數(shù)控機(jī)床因其加工自動(dòng)化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好等顯著優(yōu)點(diǎn)而在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用;但由于工藝技術(shù)落后、管理措施沒(méi)有相應(yīng)配套,國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用效率不高,據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì),僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1 / 4左右,嚴(yán)重制約了產(chǎn)品研制及批量生產(chǎn) 。
提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率的方法,通過(guò)數(shù)控加工程序和工藝優(yōu)化、設(shè)計(jì)制造一體化、精益加工、 DNC系統(tǒng)與 MES系統(tǒng)集成等技術(shù)途徑,使數(shù)控機(jī)床達(dá)到單機(jī)提速、單元增效和系統(tǒng)集成等3個(gè)層次的目標(biāo)。
1 提高單臺(tái)機(jī)床加工效率:
1.1 培養(yǎng)數(shù)控加工人才技術(shù)人員編制的加工程序決定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率,操作人員的使用水平影響數(shù)控機(jī)床的使用效率、壽命和產(chǎn)品質(zhì)量,維護(hù)人員保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行,管理人員的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作減少數(shù)控機(jī)床的停機(jī)等待時(shí)間;因此,要提高數(shù)控加工效率,應(yīng)培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控加工人才。
1.2 刀具選用與管理刀具選用與管理是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。刀具的選用與管理應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面:
1 )根據(jù)工件材料和切削速度范圍,選擇合理的刀具材料;
2 )刀具切削部分幾何參數(shù)對(duì)切削效率高低和加工質(zhì)量影響很大,應(yīng)選擇合理的刀具參數(shù);
3 )提前對(duì)刀具預(yù)調(diào),減少刀具在機(jī)床上的安裝調(diào)整時(shí)間;
4 )刀具用鈍時(shí)應(yīng)及時(shí)刃磨修復(fù)后入庫(kù),保證下次出庫(kù)即可正常使用;
5 )建立完整的刀具數(shù)據(jù)庫(kù),將刀具系統(tǒng)的所有信息納入計(jì)算機(jī)管理。
1.3 工裝夾具選用與管理數(shù)控加工時(shí)工序集中,對(duì)工裝夾具選用應(yīng)綜合考慮,具體如下:
1 )盡量采用組合夾具,當(dāng)產(chǎn)品批量比較大、加工精度要求高時(shí),可以設(shè)計(jì)專用夾具;
2 )選擇工裝夾具時(shí),應(yīng)有利于刀具交換和在線測(cè)量,避免發(fā)生碰撞干涉;
3 )盡可能減少工件定位夾緊的工作量;
4 )易變形工件宜采用定力夾具裝夾;
5 )對(duì)工裝夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理。
1.4 在線測(cè)量數(shù)控機(jī)床加工中的在線測(cè)量是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)測(cè)量技術(shù),其檢測(cè)過(guò)程融于數(shù)控加工的內(nèi)容之中,并由數(shù)控程序來(lái)控制。在線測(cè)量能使操作者及時(shí)發(fā)現(xiàn)工件加工中存在的誤差,并反饋給數(shù)控系統(tǒng),以改變機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù),更好地保證加工質(zhì)量.
〔2 〕 。對(duì)于具有曲面和多種幾何公差要求的復(fù)雜零試驗(yàn)研究 《新技術(shù)新工藝》試驗(yàn)與研究33件,采用通用量具無(wú)法測(cè)量,可采用便攜式測(cè)量裝置對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè),快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)首件測(cè)量、抽檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,提高檢測(cè)效率。這是一種人工適度參與的半自動(dòng)測(cè)量技術(shù),在自動(dòng)化程度要求不高的場(chǎng)合較為適用。相對(duì)于離線測(cè)量,在線測(cè)量具有如下優(yōu)點(diǎn):
1 )避免二次裝夾誤差,提高加工精度;
2 )節(jié)省工件重新裝卡時(shí)間,縮短生產(chǎn)周期;
3 )減少昂貴的離線測(cè)量設(shè)備費(fèi)用,節(jié)約生產(chǎn)成本.
