从CIMES看设备与工艺的关系.docx
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1、针对如何选择合适的制造方式.提出规模决定设备、设备决定工名的观点,以阶梯轮类零件加工为例,分别介绍基于小批量和大批R生产工艺的自动化生产线及其工艺流程,结合历年CIMES展会上展品的总体情况,指出目前存在的问题,并对前景进行了展中。近几年来,中国国际机床工具展览会(CIMES)在自动化柔性化制造、数字化和信息化等领域展出了许多精品案例.但是对干具体的制造企业来说应该怎样选择适合自己企业的制造方式?这种制造方式,怎样既能照顾到自己的产品特点,又能匹配企业规模?这些问珊比选择台加工设缶要复杂得多。本文就这些向胭,以及在智能制造案例i殳计及应用中期到的一些问题,读一些观点,希望对大家有所帮助.1 .
2、规模决定设备、设备决定工艺企业的发展需要过程,初期往往采用的是通川i殳备.随着规模的不断犷大,各种专用机床就会不断地增加,因此,同样的产品,在企业发展的不同阶段,会有完全不同的加工设备及加工工艺.卜面以常见的轴类零件为例,分析小批小生,::I;人批二牛产的区别图I所示为普通的阶梯轴类零件.这种结构的阶梯轴在电动机、减速机、水泵和粮食机械等很多行业都有应用,在年产5万件以下的多品种小批JS生产企业中,大多采用通用设备加工,其加工工艺见表1图1普通阶梯轴类零件在表1所示生产模式中.内于采用的是通用设备产品换型容易,缺点是生产效率比较低.在大批果生产中,往往采用专机生产,其生产工艺见去2。对比表I、
3、发2可以发现,衣2比表I少了一道加工工序,而且在表2大批麻生产工艺中,工序-加工时间比较短,这就是采用专机加工的优势,表1、表2两种工艺的优缺点对比见表3”表3两种工艺的优缺点对比序号小批R生产工艺大戳及生产工艺I产给H1B容与2对原材料弯曲收要求较高较抵3生产效率较抵K4工序加工时差0较大较小5自动化生产纸纹无装JM无整别2 .基于生产工艺的自动化生产战图2所示为表1阶梯轴类零件小批盘生产自动化生产线布局,其加工工艺流程如图3所示,具体的工艺流程描述见我4.图2中,数控车床I车左渊面,数控车床3车右海面,数控车床4车右外K1.,数控车床12车左外圆,数控械床I1.钱镀槽。图2小批啾生产自动化
4、生产规布同I、3、4、12数控车床2一上料仓5、7、9一机器人6,8-输送战IO-卜科仓I1.一数控蜕床2号车床3号下球图3小批册生产工艺流程示意表4小批量生产工艺流程生产嘀序工作内容注意事项机石人以料上H仓上H便自动性涌.机器人逐一抓IR.I号车床松鼎无I:件机区人才抓取I号*床车左指面,砧中心A.用车/外日%*无顶if1.2号车床车轴右端面,站中心北一夹无顶输送线输送桧海到位机器人才放件3号手乐右外显3部一夹一Je4号车床车左外回生陆夹一顶蛤送线输送松溶到位机器人才放件快镀懵抽两钢均在IIt幡.TfS机;5人下料逐排F料根据工艺流程分析,出大加工时间为17伙.换料需20s,因此生产弟个工件
5、所需时间为170+20=190(三).I个月按工作26天、I天按16h计算,并且考虑机器定期雏修保养、嘤机以及准备刀具毛坯和工件搬运等非生产工时后,根据本公司的经脸及统计资料,该自动化加工单元的使用率约为82.3%.月产fit为26X16X3600X0.823/190=6486(件).如果产能更大,可以多建几个单元,I个熟练的操作者可操作2个或3个单元,体现了以机器人换人给企业带来的效益,对于10万件以上的大批及生产企业,可以采用表2中有专机的自动化生产线,如图4所小其中1号机床为帙打机,可以同时酰轴的两端面、钻两端中心孔以及套车一端外因1.加工效率高.,而旦两海中心孔的同轴度也比较高,在大批
6、麻轴的生产加工中被广泛采用.从2011年起,CIMES展会上每年都有此种专机展出,其功能和侦玳也在不断提升,总控台2号车床图4有专机的自动化生产线图3利图4所示只是轴类零件自动化加工的通用案例,对于具体的行业,可以采用具有行业特色的专属和工践,比如电动机生产企业可以采用如图5所示的自动化生产战。图S电动机自动化生产线3 .存在的何胞与前景展望从历年CIMES展会上展品的总体情况来看,中低海市场国产机床在品种上基本实现了全覆鼓,在市场占有率上成了绝对主流;在高端机床上,与国外产品的差矩也越来越小。自M中国制造202赞发布以后,明绕莉这个规划,各方都救了很多努力.第者在与客户的接洽中,不断有客户提
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