嚴(yán)朝寧　辛敏科

摘 要：文章為車加工中心進(jìn)行工藝優(yōu)化提供一種思路，對(duì)車床床體孔加工工藝優(yōu)化進(jìn)行了探討。新工藝對(duì)車床床體孔進(jìn)行數(shù)控化、自動(dòng)化、流水線形式的生產(chǎn)，在一次吊裝完成后實(shí)現(xiàn)所有孔系的精確自動(dòng)加工。結(jié)果表明，優(yōu)化后的孔加工自動(dòng)線顯著提高了加工位置精度和產(chǎn)品質(zhì)量的可控性，提高了加工柔性，提高了產(chǎn)品零部件的一致性，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了制造模式的數(shù)控化、智能化。

關(guān)鍵詞：車床床體孔；工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）26-0093-02

1 概 述

普通車床，平床身數(shù)控車床適合從事中小批量、工藝性簡(jiǎn)單的工件的生產(chǎn)制造。近年來(lái)雖然高端數(shù)控車床的需求量不斷增加，但是其對(duì)企業(yè)的資金需求和人員配置都有較高的要求，而普通車床、平床身數(shù)控車床憑借自身優(yōu)良的性價(jià)比，維護(hù)成本低，從業(yè)人員多的特點(diǎn)，仍然占據(jù)著車床市場(chǎng)的絕對(duì)份額，在今后一段時(shí)期內(nèi)仍將是市場(chǎng)的主力。因此產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬、價(jià)格合理、產(chǎn)能充足是每一個(gè)大型車床生產(chǎn)企業(yè)都要面對(duì)的問(wèn)題。

車床床體孔加工自動(dòng)線是以自動(dòng)化和智能化加工工藝原則為中心，通過(guò)工藝創(chuàng)新，進(jìn)行的一次工藝流程轉(zhuǎn)換。該工藝通過(guò)改變?cè)械呐可a(chǎn)零件工序分散的加工方式，采用工序集中原則，在一次吊裝后完成所有孔系的精確自動(dòng)化加工。床體孔加工自動(dòng)線在不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)生產(chǎn)節(jié)拍、加工制造的柔性、勞動(dòng)生產(chǎn)率、制造成本等機(jī)械加工重要指標(biāo)均有大幅提升。

2 工序內(nèi)容簡(jiǎn)述

以某企業(yè)生產(chǎn)的CDE6140A-10101A/1500床體孔加工在各工位流轉(zhuǎn)為例：

人工上料 → 液壓夾緊 → 滾道線輸送至第一個(gè)工位 鉆鉸床身前后面各孔（除進(jìn)給箱安裝面、后絲杠瓦架面孔） 輸送至翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) → 床身翻轉(zhuǎn)90 ° → 輸送至第二工位 → 鉆锪鉸床身上下面各孔 → 翻轉(zhuǎn)裝置 → 翻轉(zhuǎn)90 ° → 輸送至第三工位 → 鉆锪鉸進(jìn)給箱安裝面、后絲杠瓦架安裝面各孔 人工卸下至存放區(qū)，床身孔加工自動(dòng)線各工序簡(jiǎn)圖，如圖1所示。

3 工藝性分析對(duì)比

在車床床身孔加工過(guò)程中，原先是按勞動(dòng)組織劃分成若干個(gè)大序，在多個(gè)工位人工操作普通設(shè)備進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化流水線作業(yè)以后，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)工位通過(guò)滾道線傳輸，在多個(gè)工步對(duì)床體全部孔系實(shí)現(xiàn)高效、精確的數(shù)控化孔加工流水作業(yè)方式，使床體孔加工的精度與一致性得到了極大的提升。

床體孔加工改變了傳統(tǒng)的較大工件的孔加工方式，提高了生產(chǎn)效率，并且在提高員工的勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，工藝改變前后對(duì)比分析如下。

3.1 輸送方式改變

床體采用滾道線連續(xù)輸送方式，將床體輸送至不同加工工位，改變了以往床體在不同工序、工位間周轉(zhuǎn)需要多次吊裝的情況，節(jié)約了大量的生產(chǎn)時(shí)間，床體便于集中存放，可節(jié)約出大量工序間周轉(zhuǎn)臨時(shí)存放空間，極大地減少了在工件周轉(zhuǎn)過(guò)程中已加工表面劃傷的可能性。

3.2 加工模式改變

加工模式的改變：床體屬于較大工件（重約2～3 t），傳統(tǒng)孔加工方式采用劃線-搖臂鉆鉆孔、鉆模鉆孔（床頭箱安裝面孔）和配鉆（普通車床齒條面孔）等方式，床體加工線實(shí)現(xiàn)了床體孔數(shù)控化加工，采用數(shù)控高效設(shè)備，使用雙臥頭，在床體傳輸?shù)郊庸すの粫r(shí)對(duì)床體兩側(cè)孔系同時(shí)進(jìn)行加工，通過(guò)一次裝夾完成全部孔系的加工，極大的提高了對(duì)床體孔的加工效率。

