔性制造在汽车发动机领域的应用2.1引言 随着社会的发展进步,人们的生活大为改善,从改革开放初的直行车到90年代的摩托车,再到如今的小轿车,我们的交通工具发生着巨大的变化。正是这一点,我们都希望我的轿车能够跑的快、坐的舒服、开的稳。我们要求也逐渐成为生产商的目标,因此,对于小轿车的生产创新都是生产商抢夺市场先机的资本。柔性生产在汽车领域也就越来越发挥着巨大的效益,让我们一起来了解认识汽车领域的柔性制造。 2.2汽车领域柔性生产
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