近年來,隨著新型產(chǎn)品的增加以及零件復(fù)雜程度的加大,數(shù)控加工以其強(qiáng)大的優(yōu)勢已經(jīng)越來越受到企業(yè)的關(guān)注,并成為制造企業(yè)贏得市場競爭的決定因素。
然而,大部分制造企業(yè)數(shù)控加工效率低下,數(shù)控制造能力不足。因此研究探討如何通過高效數(shù)控加工技術(shù)提高數(shù)控制造水平,提高數(shù)控加工的能力,對于增強(qiáng)企業(yè)的綜合競爭力,提高可持續(xù)發(fā)展能力具有現(xiàn)實(shí)意義。
1 數(shù)控加工效率低下的的原因
1、設(shè)備故障因素
由于數(shù)控系統(tǒng)原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密,出現(xiàn)故障后不能及時維修排除故障,所以會影響生產(chǎn)效率。
2、生產(chǎn)管理因素
由于特定的原因,數(shù)控設(shè)備的系統(tǒng)繁雜,設(shè)備檔次不齊,給技術(shù)員、操作人員的應(yīng)用和編程帶來很大困難,大大限制了零件的轉(zhuǎn)移加工。程序管理不完善,加工程序反復(fù)編制既浪費(fèi)時間也影響了程序的不穩(wěn)定性。在生產(chǎn)安排、生產(chǎn)組織和過程監(jiān)控等各個環(huán)節(jié)仍然以現(xiàn)場式的管理為主,不可避免的存在計(jì)劃脫節(jié)、生產(chǎn)準(zhǔn)備滯后等問題,增加了設(shè)備停機(jī)等待時間。還有一個突出的問題是一些管理者對數(shù)控了解不夠,盲目指揮,認(rèn)為數(shù)控機(jī)床很先進(jìn),應(yīng)該什么都能干,很多不適合數(shù)控加工或其他工種較容易加工的零件也上數(shù)控加工,這樣數(shù)控機(jī)床不但發(fā)揮不出它的效率,還會對數(shù)控機(jī)床的精度破壞很大,所以對管理也要提高。
3、工藝技術(shù)因素
很多時候由于程序不能及時跟進(jìn),圖紙資料技術(shù)不完善,加工性不好,交驗(yàn)時間長都成了影響效率的因素。往往多數(shù)情況下工藝技術(shù)沒有把工藝的合理性與相適應(yīng)的數(shù)控機(jī)床、刀具、工裝夾具有效的結(jié)合,這樣工件上機(jī)床加工時只要一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會出現(xiàn)設(shè)備停機(jī)等待或干出不合格的產(chǎn)品。
4、數(shù)控刀具因素
刀具系統(tǒng)作為參與制造活動的重要輔助工具,對數(shù)控機(jī)床的柔性、生產(chǎn)率以及產(chǎn)品制造的精密性和正確性起著舉足輕重的作用;同時,刀具又是較昂貴的消耗性資源,一般生產(chǎn)車間,尤其是數(shù)控機(jī)床較多的生產(chǎn)環(huán)境里,刀具的數(shù)量巨大,其中的組件也相當(dāng)復(fù)雜,信息繁多,由于生產(chǎn)加工的需要,大量的刀具頻繁地在刀具庫和機(jī)床以及機(jī)床與機(jī)床之間流動和交換。傳統(tǒng)的刀具管理是將刀具的信息記錄在紙上,或記憶在人腦中,時間稍長,記錄的信息容易丟失,不同的使用者對刀具的信息不易掌握,刀具的信息管理跟不上,造成刀具的使用混亂,資源浪費(fèi),生產(chǎn)效率低下,更嚴(yán)重的結(jié)果是造成在制品的偏差過大、工藝偏離,甚至出現(xiàn)產(chǎn)品報(bào)廢、影響生產(chǎn)周期。建立完整的刀具數(shù)據(jù)庫,將刀具系統(tǒng)的所有信息納入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行管理,建立無紙化的刀具管理系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急。
5、人員技能因素
在購置數(shù)控機(jī)床,尤其是進(jìn)口機(jī)床的過程中,對數(shù)控機(jī)床,特別是數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和先進(jìn)性都有相當(dāng)高的要求,對數(shù)控機(jī)床的功能選擇也相當(dāng)講究,力求越對越好。但設(shè)備在安裝運(yùn)行后,其使用效果并不理想,原因是數(shù)控機(jī)床的使用比使用普通機(jī)床的難度要大,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它牽涉的知識面較寬,即操作者應(yīng)具有機(jī)、電、液、氣等更寬廣的專業(yè)知識,因此對操作人員提出的素質(zhì)要求是很高的。目前一個不可忽視的現(xiàn)象是數(shù)控機(jī)床的用戶越來越多,但機(jī)床的利用率卻不高,當(dāng)然有時是生產(chǎn)任務(wù)不飽滿,但還有一個更為關(guān)鍵的因素是數(shù)控操作人員素質(zhì)不夠高,碰到一些問題不知如何處理,往往在維修手冊中是查不到的,也可能以前從未遇到過。這就要求使用者具有較高的素質(zhì),能冷靜對待問題,頭腦清醒,現(xiàn)場判斷能力強(qiáng),當(dāng)然還應(yīng)具有較扎實(shí)的數(shù)控基礎(chǔ)等。操作人員綜合素質(zhì)的提高不是一時二時的事,而要抓長久,在日后的使用中應(yīng)不斷積累,還有一個值得一試的辦法是走訪一些同類機(jī)床的老用戶,他們有很強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),最有發(fā)言權(quán),可請求他們的幫助,讓他們?yōu)椴僮髡哌M(jìn)行一定的培訓(xùn),這是短時間內(nèi)提高操作人員綜合素質(zhì)最有效的辦法。目前我們對機(jī)床的操作已經(jīng)很熟悉,但對電氣、液壓等發(fā)面的知識卻很缺欠。
6、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的因素