3.3 翻轉(zhuǎn)裝置改變

對(duì)不同面的加工，以往需要用天吊對(duì)床體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，吊裝到指定位置，完成加工后再次進(jìn)行吊裝翻轉(zhuǎn)送回存放區(qū)域。床體孔加工自動(dòng)線設(shè)計(jì)采用自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，床體在滾道線輸送至翻轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，液壓系統(tǒng)將床體鎖緊在翻轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，對(duì)床體進(jìn)行90 °翻轉(zhuǎn)后放回滾道線，向下一工位傳輸，通過(guò)下一工位兩側(cè)的臥頭進(jìn)行進(jìn)行與上一工位垂直面的孔系加工。

3.4 加工精度改變

加工精度得到質(zhì)的提升，以往受劃線、搖臂鉆、擺放方式、鉆模情況等多種因素影響，孔的位置度尤其是兩側(cè)面孔系受影響較大，采用床體孔加工數(shù)控線加工，以床體底面為主定位面，液壓夾具夾緊，兩側(cè)數(shù)控臥頭進(jìn)行加工，床體前面進(jìn)給箱安裝面，絲杠瓦架面銷孔精度±0.02。

3.5 加工模式改變

加快生產(chǎn)節(jié)拍，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度。加工方面，由于加工模式的改變，取消了劃線工序，孔加工時(shí)床體不必在工序間多次周轉(zhuǎn)和在同一工序中的翻轉(zhuǎn)。原加工方式加工床體兩側(cè)面孔需要要床體向一側(cè)平放、墊平后再進(jìn)行孔加工作業(yè)，對(duì)另一側(cè)面孔加工則需再次對(duì)床體進(jìn)行兩側(cè)90 °翻轉(zhuǎn)在進(jìn)行加工，完成加工后再次翻轉(zhuǎn)90 °吊往臨時(shí)存放區(qū)，待下序使用，采用床體自動(dòng)線加工后，只需一次吊裝，通過(guò)數(shù)控程序自行完成加工，生產(chǎn)節(jié)拍提升60%以上，相同產(chǎn)量人員配置僅為原來(lái)的20%，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。同時(shí)由于孔位置精度的提高，在一定程度上提高了裝配線的裝配效率。

4 新工藝優(yōu)點(diǎn)

在數(shù)控技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)上，床體孔加工自動(dòng)線通過(guò)工藝流程的重新規(guī)劃，主要實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：

①提高了加工位置精度，在提高產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)為裝配線節(jié)約調(diào)整時(shí)間。

②提高了加工柔性，減少胎具投入，取消了鉆模的使用，夾具的加工制造和保管成本；

由于用戶的需求，對(duì)床體孔位置進(jìn)行一定調(diào)整，鉆模無(wú)法使用，要對(duì)工序進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)數(shù)控化加工可以有效解決，不僅節(jié)約了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，同時(shí)避免了大批量生產(chǎn)產(chǎn)品在工序臨時(shí)調(diào)整過(guò)程中可能衍生的其他問(wèn)題。

③提高了產(chǎn)品零部件的一致性，符合批量產(chǎn)品零部件的互換性原則。以往有些位置度要求較高的孔需要配鉆（如：普通車床齒條孔），采用數(shù)控化加工后，提高了零部件的互換性，在設(shè)備維修尤其是售后服務(wù)方面表現(xiàn)尤為凸出，提高服務(wù)效率，提高用戶的好感度。

④提高了員工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，床體孔加工自動(dòng)線的應(yīng)用，可以取消劃線工序，淘汰一批低效設(shè)備，單位產(chǎn)能的人員配置可降低80%以上。

⑤制造模式向數(shù)控化，智能化邁進(jìn)的有益探索，由于低效設(shè)備的淘汰，為加工車間數(shù)控化規(guī)劃提供了必要的空間。

5 結(jié) 語(yǔ)

床體孔加工自動(dòng)線加工與傳統(tǒng)工藝相比，是一次制造模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)大批量生產(chǎn)的零件采用工序集中原則，通過(guò)數(shù)控化連續(xù)加工模式，不僅顯著提高了加工效率、降低了生產(chǎn)制造成本，而且也提高了零件的加工精度，使零件的互換性更強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化柔性生產(chǎn)制造。但文章所闡述的方法針對(duì)性強(qiáng)，因而后續(xù)工作將與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合研究，進(jìn)一步完善了加工中心工藝優(yōu)化的相關(guān)理論。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王啟平.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[2] 盧秉恒，趙萬(wàn)華，洪軍.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3] 薛元順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：人民教育出版社，2001.

[4] 馮之敬.制造工程與技術(shù)原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.