〔3 〕
1.5 工藝精益化圍繞提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量及降低成本等目標(biāo),設(shè)定工藝改進(jìn)指標(biāo),繪制當(dāng)前工藝路線圖,連續(xù)跟蹤零件的加工過(guò)程,收集加工信息,識(shí)別改善機(jī)會(huì),制定改善措施并實(shí)施,收集改善前、后工藝精益化指標(biāo)的對(duì)比數(shù)據(jù),經(jīng)確認(rèn)后修訂相關(guān)工藝文件,并將工藝精益化成果在同一產(chǎn)品族內(nèi)部推廣。用仿真優(yōu)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)試切,建立優(yōu)化工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),把經(jīng)驗(yàn)變成有理論依據(jù)并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法,并制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1.6 優(yōu)化加工程序程序的效率直接影響著機(jī)床的工作效率,所以優(yōu)化編程質(zhì)量是提高數(shù)控機(jī)床工作效率的重要方法。編程時(shí)應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面。
1 )減少非切削時(shí)間。主要包括:使不會(huì)發(fā)生動(dòng)作干涉的指令并行執(zhí)行;減少換刀次數(shù);減少換刀過(guò)程中主軸快速移動(dòng)距離和移動(dòng)中的停頓定位次數(shù);減少工件安裝次數(shù),縮短搬運(yùn)和裝夾時(shí)間。
2 )確定合理的加工路線。主要原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度要求;確定最短的走刀路線,減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間
〔4 〕 ;數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單,程序段最少。
3 )選擇合理的切削參數(shù)。根據(jù)數(shù)控加工過(guò)程仿真和加工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)適合不同加工方法、加工精度、工件材料和刀具等的切削參數(shù),以保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高刀具耐用度,提高加工效率;建立優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù),規(guī)范切削參數(shù)的選擇。
4 )推廣計(jì)算機(jī)編程,加強(qiáng)數(shù)控加工過(guò)程仿真。一方面,開(kāi)展數(shù)控加工幾何仿真,應(yīng)用數(shù)控加工程序仿真軟件 VERICUT ,可對(duì)加工過(guò)程的過(guò)切、碰撞和干涉等進(jìn)行檢驗(yàn),并且可以優(yōu)化刀具切削路徑
〔5 〕另一方面,開(kāi)展數(shù)控加工物理仿真,通過(guò)進(jìn)給速度優(yōu)化保持切削過(guò)程恒定負(fù)載,不僅使加工過(guò)程平穩(wěn)可靠,而且對(duì)于改進(jìn)加工質(zhì)量和提高加工效率具有重要意義.
〔6 〕 建立產(chǎn)品試切制度,認(rèn)真作好試切記錄,最終驗(yàn)證確認(rèn)數(shù)控加工程序。
1.7 生產(chǎn)配送把影響數(shù)控加工效率的因素盡量暴露在生產(chǎn)前期,把生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作做足,最大程度地提高切削時(shí)間占工作時(shí)間的比例,減少由于等待程序、技術(shù)處理、刀夾量具和檢驗(yàn)等原因造成的停機(jī)時(shí)間。通過(guò)梳理生產(chǎn)流程,找出流程中的不增值環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃建立生產(chǎn)配送體系,明確物料、工藝規(guī)程、數(shù)控程序、工裝夾具、輔具、刀具、量具配送責(zé)任人以及配送時(shí)間、配送地點(diǎn),減少數(shù)控機(jī)床停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)準(zhǔn)備效率。
1.8 機(jī)床維護(hù)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)精密,出現(xiàn)故障不易維修。應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng),以保證其正常運(yùn)行。一旦出現(xiàn)故障,應(yīng)及時(shí)維修,恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。必要時(shí),應(yīng)對(duì)舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造,以減少新設(shè)備購(gòu)買費(fèi)用,充分提高設(shè)備的使用效率。 |