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沈陽第一機床廠簡易數(shù)控機床專機化使用說明
發(fā)布者:admin  日期:2012/12/19  點擊:596

 有關資料中還介紹了利用“數(shù)控加工適宜性評分表”來決策是否選用數(shù)控機床的方法, 沈陽第一機床廠其中,當工件批量大于100件時,評分明顯下降,可見其批量局限性之大。
  
  然而,當我們注意到簡易型數(shù)控機床與數(shù)控機床存在較大差異, 沈陽第一機床廠而專用機床與普通機床、數(shù)控機床并無不可逾越之界線時,結論與上述圖表可能大相徑庭。我廠前輪轂生產(chǎn)線簡易數(shù)控機床專機化使用7年來的實踐,充分證明了簡易數(shù)控機床完全可以用于大批量生產(chǎn),并且不失為使簡易數(shù)控機床獲取較高經(jīng)濟效益的重要途徑之一。前輪轂生產(chǎn)線于1993年7月利用原有普通車床作了數(shù)控改造后,生產(chǎn)能力并未因此提高,廢品率與普通車床相當甚至更高,僅僅只降低了勞動強度,效果遠不如人意。
  
  由于受數(shù)控機床適用范圍理論影響, 沈陽第一機床廠該工序內(nèi)容高度集中,包含諸多階梯內(nèi)外圓粗、精車和多處內(nèi)、外圓倒角以及軸向深槽和徑向切槽等工步。理論上認為這樣的工序使用數(shù)控機床可以顯著提高效率,提高精度和精度一致性,能實現(xiàn)多臺機床一人看管,降低操作者的技術等級要求。但實際情況幾乎恰恰相反:
  
  實際切削時間586s,比原來普通車床手工操作約慢120s:
  
  精車孔徑實際誤差可達0.06mm,而公差為0.03mm,廢品率<2.5%:
  
  切削圓周深槽(寬×深=6.5mm×15mm)經(jīng)常失步, 沈陽第一機床廠嚴重阻礙了正常生產(chǎn)。由于失步改變了坐標位置,尺寸很不穩(wěn)定,常需返工。
  
  工序復雜導致刀具多且形狀復雜,難于刃磨和裝調,每班需4名經(jīng)驗豐富、技術水平較高的操作者開4臺機床,才能滿足生產(chǎn)流通速度,而班組實際情況不能適應。
  
  理論與實際的巨大差異,其原因主要在于簡易數(shù)控機床與一般數(shù)控機床的差異。簡易數(shù)控機床大多是利用原普通機床改裝,除了加裝機床數(shù)控系統(tǒng)和少許改裝進給系統(tǒng)外,其余并無改變,因此原機床的機械性能基本不變,切削用量亦不能加大,單一工步并不能提高效率。此外,當時的簡易數(shù)控機床所配置的步進電動機負載能力偏小,切削阻力稍大即頻繁失步,因此不得不降低進給速度。如切槽工步進給速度被迫降到原普通機床的1/3,盡管工步間自動轉換比普通機床快,但仍入不敷出,總的效率較低。
  
  簡易數(shù)控機床一般選配開環(huán)控制系統(tǒng),實際進給量無反饋亦無動態(tài)調整,對失步毫無察覺,其進給精度與采用閉環(huán)控制的數(shù)控機床比較,存在著質的差異。 沈陽第一機床廠此外,用普通機床改裝的簡易數(shù)控機床進給系統(tǒng)剛性遠不如數(shù)控機床,因此,對于材料硬度差異、毛坯余量大小、刀具鋒利程度等因素比較敏感,尺寸離散程度較大。對于較小公差帶,其實際工序能力往往不足,故不能簡單地使用于精度要求高的場合。
  
  簡易數(shù)控機床因其簡陋或改裝質量差、工作環(huán)境差等因素影響,故障率高于一般數(shù)控機床。若工序內(nèi)容過于集中,任何一工步發(fā)生故障停機處理,都使整道工序受阻,對生產(chǎn)線流通影響較大。在質量方面影響亦大,例如上工步只要失步一兩個脈沖當量,后續(xù)精車就難免報廢。一般來說,需控制的動作轉換次數(shù)與故障率成正比。例如回轉刀架使用4個轉位比僅使用一個轉位的故障高約4倍。 沈陽第一機床廠因此,簡易數(shù)控機床并不適用于工序內(nèi)容復雜的場合。
  
