多托盤(pán)加工中心在小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用

發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)開(kāi)發(fā)試制驗(yàn)證階段，需要提供小批量機(jī)體、缸蓋樣件用于試驗(yàn)研究，而樣件的提供周期直接影響著整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的進(jìn)度。同時(shí)，試制樣件的質(zhì)量精度也同樣影響著整機(jī)試驗(yàn)質(zhì)量，故應(yīng)用于試制樣件加工的設(shè)備需具有柔性化、高效化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在此，使用高性能的加工中心就顯得尤為重要，多托盤(pán)加工中心的應(yīng)用成為了部分企業(yè)試制樣件加工的首選。本文就多托盤(pán)加工中心在我公司的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討。

與普通加工中心的結(jié)構(gòu)區(qū)別

圖1所示為我公司使用的普通雙托盤(pán)臥式加工中心。該設(shè)備為三軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備，主軸可以沿X/Y/Z方向移動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)以及托盤(pán)沿Y軸回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)精度為1°)。該設(shè)備為雙托盤(pán)式，即加工倉(cāng)1個(gè)托盤(pán)，操作倉(cāng)1個(gè)托盤(pán);兩倉(cāng)獨(dú)立工作，互不影響;工作時(shí)通過(guò)交換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的轉(zhuǎn)換;設(shè)備配置有西門(mén)子840D操作系統(tǒng)、機(jī)械主軸、換刀機(jī)械手、電器控制柜、集中冷卻裝置、前部側(cè)排屑裝置以及60刀位的鏈?zhǔn)降毒邘?kù)。

圖2所示為我公司使用的8托盤(pán)臥式加工中心。該設(shè)備為三軸聯(lián)動(dòng)，主軸可以沿X/Y/Z方向移動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)以及托盤(pán)沿Y軸回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)精度為0.001°)。該設(shè)備為8托盤(pán)設(shè)計(jì)，即加工倉(cāng)1個(gè)托盤(pán)，操作倉(cāng)1個(gè)托盤(pán)，托盤(pán)庫(kù)6個(gè)托盤(pán);3倉(cāng)獨(dú)立工作，互不影響;工作時(shí)通過(guò)交換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的轉(zhuǎn)換;設(shè)備配置有西門(mén)子840D操作系統(tǒng)、機(jī)械主軸、換刀機(jī)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(kù)(可擴(kuò)展)。

通過(guò)上述設(shè)備結(jié)構(gòu)對(duì)比可知，多托盤(pán)加工中心與普通加工中心的區(qū)別主要是增加了夾具托盤(pán)數(shù)和刀具庫(kù)安裝容量。

在動(dòng)力總成核心零部件小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用

我公司某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體試制驗(yàn)證工藝過(guò)程說(shuō)明如表1所示。

通過(guò)以上工藝設(shè)計(jì)過(guò)程我們發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力總成核心零部件機(jī)體的試制驗(yàn)證工藝特點(diǎn)是：涉及工序多，使用夾具、刀具數(shù)量多，工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，質(zhì)量要求嚴(yán)格。我們分別采用了普通加工中心和多托盤(pán)加工中心進(jìn)行小批量生產(chǎn)，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用對(duì)比，得出如表2、表3所示的夾具托盤(pán)和刀具更換頻次。

2.加工精度一致性

如表4所示，由于多托盤(pán)加工中心夾具一次安裝后無(wú)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(fù)裝卸夾具，反復(fù)夾具校正，加工精度一致性不如多托盤(pán)加工中心穩(wěn)定。

3.工作效率(以10臺(tái)為1個(gè)批量計(jì)算)

普通加工中心受托盤(pán)位和刀庫(kù)容量的限制，需要反復(fù)拆裝;多托盤(pán)加工中心不受托盤(pán)位和刀庫(kù)容量的限制，可以形成一個(gè)完整的生產(chǎn)流，小批量供貨效率提升30%左右。

4.員工勞動(dòng)強(qiáng)度

多托盤(pán)加工中心大大降低了操作員工的反復(fù)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了員工滿意度。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)多托盤(pán)加工中心的應(yīng)用探討，我們發(fā)現(xiàn)其更加適用于在發(fā)動(dòng)機(jī)試制驗(yàn)證階段的小批量樣件生產(chǎn)，能夠滿足生產(chǎn)線單元生產(chǎn)的模塊化布局，有效地降低操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了開(kāi)發(fā)效率，產(chǎn)品質(zhì)量一致性更好，更容易滿足對(duì)試制發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量需求。