(1)各類零件規(guī)格尺寸和結(jié)構(gòu)相差懸殊,機(jī)床工具等工藝裝備通用性不高。
(2)很多公司所面臨的通常都是多品種、小批量、短生產(chǎn)周期的生產(chǎn)任務(wù),因此要求工藝系統(tǒng)有較高的響應(yīng)速度。
(3)產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工難度大。
(4)薄壁、易產(chǎn)生加工變形。存在大量的薄壁、深腔結(jié)構(gòu),為典型的弱剛性結(jié)構(gòu)。
(5)刀具及切削參數(shù)選用困難。由于刀具工業(yè)的發(fā)展趕不上新材料的開發(fā)和應(yīng)用步伐,又缺少加工切削數(shù)據(jù)庫的支持,如何合理選擇刀具和科學(xué)選用加工參數(shù)成為工藝技術(shù)的一個難點(diǎn)。
2 提高數(shù)控機(jī)床加工效率的措施
數(shù)控機(jī)床不同于普通機(jī)床,不能把管理普通機(jī)床的方法照搬到數(shù)控機(jī)床上。據(jù)一些使用數(shù)控機(jī)床較早的用戶多年管理實(shí)踐證明,凡是數(shù)控機(jī)床較多的單位,以相對集中管理的方式較好,即“專業(yè)管理,集中使用”的辦法。工藝技術(shù)準(zhǔn)備由工廠工藝技術(shù)部門負(fù)責(zé),生產(chǎn)管理由工廠下達(dá)任務(wù)統(tǒng)一平衡。有條件的可以采用計(jì)算機(jī)集成管理的生產(chǎn)方式。由計(jì)算機(jī)把數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)所需的各種作業(yè)和加工信息管理起來,實(shí)行信息共享,以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,優(yōu)化物流路線,可有效的提高生產(chǎn)率。 在生產(chǎn)實(shí)踐中,數(shù)控機(jī)床的加工效率在很大程度上取決于切削時間占數(shù)控銑床工作時間的比例,這個比值越大,生產(chǎn)效率也就越高。
一般來說提高數(shù)控機(jī)床加工效率的方法如下,第一,轉(zhuǎn)變對數(shù)控技術(shù)的認(rèn)識,數(shù)控技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),除了數(shù)控機(jī)床外還必須有相應(yīng)的配套技術(shù)及人員的支撐,特別是在數(shù)控加工過程中人起著決定性的作用,管理人員、工程技術(shù)人員、工程維護(hù)人員和操作使用人員的技術(shù)能力都會影響數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率;第二,制定有效的刀具管理措施,例如對刀具進(jìn)行預(yù)調(diào),以減少刀具在機(jī)床上的安裝調(diào)整時間,通過管理系統(tǒng)對刀具進(jìn)行管理,以減少人工管理產(chǎn)生的錯誤;第三,由于工裝夾具的選擇與工件的安裝時間和測量時間有直接關(guān)系,應(yīng)實(shí)現(xiàn)對工裝夾具的管理。
我認(rèn)為,為了提高數(shù)控加工效率建議成立數(shù)控車間,把技術(shù)人員、生產(chǎn)人員、設(shè)備維修人員、檢驗(yàn)人員整合在同一個部門,這樣便于統(tǒng)一安排,協(xié)同服務(wù)于生產(chǎn)。機(jī)構(gòu)設(shè)置包括車間部長、首席數(shù)控師、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、數(shù)控工藝編程員、刀具工裝師、設(shè)備維修人員、檢驗(yàn)人員、數(shù)控操作員,庫管員等。
成立數(shù)控車間的目的就是集中管理把生產(chǎn)前移,把影響數(shù)控加工效率的因素盡量暴露在生產(chǎn)前期,把生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作做足,最大程度的提高切削時間占數(shù)控銑床工作時間的比例,減少等待程序、等待技術(shù)處理、等待維修機(jī)床、等待刀量具、等待檢驗(yàn)等原因造成的停機(jī)等待時間。 #p#分頁標(biāo)題#e#
生產(chǎn)流程如下:公司生產(chǎn)管理部下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)→數(shù)控車間→部長→首席數(shù)控師(主要管數(shù)控技術(shù)和質(zhì)量方面的工作)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度→數(shù)控工藝編程員、刀具工裝師→數(shù)控操作員→檢驗(yàn)人員→庫管員,生產(chǎn)結(jié)束。其中任何環(huán)節(jié)都不能脫節(jié),否則必然影響加工效率,耽誤生產(chǎn)周期。首席數(shù)控師的職能:接到任務(wù)后協(xié)同生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度組織數(shù)控工藝編程員、刀具工裝師做好技術(shù)消化、程序編制、刀具、工裝夾具的準(zhǔn)備并形成技術(shù)文件。刀具工裝師的職能:根據(jù)技術(shù)要求及程序準(zhǔn)備好前期所需工裝、刀具并安裝在相應(yīng)的刀柄上同時測量出刀長值。最終形成數(shù)控操作員拿到任務(wù)單領(lǐng)取零件、圖紙、程序、刀具、工裝就能較快的開動機(jī)床加工零件,大大減少了停機(jī)等待時間,提高了切削時間占數(shù)控銑床工作時間的比例。
只要把以上影響數(shù)控加工效率提高的因素優(yōu)化或解決掉,數(shù)控加工效率必然會大幅提高。要提高數(shù)控加工效率還有很多細(xì)致的工作要做,同時更需要企業(yè)管理層的大力支撐。以上只是個人的迂見,希望能起到拋磚引玉的作用。
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