精密零部件加工http://www.dxqiumoji.com/智能製造思考

精密零部件加工本身（shēn）其（qí）數（shù）量就（jiù）不多（duō），但加工的難度高，而且對於人員素質要求也非（fēi）常高（gāo），是目前機械加工裏麵最希望（wàng）實現自動化加工的（de），但也是（shì）最難實（shí）現的。目前隨著人們對（duì）於產品品質要求的提供，現在我們的產品的精度要求越來越高（gāo），但另外一矛盾則是其批量越來越少，甚至很多的產品的隻有一件，這樣的方式一方麵對於人員（yuán）的素質要求高，另外一方麵對於機床本身的精度要求更高，我們在傳統的有一定批量生產的行業，可以通過（guò）對於加工工藝和程序坐標的（de）調（diào）節實（shí）現對於精（jīng）度（dù）的保證，即（jí）通過首件進行試切，然後進行坐標的調整來實現產品的高精度批量生產。


但當我們麵對一堆單件或者（zhě）小批量（liàng）生產的產品時候，其本身隻有一個或者二三（sān）個毛坯零（líng）件，數量少並且加（jiā）工中心精度要求高，因此要求機（jī）床時刻處於穩定狀態（tài），並且其絕對精（jīng）度要求大量非常，隻要一加工就能（néng）夠達到精度要求。但實（shí）質的情況下，本身有0.005MM的精度機床就可以完（wán）成加工，但現在需要將機床精度提高到0.003才可以。這些對於平麵加工或者不複雜的加工（gōng）是可以，但當我們（men）


的產品有非常高的精（jīng）度要求時候，我們按照有一定批量的（de）方式進行加工時候，其（qí）就很難一次保證，要麽是（shì）浪費加（jiā）工的（de）零件（jiàn），同時還會影響生產。因此對於這樣的高精度（dù）的零部（bù）件加工其（qí）實（shí）現智能製造則還需要（yào）一些強有力的手段（duàn），我們從廠房到設備再到夾具刀（dāo）具以及日常管理等方麵講述精密加工的智能製（zhì）造實現和打造。


1、廠房的基礎的條件處理好，那麽我們產品加工過程中將會少非常多的故障和不穩定（dìng）因素（sù）。廠房地基如果（guǒ）可以有選擇（zé）的條件盡量選擇靠山並且（qiě）避開（kāi）震動源如公路（lù）、鐵路等等，本身下麵（miàn）是岩石層的地方（fāng），這樣地基下沉機會比較少，不會影響（xiǎng）地（dì）基下沉而影響設備的精度。當地基本身條（tiáo）件一般時（shí）候，我們需（xū）要嚴格按照設（shè）計要求進行地（dì）基（jī）施工，一方麵是對振動源隔離，另外一方麵保證地基具備承壓和拉強，很多時候前麵二個都注意到了，但對於拉強並（bìng）沒有（yǒu）注意到，這主要是由（yóu）於機床其移動速度快，我們需要將（jiāng）設備能夠與地基進行勞固（gù）的連接。很多企業賣了非常昂貴的設備，但在設（shè）備安裝地基方麵確是偷工減料，或找一些專業的施工隊伍進行，造（zào）成（chéng）錢花了（le）達（dá）不到設計要求，經常出不穩定。此對於電源穩定性也要求非常高，很多時候由於電源不穩定和設備安裝時候接電不規範，造成了機床經常出現一些無法（fǎ）莫名故障或（huò）報警，並且（qiě）很難查到原因點。


2、溫度濕度的控製，在高精密產品加工中，其精度不僅僅是機床本身精度，外部環境對於精度影響也非常大，一方麵（miàn）會影響（xiǎng）到本身設備的精度，另一方麵會造成（chéng）加工（gōng）零件本身的變形或膨脹，特別是對於鋁合金這些對溫（wēn）度非常敏感的材料。能夠建設恒溫廠房盡量（liàng）保證，這樣可以大（dà）幅度提高機床和加工出來的（de）產品（pǐn）的穩定性，但很多企業雖（suī）然配置了空調係這統，但由於管理不到位，造成了車間溫度並不穩定。因此對（duì）於（yú）高精度加工，溫度（dù）控製是必須的要素。


