精密零(líng)部件加工(gōng)http://www.dgszm.com/智能製造思(sī)考
精密零部件加工本身其數量就(jiù)不多,但加工的難度高,而且對於(yú)人員素質(zhì)要求也非(fēi)常高,是目前機械加工裏麵最希望實現(xiàn)自動化加工的(de),但也是最(zuì)難實現的。目前隨著人(rén)們對於產品品質要求的提供,現在我們的產品的精度要求越來越高(gāo),但另外一矛盾則是其批量越來(lái)越少,甚至很多的產品(pǐn)的隻有一件,這樣的方式(shì)一(yī)方麵對於人員的素質要求高,另外一方麵對於(yú)機床本身(shēn)的精度要求更高,我們在傳統的有一定批量生產的行業,可以通過對於加工工藝和程序坐(zuò)標的調(diào)節實(shí)現(xiàn)對於精度(dù)的(de)保證(zhèng),即通過首件進行(háng)試(shì)切,然後進(jìn)行(háng)坐標的調整來實現產品(pǐn)的高精度批量生產。
但當我們麵對一堆單件或者小批(pī)量生產的產品時候,其本身隻有一個或者二三個毛坯零件,數量少並且加工中心精度要求高,因此要求機床時刻處(chù)於穩定狀(zhuàng)態,並且其(qí)絕對精度要求大量非常(cháng),隻要(yào)一加(jiā)工就能夠(gòu)達到精度要求。但實質的情況下,本身有0.005MM的精度機(jī)床就可以(yǐ)完成加工,但現在需要將機床精度提高到0.003才可以。這些對於平(píng)麵加工或者不複雜的加工是可以,但當(dāng)我們
的產品有非常高的精度要求時(shí)候,我們按照有一定批量(liàng)的方式(shì)進行加工時候,其就很難一次保證,要麽是(shì)浪費加工的零件,同時還會影響生產。因此對於這樣(yàng)的高精度的零部件加工其實(shí)現智能製造則還需要(yào)一些強(qiáng)有力的手段,我們從廠(chǎng)房到設備再到夾(jiá)具刀具以及日常管理(lǐ)等方麵講述精密加(jiā)工的智能製造實現和打造(zào)。
1、廠房的基礎的條件(jiàn)處理好,那麽我們產品加工過程中將會少非常多的故障和不穩定因(yīn)素。廠房地基如果可以有選擇的條件盡(jìn)量(liàng)選擇靠山並且避(bì)開震動源如公(gōng)路、鐵路等等(děng),本身下(xià)麵(miàn)是岩石層的地(dì)方,這樣地基下沉機會比(bǐ)較少,不會影響地基(jī)下沉(chén)而影響設備的精度。當地基本身條件(jiàn)一般時候,我們需要嚴格按照設計要求進行地基施工,一(yī)方麵是對振動(dòng)源隔離,另外一(yī)方麵保證地基具備承(chéng)壓(yā)和拉強,很多時候前麵二個都注意到了,但對(duì)於(yú)拉強並沒有注意到,這主要是由於機床其移動速度快,我們需要將設備能夠與地基進行勞固的(de)連接。很多(duō)企業賣了非常昂貴的設備(bèi),但在設備安裝地基方(fāng)麵確是偷工減料,或找一些專業的施工隊(duì)伍進行(háng),造(zào)成錢花了達不到設計要求,經常出不穩定。此對於電源穩定性也要求非常高,很多時候由於電源不穩定和設備安裝時候接電不規範,造成了機床經常出現一些無法莫名故障或報警(jǐng),並且很難查到原因點。
2、溫度濕度的控(kòng)製,在高(gāo)精密產品加工中,其精度(dù)不僅僅是機床本身精度,外部環境對於精度影響也非常大,一方麵會(huì)影響到本身設備的精度,另一方(fāng)麵(miàn)會造成加工零件本身的變(biàn)形或膨脹(zhàng),特別是對於鋁(lǚ)合金這些對溫度(dù)非常敏感的材料。能夠建設恒溫廠房盡量(liàng)保證,這(zhè)樣(yàng)可以大幅度提高機床和加(jiā)工出來的產(chǎn)品的穩(wěn)定性,但很多企業雖然配置了空調係這統,但由於管理不到位,造成了車間溫度並不(bú)穩定。因此對於高精度(dù)加工,溫度控製是必須的要素。
3、最為基礎(chǔ)的機床,對於精密而複雜(zá)的零件加(jiā)工,如果我們隻是采取傳統的立式加工中心(xīn)方(fāng)式進行加工,不是加工不出來,而效率和精度保證起(qǐ)來非常團難,我們在設備選型時候一方(fāng)麵需要保證精度,另外一方麵還需要保證效率,但這二個本身又是矛(máo)盾體。最終還需要保證總體(tǐ)的投資(zī)的具備很好經濟(jì)性,因此選型搭配很重要。對於精密加(jiā)工最重要的是精度和效(xiào)率,如果精度達不到,那(nà)麽就不(bú)用提效率了(le),因此(cǐ)對於精度有二方麵的精度(dù),一方麵是一次性加工(gōng)合格的精度,也就是我們怎麽樣讓實(shí)際走刀和(hé)我(wǒ)們程序保持一(yī)致,當然這裏麵包括夾具、刀具以及人員(yuán)裝夾。