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        提高鐵路貨車零部件加工工效的有效策略

        2015-11-23 07:14:56齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司黑龍江161002
        金屬加工(冷加工) 2015年13期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械加工工序軌道交通

        ■齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司 (黑龍江 161002)

        李志華 楊海峰

        機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)主要是通過設(shè)備對(duì)零部件進(jìn)行加工處理,并運(yùn)用到相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品上,即使是高難度或者復(fù)雜的零部件產(chǎn)品,機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)也能夠很好的解決,因此這項(xiàng)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)。而軌道交通裝備行業(yè)中的部件加工雖然很多已經(jīng)開始采用數(shù)控技術(shù),但無論加工精度、商品化程度乃至生產(chǎn)工效上均不能滿足要求,因此,在數(shù)控加工技術(shù)及專業(yè)化生產(chǎn)上有很大的開發(fā)空間。

        機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)概要

        機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)是指由控制系統(tǒng)發(fā)出指令使刀具進(jìn)行符合要求的各種加工運(yùn)動(dòng),以數(shù)字和字母形式代表工件的形狀、尺寸等技術(shù)要求或者是對(duì)產(chǎn)品加工工藝要求進(jìn)行的加工,也就是說現(xiàn)在所指的機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的整個(gè)工藝過程。與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比,數(shù)控加工技術(shù)采用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機(jī)械加工方法,機(jī)械化程度高,能夠解決零部件緊密性、復(fù)雜性、批量小等問題,大大提高了我國機(jī)械加工制造業(yè)的生產(chǎn)效率,也對(duì)我國技術(shù)人才的需求結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)的調(diào)整改變。占35%,初級(jí)工占60%。而發(fā)達(dá)國家技術(shù)工人中,高級(jí)技工占35%,中級(jí)工占50%,初級(jí)工占15%。這表明,我們的高級(jí)技工在未來5~10年內(nèi)仍會(huì)有大量的缺口。

        軌道交通裝備制造業(yè)中數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)行現(xiàn)狀

        在我國現(xiàn)行的軌道交通裝備機(jī)械加工生產(chǎn)行業(yè),數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用廣泛、相關(guān)人才儲(chǔ)備充足,但在實(shí)際的操作過程中仍然存在一些問題,導(dǎo)致整個(gè)技術(shù)水平提高比較慢。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前,國外軌道交通裝備行業(yè)中機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率為85%以上,而我國的軌道交通裝備行業(yè)中機(jī)械設(shè)備化率不足20%;技術(shù)工人中,高級(jí)技工占3.5%,中級(jí)工

        軌道交通裝備制造行業(yè)中數(shù)控加工工效不高

        在鐵路貨車零部件的生產(chǎn)時(shí),一些較復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件及商品化程度較高部件大多采用數(shù)控加工完成,但生產(chǎn)效率不夠,不能滿足貨車零部件的單一產(chǎn)品。

        (1)對(duì)換刀等輔助工序重視程度不高。為了提高機(jī)械加工的效率,在機(jī)械數(shù)控加工方面,換刀時(shí)間以及換刀的準(zhǔn)確性等都是數(shù)控加工技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)行的換刀方式主要有回轉(zhuǎn)刀架換刀、更換主軸頭換刀、帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)(見圖1)等,企業(yè)要想在機(jī)械加工生產(chǎn)過程中縮短設(shè)備輔助時(shí)間,減少因?yàn)榘惭b工序而引起的誤差等,就必須配備相關(guān)的換刀系統(tǒng)。而企業(yè)在實(shí)際的設(shè)備引進(jìn)過程中,往往很少把這些工序考慮在設(shè)備更新中去,進(jìn)而導(dǎo)致在實(shí)際操作過程中,很容易因?yàn)榘惭b工序問題造成零部件精密度不達(dá)標(biāo)或者是生產(chǎn)時(shí)間的遲緩。例如在換刀方式的選擇上,很多的企業(yè)對(duì)其不重視,設(shè)備的配備往往是違規(guī)操作,進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)問題的出現(xiàn)。

        (2)專業(yè)化生產(chǎn)尚顯不足。軌道交通裝備行業(yè)中如貨車制造業(yè)的鍛造鉤舌(見圖2)、鍛造鉤尾框(見圖3)等大零部件,此類零部件大多是結(jié)構(gòu)形式變化不大,但均需大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。類似這種內(nèi)外部質(zhì)量要求均比較高且結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜的產(chǎn)品,用普通的立式銑床、臥式銑床等多機(jī)臺(tái)的流水設(shè)備也能完成所需求的產(chǎn)品,但在人力、物力等方面造成很大的浪費(fèi)。鑒于這種情況,專業(yè)化的加工方式就顯得具有很大的優(yōu)勢(shì)。

        (3)程序編寫工作不達(dá)標(biāo)。雖然我國機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)成熟地運(yùn)用于機(jī)械生產(chǎn)加工中,并且機(jī)械類人才儲(chǔ)備充足,但是在實(shí)際的對(duì)設(shè)備程序編寫或者是輸入方面的工作來說,很多技術(shù)人才是不達(dá)標(biāo)的,真正能夠熟練地編寫出與實(shí)際需求完全一致,并能夠通過精密程序來提高實(shí)際運(yùn)行效率的技術(shù)工人還比較欠缺。而在實(shí)際的技術(shù)運(yùn)行過程中,由于程序編譯等工作的難度,很少有技術(shù)人員愿意主動(dòng)的去進(jìn)行探索,進(jìn)而在這一方面的技術(shù)進(jìn)步很難得到加快。

