車削時工件旋轉(zhuǎn)捂旨,刀具移動剥扣;而銑削時工件不動细燎,刀具旋轉(zhuǎn)和移動缝呕。這就給工序集約帶來了一定的難度澳窑。例如,一對汽車萬向節(jié)诚咪,它屬于回轉(zhuǎn)體零件圾篱,但除了車削加工外,還需要進行銑削搭肠、鉆削玫惧、鉸削以及齒形加工等10余種不同的工序。特別是齒形加工眯华,還要保持工件和刀具運動之間的嚴格關(guān)系庞蠕,即多坐標聯(lián)動。此外拇掺,由于必須使用多把刀具则菌,還需要考慮如何更換刀具。通常情況下采用轉(zhuǎn)塔更換車削刀具赚毫,而采用刀庫和機械手更換銑削刀具踏靴。
當把這樣眾多的工序集約在一臺機床上加工時,它的數(shù)控程序的編制過程就變復雜了筹柠。其最大的困難在于運動部件以及刀具之間不能發(fā)生相互干涉窜无。
按照傳統(tǒng)的觀念,具有兩個回轉(zhuǎn)軸線的零件必須在不同機床上進行∈释啵現(xiàn)在借助不同的功能部件柄错,就有可能在一臺完整加工機床上得以實現(xiàn)。當加工大型零件時苦酱,完整加工的優(yōu)勢將會更加突出售貌。
機床配置特點
為了在一臺機床上能夠完成不同的加工工序,當更換工件時躏啰,機床的部件就需要加以重新組合趁矾。因此,機床的結(jié)構(gòu)必須加以模塊化给僵。例如,德國Index公司最新推出的模塊化車削加工中心就能夠完成車削详拙、銑削帝际、鉆削、滾齒饶辙、磨削蹲诀、激光熱處理等許多工序斑粱。
車削加工中心借助不同結(jié)構(gòu)的刀具轉(zhuǎn)塔和銑削頭可以進行車削、銑削等加工工序管员。在車削工作時褂省,有兩個12把刀具的刀架可以完成各種復雜的車削工序。在銑削工作時溅逃,刀架轉(zhuǎn)過90°葵稚,兩個由電主軸驅(qū)動的銑頭可在不同方向進行銑削加工。這樣就完成了對一個零件的全部加工工序少锭,實現(xiàn)了完整加工洁席。
完整加工導致機床結(jié)構(gòu)復雜化,工件往往需要在不同坐標位置固定或回轉(zhuǎn)谎躁。當需要在一個圓錐面上鉆均布孔時值唉,需要將工件偏轉(zhuǎn)一個角度后加以固定,并且能夠在加工完畢一個孔后精確分度疮肿。
在一臺機床上進行不同坐標軸線加工的難點在于港赂,工件轉(zhuǎn)到該位置后必須加以可靠固定,并且能夠承受銑削或鉆削的切削力家么。另外一個在斜面上進行銑削涉功、鉆孔和攻螺紋。
在很多情況下裕照,回轉(zhuǎn)體零件上有齒形攒发,如小齒輪或花鍵。傳統(tǒng)的加工方法必然在不同的機床上進行加工晋南。從完整加工的觀念出發(fā)惠猿,可以將它們集成到一臺機床上完成。
許多重要零件都需要經(jīng)過表面淬硬和磨削加工负间。在車銑復合加工的基礎(chǔ)上偶妖,可以將激光表面淬硬和磨削集成到一臺機床中。一臺用于加工凸輪軸的車削和磨削加工中心如圖8所示政溃。凸輪軸加工的特點是非圓柱表面趾访,刀具或工件需要進行橫向快速的相對移動。
另外一個車削和磨削集成的案例是在立式車削加工中心上完成工件的內(nèi)外圓磨削董虱。
德國DMG公司推出一次裝夾完成5坐標銑削和車削加工的DMU型加工中心扼鞋,其特點是采用直接驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺,最高轉(zhuǎn)速500r/min愤诱。因此云头,不管是需要銑削工序的回轉(zhuǎn)體零件,還是需要車削工序的銑削零件,都可以一次裝夾后進行完整加工锁澡。帶有回轉(zhuǎn)托盤交換系統(tǒng)的DMC FD系列加工中心能夠保證快速和準確地進行工件交換埋吊,進一步提高了生產(chǎn)效率。
完整加工的管理特點
工序集約化不僅提高了工藝的有效性神翁,由于零件在整個加工過程中只有一次裝卡愈苛,加工的精度更容易獲得保證。
完整加工大大縮短了生產(chǎn)過程鏈誓贝,而且由于把加工任務(wù)只交給一個工作崗位伶门,不僅使生產(chǎn)管理和計劃調(diào)度簡化,而且透明度明顯提高镣逃,無需復雜的計劃系統(tǒng)就能夠迅速解決所發(fā)生的事情并使之優(yōu)化强男。工件越復雜,它相對傳統(tǒng)工序分散的生產(chǎn)方法的優(yōu)勢就越明顯撼遵。
此外眨仪,盡管完整加工機床的單臺設(shè)備價格較高,但由于過程鏈的縮短和設(shè)備數(shù)量的減少甜杰,車間占地面積和設(shè)備維護費用也隨之減少柑爸,從而降低了總體固定資產(chǎn)的投資、生產(chǎn)運作和管理的成本盒音。從另一角度來看表鳍,企業(yè)資源計劃如果僅僅局限于業(yè)務(wù)管理部門或設(shè)計開發(fā)等企業(yè)上層的信息化是遠遠不夠的。車間最底層的加工設(shè)備——數(shù)控機床不能夠連成網(wǎng)絡(luò)或信息化祥诽,必然成為制造業(yè)信息化的制約瓶頸譬圣,沒有能夠真正解決工廠最關(guān)鍵的問題。
所以雄坪,對于面臨日益全球化競爭的現(xiàn)代制造工廠來說厘熟,除了要提高機床的數(shù)控化率外,更要使所擁有的數(shù)控機床具有雙向维哈、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能绳姨,以保證信息流在車間的底層之間及底層與上層之間的通信暢通無阻。
例如阔挠,日本Mazak公司推出新一代的加工中心不僅實現(xiàn)了完整加工飘庄,還配備一個稱為信息塔(e-Tower)的外部設(shè)備,包括計算機购撼、手機措暗、機外和機內(nèi)攝像頭等,能夠?qū)崿F(xiàn)語音纯亲、圖形踱孕、視像和文本的通信功能讯匈。該機床與生產(chǎn)計劃調(diào)度聯(lián)網(wǎng)艾蜓,實時反映機床工作狀態(tài)和加工進度将窗。操作者需指紋確認權(quán)限,在屏幕上觀察加工過程零反。它是獨立泻畏、自主管理的制造單元。
企業(yè)的生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)安排一周的加工任務(wù)迫讨,發(fā)送到信息塔委丈。信息塔向操作者發(fā)出指令,并在屏幕上顯示機床的實時工作狀態(tài)凤阱。操作者按照屏幕指示進行操作什偷,遇到問題可隨時查閱計算機中的操作手冊。
正常情況下芹枷,機床自動工作衅疙,操作者與機床在時間和空間上都是分離的。管理者和操作者皆配備有手機鸳慈,通過手機可以查詢生產(chǎn)工況饱溢、預計加工完成時間以及延期報告和故障報警。
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