减速器工厂的规划设计方案

案 1〕把握设计制造工厂设施布局的方法。2〕把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。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。轮轴轮轴输入轴轴轮轮轮轮输入轴轮轮轮图1二级减速器结构图图2三级减速器结构图表5运行成本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。CBA图4减速器箱体形状表1减速器系列产品尺寸尺寸7尺寸7878CC.0J100-J100-2J200-2J300-2J100-3J200-3J300-39表2减速器箱体加工工艺工艺顺序2342345对箱体的一侧铣、钻、攻螺纹〔在加工中心上〕对箱体的另一侧铣、钻、攻螺纹钻和攻法兰孔〔在多轴钻床上〕对轴承、轴和密封圈粗镗孔精镗孔加工中心、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，表3箱体加工机床成本成本/美元20000200000表4齿轮和小齿轮轴加工机床成本成本/美元机床成本/美元35000刨床9500050000磨床150000130000铣床80000200000清洗和密封装置4000120000装卸载心轴装置2500165000钳工台500机床锯床对中装置轴和高速齿轮加工的车床滚齿机剃齿机机床加工中心轴钻床镗床运运行成本6.5美元/〔ft2·年〕60美元/ft20~30%：1500美元31%~50%：5000美元51%~60%：9500美元61%~75%：17000美元第一班的全部成本，第二班加30%成本25美元/h45美元/h65000美元/年42000h或12年为初始成本的10%销售成本的60%销售成本的20%建筑成本减少预备时刻需要的成本人工成本治理人员工业工程师机床寿命所有机器的修理成本生产成本库存成本表6销售成本减减速器类型J100-2J200-2J300-2J100-3J200-3J300-3以后3年，估量销售量会增加供货周期/周〔可变〕444444每年需求/台5002150350定价/美元750.00950.00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操纵〔SPC〕的成本为12000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爱护治理〔TPM〕的固定成本为100000美元，每年还需要35000美元。全面生产爱护治理能够减少75%的故障时刻。0ft2的面积用于装配，3000ft2的面积用于办公。6个系列的产品重量见表7。表7产品重量减减速器类型量减速器类型量J100-2J100-3J200-2J200-3J300-2J300-3为加工和搬运设备故障而造成停工，具体停工设备和复原生产所需要的平均修理时刻见表8。齿轮需要通过车削、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预备时刻，加工时刻比第一中速小齿轮长5%。表8设备故障时刻和平均修理时刻故障故障时刻占全年工作时刻的比例/%13平均修理时刻/h2停工设备类型锯床加工中心床.0.05.05.0滚齿机刨齿机铣床汽缸磨床清洗和密封设备绞滚齿机刨齿机铣床汽缸磨床清洗和密封设备绞孔机端面磨床加工中心轴钻床镗床车桥式起重机/电葫芦643513547585表9高速小齿轮工艺路径减速器类型述J200-J述J200-J100-J300-序号min/个03.53min/个03.533.306.275.504.094.76min/个03.002.506.005.003.854.00min/工艺.00.045.0min/工艺40.00.0min/个3.914.206.946.084.535.272对中装置3车床4滚齿刨齿6铣键槽7磨外沿8清洗和密封表10表10高速齿轮工艺路径J100-J100-J200-J300-刻/×加工时刻/min/工艺min/个min/工艺min/个min/工艺min/个30.01.5030.01.6830.01.8635.01.7540.01.9645.02.171.53.001.53.361.53.7255.00.9160.01.1665.01.6160.03.2565.03.6470.04.0340.02.2045.02.4650.02.730.51.500.51.680.51.8645.00.5550.00.6260.00.6825.00.605.00.675.00.744表11第一中速小齿轮工艺路径述序号1磨削坯料端面2对坯料钻孔3安装心轴4车坯料外圆5滚齿6刨齿7卸载心轴8铣键槽9清洗和密封减速器类型J100-J200-JJ100-J200-J300-述序号min/个min/个min/工艺min/工艺0.0min/个76min/个7921磨削坯料端面2对坯料钻孔3安装心轴4车坯料外圆55滚齿0.04.505.06齿40.045.07去除心轴8铣键槽45.0.89.900.099清洗和密封.60.674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刻。第二中速小齿轮具有同第一中表12高速小齿轮在各个加工工位的装卸载时刻〔min/个〕减速器类型述锯床加工中心述锯床加工中心车外圆滚齿齿铣键槽磨外沿清洗和密封述磨削坯料端面对坯料钻孔安装心轴车坯料外圆滚齿齿卸载心轴铣键槽清洗和密封J300-序号12345678序号123456789J200-装载×卸载0.450.340.220.280.220.281.680.561.460.562.801.231.340.670.110.11373137313162623674.12装载50252586611049.120.40.300.20.250.20.250.500.502.51.100.600.11.1013高速齿轮在各个加工工位的装卸载时刻〔min/个〕减速器类型J300-J2J300-J200-装载×卸载0.500.340.240.280.000.000.390.560.500.560.561.230.000.000.220.110.220.1137313731006262360012.12装载5626004356620025.250.450.300.210.250.000.000.350.500.450.500.501.100.000.000.200.100.200.10表14第一、二中速小齿轮在各个加工工位的装卸载时刻〔min/个〕工艺工艺工艺序号描述1磨削坯料端面2对坯料钻孔3安装心轴4车坯料外圆5滚齿6刨齿7卸载心轴8