多托盤加工中心在小批量生產中的應用
時間:2017-11-14發動機樣機開發試制驗證階段,需要提供小批量機體、缸蓋樣件用于試驗研究,而樣件的提供周期直接影響著整個項目開發的進度。同時,試制樣件的質量精度也同樣影響著整機試驗質量,故應用于試制樣件加工的設備需具有柔性化、高效化的技術優勢。在此,使用高性能的加工中心就顯得尤為重要,多托盤加工中心的應用成為了部分企業試制樣件加工的首選。本文就多托盤加工中心在實際應用進行了探討。
與普通加工中心的結構區別
圖1所示為普通雙托盤臥式加工中心。該設備為三軸聯動設備,主軸可以沿X/Y/Z方向移動,主軸的轉動以及托盤沿Y軸回轉(回轉精度為1°)。該設備為雙托盤式,即加工倉1個托盤,操作倉1個托盤;兩倉獨立工作,互不影響;工作時通過交換機構實現托盤的轉換;設備配置有西門子840D操作系統、機械主軸、換刀機械手、電器控制柜、集中冷卻裝置、前部側排屑裝置以及60刀位的鏈式刀具庫。
圖2所示為8托盤臥式加工中心。該設備為三軸聯動,主軸可以沿X/Y/Z方向移動,主軸的轉動以及托盤沿Y軸回轉(回轉精度為0.001°)。該設備為8托盤設計,即加工倉1個托盤,操作倉1個托盤,托盤庫6個托盤;3倉獨立工作,互不影響;工作時通過交換機構實現托盤的轉換;設備配置有西門子840D操作系統、機械主軸、換刀機械手、電器控制柜、集中冷卻裝置、后尾式排屑裝置以及180刀位的梳齒式刀具塔庫(可擴展)。
通過上述設備結構對比可知,多托盤加工中心與普通加工中心的區別主要是增加了夾具托盤數和刀具庫安裝容量。
在動力總成核心零部件小批量生產中的應用
通過以上工藝設計過程我們發現,動力總成核心零部件機體的試制驗證工藝特點是:涉及工序多,使用夾具、刀具數量多,工藝過程相對復雜,質量要求嚴格。我們分別采用了普通加工中心和多托盤加工中心進行小批量生產,通過實際應用對比,夾具托盤和刀具更換頻次。
2.加工精度一致性
由于多托盤加工中心夾具一次安裝后無需拆卸,因而可以獲得良好的一致性精度;普通加工中心因反復裝卸夾具,反復夾具校正,加工精度一致性不如多托盤加工中心穩定。
3.工作效率(以10臺為1個批量計算)
普通加工中心受托盤位和刀庫容量的限制,需要反復拆裝;多托盤加工中心不受托盤位和刀庫容量的限制,可以形成一個完整的生產流,小批量供貨效率提升30%左右。
4.員工勞動強度
多托盤加工中心大大降低了操作員工的反復勞動強度,提高了員工滿意度。
結語
通過對多托盤加工中心的應用探討,我們發現其更加適用于在發動機試制驗證階段的小批量樣件生產,能夠滿足生產線單元生產的模塊化布局,有效地降低操作員工的勞動強度,提高了開發效率,產品質量一致性更好,更容易滿足對試制發動機的質量需求。