但最重(chóng)要的(de)還是機(jī)床本(běn)身的定位精度(dù)要高。第二個是第一次加工和第二次加工的重複性,這(zhè)就是我們機床的重複定(dìng)位精度,這裏麵最核心就(jiù)是我們的機床和夾具的穩定性了。在(zài)效率方麵當然機床快移速度、換刀速度等等很重要,但最重要的應該是機床能夠一次性更快的將產品加工出來。因此對於高(gāo)精密產品減少裝夾造成的誤差(chà)是一個關鍵,減少裝夾時間是重(chóng)點(diǎn)。如果裝夾時間很多,裝(zhuāng)夾(jiá)誤差比較大,需要來回校正確認,都會降低我們的效率(lǜ)。其沒有辦(bàn)法像我們汽車批量生產那(nà)樣,講的是按秒計算。而且本身精密零件很大程度上不會有非常(cháng)大(dà)的量。
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4、建議采取五四三的方式,五是指五軸機或者多(duō)軸機,這些設備其對於(yú)複雜的零(líng)件可(kě)以(yǐ)實現一次裝夾完(wán)成整個零(líng)件加工,非常有效的保證了產品空(kōng)間(jiān)位置要求。四是指臥式加工中心,臥式加工中(zhōng)心其適合箱體類的(de)零件,並且(qiě)本身具備非常快效率,可以應對一些有一定批量的產品。四也是立式加工中心上麵配置四軸轉(zhuǎn)台,實現臥式加工中心的功能(néng)。三(sān)是指立式加工中心這是最為(wéi)基礎的設備,應(yīng)對大部分的產品加工,其成本(běn)比較低。
5、選型確定下來後就是(shì)配(pèi)轉置,一台設備配置選擇將決定機床性能的發揮,很多(duō)時候我們的企業出現了本體(tǐ)高價買回來了(le),但(dàn)不願意增加一些項,導致設備發揮的作用有效,但我們也不能為了防止配置不齊會出設備性能無法全麵作用,而將所有的配(pèi)置全配上,這樣好,經濟性又存在問題了,這裏講(jiǎng)一下必須要(yào)配置的選項:
6、機床的各軸光柵尺,雖然在(zài)一般加工時候作用有限,但在高精度和小批量加工時候其(qí)作用就明顯了,其可以有限的保證的穩定性,當然光柵尺也有精度級別,精度級別越(yuè)高到(dào)來的精度效果越(yuè)好。在五軸機或者四軸機方麵,建議(yì)一定要配(pèi)置旋轉軸的圓光(guāng)柵。更有利於保證空間位置精度。光柵尺可(kě)以提高我們機床的定位精度和重複定位精度。
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7、切屑(xiè)液溫(wēn)度控製,我們加工過程中的溫度很(hěn)大部分是由於切屑生產的,這種是無法回(huí)避的,另外還有天氣的溫度的變化,因此除了前麵所講的車間溫度的(de)控製外,對於切屑液溫度控製(zhì)也非常關(guān)鍵(jiàn)。現在我們很多企業對於這一點(diǎn)重視不夠(gòu),雖然配置了空調廠房,但加工過程中切屑液溫度會升高。因此還是建議配溫(wēn)度控製。
8、在線測裝(zhuāng)置,此功能是用於(yú)對坐標係進行自動找正,以及對機床本(běn)身坐標係進行修正和確認。同時也可以用於(yú)對產(chǎn)品加工完後進(jìn)行的尺寸的測量,測量完後如果達(dá)不到要求,可以進行再次加工和修正。當然也可(kě)以將一些加工完後的產品進(jìn)行(háng)修正時候的坐標建立。
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9、帶有高精度過濾的排(pái)屑器,這一方麵往往很多企業忽視,但其對於精度的影響和效率的影響都非常大,如果排屑器過濾精度不高,會導致切屑對刀具磨損加快,並且影響表(biǎo)麵質(zhì)量。特別配置了主軸中心高(gāo)壓單元的,更是需要配置高精度免維護的過(guò)濾係統,過(guò)濾係統的精度和效率直接會影(yǐng)響到內冷壓力的穩定,以及機床無(wú)故障運行。當內冷(lěng)壓力不穩定時候,就會出現斷刀或者壽命降低。出現極(jí)端情況堵塞時(shí)候,機床(chuáng)就會報警,然後停機(jī)停線。但如果沒有報警時,就刀具就會折斷或者加工出來的精度達不到。另外如果過濾係統(tǒng)精度差時候(hòu),鋁屑就(jiù)會進入到主(zhǔ)軸裏麵,而(ér)我們主軸上(shàng)麵(miàn)的回轉接頭的密封圈就容易磨損,當密封圈磨損時候就會有水容易進入主軸電機(jī),這個時候就會燒壞主軸的電機。現在我們很多機床配置了過(guò)濾係統,其精度也很高,如布袋、線性過(guò)濾器、線帶過濾這些(xiē)方麵,有的(de)精(jīng)度很高,有的成本很低,但他們有一個最重要的需要人員維護,需要定期維護(hù),一但(dàn)人員疏忽,就會造成要麽暏住,要麽(me)直接損壞起不到作用(yòng)。因此現在越來越多的企業開始選配免維護自動反衝逆洗過濾器的過濾係(xì)統。德國普銳米勒在采用這套係統後,得到了客戶的好評。當然現(xiàn)在主流的機床,特別(bié)是在汽車行業大批量生產使用(yòng)的(de)已(yǐ)經把這個(gè)變成了必配。