        2. 提高工效的有效策略

        為了能夠?qū)C(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行合理的探究,提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平,本文根據(jù)機(jī)械數(shù)控技術(shù)的運(yùn)行原理以及我國機(jī)械數(shù)控加工的實(shí)際狀況,對(duì)數(shù)控技術(shù)水平的提升提出相關(guān)有效策略。

        (1)強(qiáng)化實(shí)際輔助工序的配備工作。輔助工序例如設(shè)備安裝、換刀工序等,雖然不會(huì)直接影響數(shù)控加工的運(yùn)行,但是對(duì)于數(shù)控加工的效率以及其生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量有著非常大的影響。如果不能合理配備相關(guān)工序,將導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的效率降低,甚至?xí)霈F(xiàn)操作錯(cuò)誤、精密度下降等情況,從而為高質(zhì)量的生產(chǎn)造成阻礙。企業(yè)在設(shè)備投資過程中,要充分地表達(dá)對(duì)于設(shè)備的要求以及生產(chǎn)的目的,同時(shí)組織企業(yè)內(nèi)部相關(guān)一線操作人員進(jìn)行實(shí)地的考察,選擇最佳的設(shè)備以及最佳的工序來為加工生產(chǎn)提供有效的保障。

        圖1 自動(dòng)換刀系統(tǒng)

        圖3 鍛造鉤尾框

        (2)數(shù)控技術(shù)與專用機(jī)床完美結(jié)合。我國加工業(yè)正向高起點(diǎn)、大批量、專業(yè)化的方向發(fā)展,尤其是軌道交通裝備行業(yè)??梢哉f,沒有專業(yè)化就沒有大批量;反之,沒有大批量也很難形成專業(yè)化。這就使專用加工機(jī)床大顯身手。如鐵路貨車行業(yè)的一種QF-1型鍛造鉤尾框的承載面為在平面基礎(chǔ)上兩側(cè)有反八字型平面、中間部位為3mm深的通長圓弧形結(jié)構(gòu)(見圖4),受到鉤尾框內(nèi)腔的空間限制普通方法加工較難實(shí)現(xiàn)加工。如果加工平面、小八字形結(jié)構(gòu)、圓弧形曲面需要有原有1臺(tái)臥式銑床配備傳動(dòng)銑頭、2臺(tái)升降臺(tái)臥式銑床、1臺(tái)數(shù)控銑4臺(tái)設(shè)備共同完成上述加工內(nèi)容。而通過設(shè)計(jì)一臺(tái)配備數(shù)控系統(tǒng)的專用機(jī)床(見圖5),通過復(fù)合銑刀系統(tǒng)(見圖6)對(duì)承載面進(jìn)行加工,就解決了鍛造鉤尾框承載面加工難題,在一臺(tái)設(shè)備上通過一次裝夾能夠?qū)崿F(xiàn)平面型承載面、圓弧形承載面、大八字形承載面和小八字形承載面的加工,通過鍛造鉤尾框尾部承載面的加工工藝研究及裝備的研制與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)承載面專機(jī)用復(fù)合銑刀柔性化、復(fù)合化,減少了加工設(shè)備數(shù)量、裝夾次數(shù)和重復(fù)定位誤差,提高了產(chǎn)品交工質(zhì)量、生產(chǎn)效率,同時(shí)降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,更提高了設(shè)備的負(fù)荷率、利用率。

        圖2 鍛造鉤舌

        圖4 QF-1型鉤尾框的承載面

        (3)強(qiáng)化專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)弱化了傳統(tǒng)工藝下對(duì)手工工藝的要求,因此很多的操作人員只需要經(jīng)過簡單的培訓(xùn)就可以上崗操作設(shè)備。但是機(jī)械加工設(shè)備對(duì)于儀器操作、程序編譯等方面對(duì)人才提出了新的要求,很多的技術(shù)工人雖然能夠利用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工,但是其實(shí)際的運(yùn)行效率以及相關(guān)技術(shù)的拓展無法達(dá)標(biāo)。企業(yè)在組織人才隊(duì)伍時(shí)要特別注意對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)人才的考核,并在人才上崗后定期根據(jù)實(shí)際技術(shù)的變化對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí),以使得企業(yè)能夠一直掌握最新的數(shù)控加工技術(shù)或者獲得最快速度的進(jìn)步更新。

        圖5 承載面加工專機(jī)

        圖 6

        結(jié)語

        在鐵路貨車零部件制造行業(yè)中,通過配備數(shù)控加工技術(shù)的專用機(jī)床能有效提高柔性化、復(fù)合化,減少了加工設(shè)備數(shù)量,從而提高工效。但是在實(shí)際的運(yùn)行中,企業(yè)還存在設(shè)備管理不到位、操作配備工作不重視和程序編譯工作不達(dá)標(biāo)等情況,使得我國的軌道交通裝備制造業(yè)的加工技術(shù)進(jìn)步困難?,F(xiàn)階段企業(yè)要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況,科學(xué)地改善專用設(shè)備、符合實(shí)際的運(yùn)行和操作設(shè)備,并加強(qiáng)設(shè)備操作人才的培養(yǎng),讓我國軌道交通裝備制造業(yè)中的數(shù)控加工技術(shù)水平在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到不斷提高。

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