多托盤加工中心在小批量生產(chǎn)中的應用

發(fā)動機樣機開發(fā)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(fā)的進度。同時，試制樣件的質(zhì)量精度也同樣影響著整機試驗質(zhì)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(yōu)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(yè)試制樣件加工的首選。本文就多托盤加工中心在我公司的實際應用進行了探討。

與普通加工中心的結構區(qū)別

圖1所示為我公司使用的普通雙托盤臥式加工中心。該設備為三軸聯(lián)動設備，主軸可以沿X/Y/Z方向移動，主軸的轉(zhuǎn)動以及托盤沿Y軸回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)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(xiàn)托盤的轉(zhuǎn)換;設備配置有西門子840D操作系統(tǒng)、機械主軸、換刀機械手、電器控制柜、集中冷卻裝置、前部側(cè)排屑裝置以及60刀位的鏈式刀具庫。

圖2所示為我公司使用的8托盤臥式加工中心。該設備為三軸聯(lián)動，主軸可以沿X/Y/Z方向移動，主軸的轉(zhuǎn)動以及托盤沿Y軸回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)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(xiàn)托盤的轉(zhuǎn)換;設備配置有西門子840D操作系統(tǒng)、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(qū)別主要是增加了夾具托盤數(shù)和刀具庫安裝容量。

在動力總成核心零部件小批量生產(chǎn)中的應用

我公司某柴油發(fā)動機機體試制驗證工藝過程說明如表1所示。

通過以上工藝設計過程我們發(fā)現(xiàn)，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(shù)量多，工藝過程相對復雜，質(zhì)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(chǎn)，通過實際應用對比，得出如表2、表3所示的夾具托盤和刀具更換頻次。

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(wěn)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)其更加適用于在發(fā)動機試制驗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強度，提高了開發(fā)效率，產(chǎn)品質(zhì)量一致性更好，更容易滿足對試制發(fā)動機的質(zhì)量需求。