3、最為基礎（chǔ）的機床，對於精密而複雜的零件（jiàn）加工，如果我們隻是采取傳統的立式加工中心方式進行加工，不是加工不出來，而效（xiào）率和精度保證起來非常團難，我們（men）在設備選型（xíng）時候一方麵需要保證精度，另（lìng）外一方麵還需要保證效率，但（dàn）這二個本身又是矛盾體。最終還需要保證（zhèng）總體（tǐ）的投資的具備很好經濟性，因（yīn）此選型搭配很重要。對於精密（mì）加工最（zuì）重要的是精度和效率，如果精度達不到，那麽（me）就不用提效率了，因此對於精度有二方麵的精度，一方麵是一次性加工合（hé）格的精度，也就是我們怎麽樣讓實際走刀和（hé）我們程序（xù）保持一（yī）致，當然這裏麵包括夾具、刀具以及人（rén）員裝夾。但最重（chóng）要（yào）的還是機床本身的定位精度要高。第二個是第（dì）一次（cì）加工和第二次加工的重複性，這就是我們機床的（de）重複定位精度，這裏麵最核心就是我們的機床和夾具的穩定性了。在效（xiào）率方麵當然機床快移速度、換刀速度等等很重要，但最重要的應該是機床能夠一次性（xìng）更快的（de）將產品加工出（chū）來。因此對於高精密產品減少裝夾造成的誤差是一個關鍵，減少裝夾時間是重（chóng）點。如（rú）果裝夾時間很多，裝夾誤差比較大，需要（yào）來回校正確認，都會降低我們的效率。其沒有辦法像我們汽車批量生（shēng）產那樣，講的是按秒計算。而且本身精密零（líng）件很大程（chéng）度上不會有非常大的量（liàng）。


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4、建議采取五四三的方式，五（wǔ）是指五軸機或者多軸機，這（zhè）些設備其對於複雜的零件可以實現一（yī）次裝夾完成整個零件加工，非常有（yǒu）效的保證了產品空間位置要求。四是（shì）指臥式加工中心，臥式加工中心其適合箱體類的零件，並且（qiě）本身具備非常快（kuài）效率，可以應對（duì）一些有（yǒu）一定批量的產品。四（sì）也是立（lì）式加工中心上（shàng）麵配置四軸轉台，實現臥式加工（gōng）中心的功能（néng）。三是指立式加工中心這是（shì）最為基礎的設備，應對大部分的產品加工，其成本比較低。


5、選型確定下來後就是配（pèi）轉置，一台設備（bèi）配置選擇將決定機床性能的發揮，很多時（shí）候我們的企業（yè）出現了本體高價買回來了（le），但不願意（yì）增加一些項，導（dǎo）致（zhì）設（shè）備發揮的作用有效，但我們（men）也不能為了防止配置不齊（qí）會出設備性能無法全麵作用，而（ér）將所（suǒ）有的配置全配上（shàng），這樣好，經濟性又（yòu）存在問題了，這裏（lǐ）講一下必須要配置的選項：


6、機床的各軸光柵尺，雖然在一般（bān）加工時（shí）候作用有限，但在高精度和小批量加工時候其（qí）作用就明顯了（le），其可（kě）以有限的保證的穩定性，當然光柵尺（chǐ）也有精度級別，精度（dù）級別越高到來的（de）精度效果越好。在五軸機（jī）或者四軸機方麵，建議一定要配置旋轉軸的圓光柵（shān）。更有利（lì）於保證空間位置精度。光柵尺可以提高我們機床的定位精度和重複（fù）定位精度。


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7、切屑液溫度控製，我們（men）加工過程中的溫度很大部分是由於切屑生產的，這種是無法回避的，另外還有天氣的溫度（dù）的（de）變化，因此除了（le）前麵所講的車間溫度的控製外，對於切屑液溫度控製也非（fēi）常關鍵。現在我（wǒ）們很多企業對於這一點重視（shì）不夠，雖然配置了空調廠房，但（dàn）加工過程中切屑液溫度會升高。因此還是建議配溫度控製。


8、在線測裝置，此功能是用於對坐標係進行自動找正，以及對機床本身坐標係（xì）進行修正和確認。同時也可以用於（yú）對產品加工完後進行的尺寸的測量，測量完後如果達不到要求，可（kě）以進行再次加工（gōng）和修正。當然也可以將一些加工完後的產品進行（háng）修正時候的坐標建立（lì）。


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9、帶有高精度過濾（lǜ）的（de）排（pái）屑器，這一方麵往往很多（duō）企業（yè）忽視，但其對於精度的影響和效率的影響都非常大，如果排屑器過濾精度不高，會（huì）導致切屑對刀具磨損加（jiā）快，並且影響表麵質量。特別配置了主（zhǔ）軸中心高壓單元的，更是需要配置高精度免維護的過濾係統，過濾係統的精度和效率（lǜ）直接會影響到內冷壓（yā）力的穩定，以及機床無故障運行。當內冷壓力（lì）不穩定時候，就會出（chū）現斷刀（dāo）或者壽命降低（dī）。出現（xiàn）極（jí）端情況堵塞時候，機床就會（huì）報警，然（rán）後停機停線。但如果沒有報警時，就刀具就會折斷或者加工出來的精度達不到。另外如果過濾係統精度差時候，鋁屑就會進入到主軸裏麵，而我們主軸上麵的（de）回轉接頭的密封圈就容易磨損，當密封圈磨損時候就（jiù）會有水容易進入主軸電機，這個時候就會（huì）燒壞主軸的電機（jī）。現在我們很多機床配置了過濾係統，其精度也很高，如布袋、線性過濾器、線帶過濾這些方麵，有的精度很高（gāo），有的成本很低，但他們（men）有一個最重要的需要人員維護，需要定期維護，一但人（rén）員疏忽，就會造成要麽暏住，要麽直接損壞（huài）起不到作用。因此現在（zài）越來越多的企（qǐ）業開始選配免維護自動（dòng）反衝逆洗過濾器的過濾係統。德國普銳米（mǐ）勒在（zài）采用這套係統後，得到了客（kè）戶的好評（píng）。當然現在（zài）主流的機床，特別（bié）是在汽車行業大批量生產使（shǐ）用的已經把這個（gè）變成了必配。