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10、好馬(mǎ)配鞍,配置高精尖的設備,我們(men)還需要配(pèi)置精良的夾具和刀具。很多時候(hòu)買了好的設備,結果卻配置了很一般的刀(dāo)具,夾具則(zé)是(shì)簡(jiǎn)單的虎鉗等手動應(yīng)對。一方麵造成精度無法保證,另外一方麵造(zào)成效率比較低。隻有配置相(xiàng)應的刀具和夾具能夠發揮機床的效率和價值,也才能讓人員的效率得到充分發揮,否則就是一台發拉利當作拖拉機開,再(zài)好的設備也發(fā)揮不(bú)出應有的作用。
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11、在整個加工車間建立夾具體係,大(dà)量應(yīng)用零點定位快換夾具等,為什麽時(shí)候夾具體係,夾具和(hé)刀具一樣,當你隻為一套機(jī)床配置時候,其成本將會非常高,但如果在整個車間,從不同的機台都配置此係統,再將其與測量等其它(tā)工廠序一起配置時候,將會大幅度的(de)提高效率。隻(zhī)需要一次(cì)進行精準裝(zhuāng)夾後,後續都可以通過零點定位係統進行各工序之(zhī)間無(wú)間隙(xì)的工序切換,一方麵效率非常高,不需要向以(yǐ)前一樣還需要零位找正或重新裝(zhuāng)夾。另外一方麵由於其工(gōng)序之間切換精度(dù)丟失很小(xiǎo),可以實現產品在不同機台之間高精度切換,可以減少設備(bèi)投入的成本和提供加工精度。當我們沒有辦法建(jiàn)立統一的夾具體係時候,我們需要加大對於夾具的投入,在所有加工製造資源(yuán)中,對於夾具的投入帶來(lái)的回報應該是(shì)最大的。夾具是支承我(wǒ)們的機床、刀(dāo)具(jù)、人員效率(lǜ)發揮的關鍵,當我們夾具剛性提高後,我們才能夠提供我們加工切屑參數,當我們將通過夾具實現更零件(jiàn)加工數量時候,我們才能夠讓我們的人員(yuán)更加輕鬆或產生更大的產值。當我們夾具設計到位後(hòu),才能夠彌補(bǔ)產品本身的剛性的缺陷。一流企業的(de)差異,對於機床投入是一方麵,最重要(yào)的體現就(jiù)是(shì)對於夾具(jù)的(de)投入。
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12、刀柄(bǐng)的配置,由(yóu)於一台機床上(shàng)麵配置刀柄(bǐng)數(shù)量比較多,因此當一個刀(dāo)柄價格相差比較大時候,直接會影響到投資(zī)額(é)度,但實質上刀(dāo)柄的選擇對精度、效率、成(chéng)本影響非(fēi)常大,其精度高,可以減少(shǎo)刀具磨損,減少對於(yú)機床主軸磨損(sǔn),很多企業由於(yú)省這方麵成本,0.001mm跳動的主軸,選(xuǎn)擇了0.005mm的刀柄,造成了機床(chuáng)隻能達到0.005mm,同時長(zhǎng)久使用,主軸的精度也變成了(le)0.005mm。
13、專業的軟件(jiàn)選擇,專業(yè)正版的軟件可以大幅度提高程序(xù)的精度和效率(lǜ),實現很非專業軟件不能實現的功能,軟件本身(shēn)是經驗的體現。
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14、我們無法做到完全自動化,但我們可以做少人化的半自動化,將機床加裝雙交(jiāo)換工作台。實現人員輕(qīng)鬆而細致的(de)機外產品(pǐn)裝夾,確保每一(yī)次裝夾的可靠性(xìng)。美國MIDACO就是這樣的一個企業,其誕生在美國,我們知道美國的醫療器械行業非常發達,但這(zhè)個行業沒有辦法實現全自動化,因此大(dà)部分都是采用半自動化,人工裝夾(jiá),自動上下料。從而輕鬆實現加工製造。當我們(men)所有基本條件具備以後,找一個專門從事精密加工智能製造集成的企(qǐ)業也是(shì)非常至關重(chóng)要。
精密零部件加工智能製造思考
07-31-2023