铣键槽9清洗和密封减速器类型J200-装载×卸载0.560.340.280.280.000.000.560.560.620.560.561.230.000.000.220.110.220.11J300-装载×卸载0.620.370.310.310.000.000.620.620.680.620.621.360.000.000.250.120.250.12J100-装载×卸载0.500.300.250.250.000.000.500.500.550.500.501.100.000.000.200.100.200.10表15低速齿轮在各个加工工位的装卸载时刻〔min/个〕表减速器类型序号述J100-装序号述J100-装载×卸载0.60.450.40.303.50.502.81.200.600.20.10J300-装载×卸载0.680.560.430.374.340.623.471.491.980.740.190.12装载×卸载1车外圆和端面1车外圆和端面2车外圆和钻孔3滚齿4刨齿5铣键槽6清洗和密封0.390.343.920.563.141.341.790.670.170.11轴需要通过车削、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。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预备时刻，加工时刻为上述时刻的92%。表19为中速轴搬运时刻，表20为低速轴搬运时刻。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16中速轴的工艺路径减速器类型工艺工艺J100-J200-J300-序号描述预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/min/工艺min/个min/工艺min/个min/工艺min/个1锯床20.02.1020.02.3520.02.602加工中心30.03.1535.03.5340.03.913车外圆35.03.5035.03.9235.04.344铣键槽30.04.5030.05.0430.05.585铣键槽50.05.5055.06.1660.06.826清洗和密封5.00.755.00.845.00.93表17低速轴的工艺路径减速器类型工艺工艺J100-J200-J300-序号描述预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/min/工艺min/个min/工艺min/个min/工艺min/个1锯床20.02.2520.02.5220.02.792加工中心30.03.5035.03.9240.04.343车外圆35.03.8535.04.3135.04.774铣键槽30.04.6030.05.1530.05.705磨外沿50.05.6055.06.2760.06.946清洗和密封5.00.805.00.905.00.99表18低速齿轮的工艺路径减速器类型工艺工艺J100-J200-J300-序号描述预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/预备时刻/×加工时刻/min/工艺min/个min/工艺min/个min/工艺min/个123456123456序号123456序号123456.0.0.00.0.01.23.674.031.36.741.10.60面另一侧车外圆和钻孔滚齿齿铣键槽清洗和密封表19中速轴的搬运时刻〔min/个〕减速器类型J100-装载J100-装载×卸载0.50.400.30.250.40.252.61.150.600.20.10J300-装载×卸载0.620.500.310.310.430.313.221.431.670.740.190.12J200-装载×卸载0.560.450.280.280.390.282.911.291.510.670.170.11描述锯床加工中心车外圆铣键槽磨外沿清洗和密封表20低速轴的搬运时刻〔min/个〕减速器类型述锯床加述锯床加工中心车外圆铣键槽磨外沿清洗和密封J300-装载×卸载0.680.560.430.370.560.373.471.491.980.740.190.12J100-装载×卸载0.60.450.40.300.50.302.81.200.600.20.10装载×卸载0.620.500.390.340.500.343.141.341.790.670.170.11表21减速器右侧箱体HSG-2的工艺路线减速器类型J100-J100-J300-序号123456述加工一侧加工另一侧钻法兰孔箱体粗镗孔箱体精镗孔清洗和密封min/工艺25.0min/工艺25.0130.0200.045.0min/个.100861min/个min/工艺25.0180.0200.055.0min/个.80.08.55.2425.0130.0200.045.0.1610表22减速器左侧箱体HSG-2的工艺路线减速器类型述加工一侧加述加工一侧加工另一侧钻法兰孔箱体粗镗孔序号1234J100-J300-min/个min/个.80.68min/工艺25.0200.0min/工艺25.0200.0min/工艺25.0200.0min/个2.08.50.085645.04.55455645.04.5545.0清洗和密封表23减速器右侧箱体HSG-3的工艺路线减速器类型序号123序号123456J300-J100-述加工一侧加工另一侧钻法兰孔箱体粗镗孔箱体精镗孔清洗和密封min/个min/个2.404.082.5814min/个9.091.933.292.08min/工艺35.025.0180.0200.055.0min/工艺35.025.0130.0200.045.0min/工艺35.025.0130.0200.045.0244100表24减速器左侧箱体HSG-3的工艺路线减速器类型述序号J100-J200-述序号刻/×加工时刻/min/个1.956.085.28min/个min/个1.956.085.28min/个2.267.056.1202min/工艺35.025.0130.0200.045.0min/工艺35.025.0130.0200.045.0min/工艺35.025.0180.0200.055.0加工一侧加工另一侧钻法兰孔箱体粗镗孔箱体精镗孔清洗和密封2345616各减速器箱体的搬运时刻见表25和表26。表25右侧箱体HSG-2和HSG-3的搬运时刻〔min/个〕减速器类型述加工一侧加述加工一侧加工另一侧钻法兰孔箱体粗镗孔箱体精镗孔清洗和密封序号123456序号123456J300-装载×卸载1.50.91.5