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10、好馬配鞍，配置（zhì）高精尖的設備，我（wǒ）們還（hái）需要配置精良的夾具和刀具。很多時候買了好的設備，結果卻配置了很一般的刀具，夾具則是簡單的虎鉗等手動應對。一方麵造成精度無法保證，另外一方（fāng）麵造成效率比（bǐ）較低。隻有配置相應的刀具和夾具能夠發揮機床的效率（lǜ）和價值，也才（cái）能讓（ràng）人員的效（xiào）率得到充分（fèn）發揮，否則就是一（yī）台發拉利當（dāng）作拖拉機開，再好（hǎo）的設備也發揮不出應有的作用。


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11、在整個加工車間建立夾具體係，大量應用零點定位快換夾具等，為什麽時候夾具體係，夾具和刀具一樣，當你隻為一套機床配置（zhì）時候，其成本（běn）將會非常高（gāo），但如果在整個（gè）車（chē）間（jiān），從不同的機台都配置此係統，再將其與測量等其它工（gōng）廠序一起配置時候，將會大幅度（dù）的提高效率。隻需要一次進行精準裝（zhuāng）夾後，後續都可以通過零點（diǎn）定位係（xì）統進行各工序之間無間隙的工序切換（huàn），一方麵效率非常（cháng）高，不需要向以前一樣還需要零位（wèi）找正或重（chóng）新（xīn）裝（zhuāng）夾。另外一方麵由於其工序之間切換精度（dù）丟失很小，可以實現（xiàn）產品在不同機台之間高精度切換，可以減少設備投（tóu）入的成本和（hé）提供加工精（jīng）度。當（dāng）我們沒有辦法建立統一的夾具體係時候，我們需要加（jiā）大對於夾具的投入，在所有加工製造資源（yuán）中，對於夾具的投入帶來的回（huí）報應該是最大的。夾具是支承我們的（de）機（jī）床、刀具（jù）、人（rén）員（yuán）效率（lǜ）發揮的關鍵，當我們夾具剛性提高後，我們才能夠提供我們加工切屑參（cān）數，當我們將通（tōng）過夾（jiá）具實現（xiàn）更零（líng）件加工數量時候，我們（men）才能夠讓我們的人員更加（jiā）輕鬆或產生更大的產值。當我們夾具設計到位後，才能夠彌補產（chǎn）品本身的剛性的缺陷。一流（liú）企業的差異，對於（yú）機床投入是一方麵，最重要的體現就是對於夾具的投入。


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12、刀柄的配（pèi）置，由於一台機床上麵配（pèi）置刀柄（bǐng）數量比較多，因此當一（yī）個刀柄（bǐng）價（jià）格相差比較大時候，直接會影響到投資額度，但實質上刀柄的選擇對精度、效率、成本影響非常大，其精度高，可以減少刀具磨損，減少對於機（jī）床主（zhǔ）軸磨損，很多企業（yè）由於省這方麵成本，0.001mm跳動的主軸，選擇了0.005mm的刀柄，造（zào）成了機床隻能達到0.005mm,同時長久使用（yòng），主軸（zhóu）的精度也變成（chéng）了0.005mm。
13、專業（yè）的軟件選擇，專業正版的軟件可以（yǐ）大幅度提高程序的精度和效率（lǜ），實現很非專業軟件（jiàn）不能實現的功（gōng）能，軟件本身是經（jīng）驗的（de）體現。


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14、我們無法做（zuò）到完全自動化，但我們可以做少人化的半自動化，將機床加（jiā）裝雙交換工作台。實現人員輕鬆而細致的機外產品裝夾，確保每一次裝（zhuāng）夾的可靠性。美國MIDACO就是這樣的一個企業，其誕生在美（měi）國（guó），我（wǒ）們知道美國的醫療器械行業非常發達，但這個行業沒有辦法（fǎ）實現全自動化，因此大部分（fèn）都是（shì）采用半自（zì）動化，人工裝夾，自動上（shàng）下（xià）料。從而輕鬆實現加工製造。當（dāng）我們所有基本條件具備以後，找一個專門從事精密加工智能製（zhì）造集成的企業也是非常（cháng）至（zhì）關（guān）重要。