  認識到簡易數(shù)控機床與數(shù)控機床的較大差異,為我們在觀念上突破其適用范圍提供了依據(jù)。怎樣才能使簡易數(shù)控機床獲取較高的經(jīng)濟效率?最基本的辦法之一是揚其長,避其短,而簡易數(shù)控機床專機化使用恰能比較有效地做到這一點。
  
  首先,簡易數(shù)控機床的價格不但遠遠低于一般數(shù)控機床,甚至還遠低于專用機床。利用原有普通機床改裝,一臺機床的追加投資僅約2萬元。 沈陽第一機床廠因此,簡易數(shù)控機床作專機使用具有很好的經(jīng)濟性和性能價格比。
  
  其次,專機生產(chǎn)線往往只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品,若要改換產(chǎn)品,要么須對原機床的夾具和動力部分作較大改動,要么另搞一條專機生產(chǎn)線,其轉換周期長,成本高,很難適應當今以銷定產(chǎn)的市場要求。而簡易數(shù)控機床組成的生產(chǎn)線,工藝柔性與數(shù)控機床幾乎相同,可以隨需應變。例如前輪轂生產(chǎn)線,數(shù)控系統(tǒng)中同時儲存了兩種型號的前輪轂、后輪殼的加工程序,零件品種轉換時,只需調出相應加工程序,換少許刀具即可。對于試制產(chǎn)品的小批量生產(chǎn),只要補輸入加工程序,亦能很快地實現(xiàn)。7年來,這條生產(chǎn)線不僅很好地完成了原定的任務,還在外協(xié)件(相同零件或不同零件如后輪殼)配套缺口大的關鍵時刻發(fā)揮了重要作用。 沈陽第一機床廠由此可見,簡易數(shù)控機床作專機使用具有一般專用機床無法比擬的工藝柔性,能較好地適應市場要求。
  
  簡易數(shù)控機床專機化使用對于避其短也很有好處。
  
  專機化使用的具體特點之一是各工序加工內(nèi)容比較單一,切削時間大致相等,使每一臺機床閑置等待時間較少,從而充分發(fā)揮全線的生產(chǎn)能力。這就意味著原來過于集中的工序內(nèi)容需要化整為零,使每道工序都比較簡單。這與現(xiàn)有理論幾乎背道而馳,但正因為如此,可以有效地避免簡易數(shù)控機床的許多短處:
  
  粗車、半精車與精車分離后, 沈陽第一機床廠尺寸公差一下就擴大了幾倍或十幾倍,對于簡易數(shù)控機床,毫不費力即可達到尺寸精度和精度一致性要求。此外,因刀具少且裝調方便,操作者省去了用顯微鏡對刀的麻煩和時間。由于操作簡易,質量穩(wěn)定,一人看管2臺機床輕松自如,一舉提高功效近一倍。
  
  而精車工序獨立后,機床進給系統(tǒng)受力輕微,精度一致性顯著提高。由于不轉刀架以及動作轉換極少從而減少了誤差源,離散程度下降,工序能力指數(shù)提高。在此以該工序精車Ø52mm孔徑質量為例,
  
  由此可見,盡管簡易數(shù)控機床精度不如一般數(shù)控機床,但通過一些特殊措施改善它的工作條件后,其精度水平是可以滿足一般精加工要求的。這一特點具有很大的經(jīng)濟意義:如果為精車工序配置一臺數(shù)控機床的話,其精度也只能大致如此,而成本卻要高出20倍以上。
  
  由于工序內(nèi)容簡單,需控制的動作轉換數(shù)大大減少, 故障率明顯降低,保證了生產(chǎn)線得以正常運行。同時,專機化有效地加快了零件流通,對機床布置、現(xiàn)場管理和安全文明生產(chǎn)十分有利。過去因各工序不平衡,某些工序經(jīng)常發(fā)生工件大量堆積,對暢通道路、清掃鐵屑、質量檢驗、均衡生產(chǎn)等均有影響。專機化后,現(xiàn)場阻滯現(xiàn)象明顯減少。
 

 

 
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