精密零部件加工//chuanchuanjiqi.cn/智能制造思考

精密零部件加工本身其数量就不多，但加工的难度高，而且对于人员素质要求也非常高，是目前机械加工里面最希望实现自动化加工的，但也是最难实现的。目前随着人们对于产品品质要求的提供，现在我们的产品的精度要求越来越高，但另外一矛盾则是其批量越来越少，甚至很多的产品的只有一件，这样的方式一方面对于人员的素质要求高，另外一方面对于机床本身的精度要求更高，我们在传统的有一定批量生产的行业，可以通过对于加工工艺和程序坐标的调节实现对于精度的保证，即通过首件进行试切，然后进行坐标的调整来实现产品的高精度批量生产。


但当我们面对一堆单件或者小批量生产的产品时候，其本身只有一个或者二三个毛坯零件，数量少并且加工中心精度要求高，因此要求机床时刻处于稳定状态，并且其绝对精度要求大量非常，只要一加工就能够达到精度要求。但实质的情况下，本身有0.005MM的精度机床就可以完成加工，但现在需要将机床精度提高到0.003才可以。这些对于平面加工或者不复杂的加工是可以，但当我们


的产品有非常高的精度要求时候，我们按照有一定批量的方式进行加工时候，其就很难一次保证，要么是浪费加工的零件，同时还会影响生产。因此对于这样的高精度的零部件加工其实现智能制造则还需要一些强有力的手段，我们从厂房到设备再到夹具刀具以及日常管理等方面讲述精密加工的智能制造实现和打造。


1、厂房的基础的条件处理好，那么我们产品加工过程中将会少非常多的故障和不稳定因素。厂房地基如果可以有选择的条件尽量选择靠山并且避开震动源如公路、铁路等等，本身下面是岩石层的地方，这样地基下沉机会比较少，不会影响地基下沉而影响设备的精度。当地基本身条件一般时候，我们需要严格按照设计要求进行地基施工，一方面是对振动源隔离，另外一方面保证地基具备承压和拉强，很多时候前面二个都注意到了，但对于拉强并没有注意到，这主要是由于机床其移动速度快，我们需要将设备能够与地基进行劳固的连接。很多企业卖了非常昂贵的设备，但在设备安装地基方面确是偷工减料，或找一些专业的施工队伍进行，造成钱花了达不到设计要求，经常出不稳定。此对于电源稳定性也要求非常高，很多时候由于电源不稳定和设备安装时候接电不规范，造成了机床经常出现一些无法莫名故障或报警，并且很难查到原因点。


2、温度湿度的控制，在高精密产品加工中，其精度不仅仅是机床本身精度，外部环境对于精度影响也非常大，一方面会影响到本身设备的精度，另一方面会造成加工零件本身的变形或膨胀，特别是对于铝合金这些对温度非常敏感的材料。能够建设恒温厂房尽量保证，这样可以大幅度提高机床和加工出来的产品的稳定性，但很多企业虽然配置了空调系这统，但由于管理不到位，造成了车间温度并不稳定。因此对于高精度加工，温度控制是必须的要素。


3、最为基础的机床，对于精密而复杂的零件加工，如果我们只是采取传统的立式加工中心方式进行加工，不是加工不出来，而效率和精度保证起来非常团难，我们在设备选型时候一方面需要保证精度，另外一方面还需要保证效率，但这二个本身又是矛盾体。最终还需要保证总体的投资的具备很好经济性，因此选型搭配很重要。对于精密加工最重要的是精度和效率，如果精度达不到，那么就不用提效率了，因此对于精度有二方面的精度，一方面是一次性加工合格的精度，也就是我们怎么样让实际走刀和我们程序保持一致，当然这里面包括夹具、刀具以及人员装夹。但最重要的还是机床本身的定位精度要高。第二个是第一次加工和第二次加工的重复性，这就是我们机床的重复定位精度，这里面最核心就是我们的机床和夹具的稳定性了。在效率方面当然机床快移速度、换刀速度等等很重要，但最重要的应该是机床能够一次性更快的将产品加工出来。因此对于高精密产品减少装夹造成的误差是一个关键，减少装夹时间是重点。如果装夹时间很多，装夹误差比较大，需要来回校正确认，都会降低我们的效率。其没有办法像我们汽车批量生产那样，讲的是按秒计算。而且本身精密零件很大程度上不会有非常大的量。


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4、建议采取五四三的方式，五是指五轴机或者多轴机，这些设备其对于复杂的零件可以实现一次装夹完成整个零件加工，非常有效的保证了产品空间位置要求。四是指卧式加工中心，卧式加工中心其适合箱体类的零件，并且本身具备非常快效率，可以应对一些有一定批量的产品。四也是立式加工中心上面配置四轴转台，实现卧式加工中心的功能。三是指立式加工中心这是最为基础的设备，应对大部分的产品加工，其成本比较低。


5、选型确定下来后就是配转置，一台设备配置选择将决定机床性能的发挥，很多时候我们的企业出现了本体高价买回来了，但不愿意增加一些项，导致设备发挥的作用有效，但我们也不能为了防止配置不齐会出设备性能无法全面作用，而将所有的配置全配上，这样好，经济性又存在问题了，这里讲一下必须要配置的选项：


6、机床的各轴光栅尺，虽然在一般加工时候作用有限，但在高精度和小批量加工时候其作用就明显了，其可以有限的保证的稳定性，当然光栅尺也有精度级别，精度级别越高到来的精度效果越好。在五轴机或者四轴机方面，建议一定要配置旋转轴的圆光栅。更有利于保证空间位置精度。光栅尺可以提高我们机床的定位精度和重复定位精度。


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7、切屑液温度控制，我们加工过程中的温度很大部分是由于切屑生产的，这种是无法回避的，另外还有天气的温度的变化，因此除了前面所讲的车间温度的控制外，对于切屑液温度控制也非常关键。现在我们很多企业对于这一点重视不够，虽然配置了空调厂房，但加工过程中切屑液温度会升高。因此还是建议配温度控制。


8、在线测装置，此功能是用于对坐标系进行自动找正，以及对机床本身坐标系进行修正和确认。同时也可以用于对产品加工完后进行的尺寸的测量，测量完后如果达不到要求，可以进行再次加工和修正。当然也可以将一些加工完后的产品进行修正时候的坐标建立。


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9、带有高精度过滤的排屑器，这一方面往往很多企业忽视，但其对于精度的影响和效率的影响都非常大，如果排屑器过滤精度不高，会导致切屑对刀具磨损加快，并且影响表面质量。特别配置了主轴中心高压单元的，更是需要配置高精度免维护的过滤系统，过滤系统的精度和效率直接会影响到内冷压力的稳定，以及机床无故障运行。当内冷压力不稳定时候，就会出现断刀或者寿命降低。出现极端情况堵塞时候，机床就会报警，然后停机停线。但如果没有报警时，就刀具就会折断或者加工出来的精度达不到。另外如果过滤系统精度差时候，铝屑就会进入到主轴里面，而我们主轴上面的回转接头的密封圈就容易磨损，当密封圈磨损时候就会有水容易进入主轴电机，这个时候就会烧坏主轴的电机。现在我们很多机床配置了过滤系统，其精度也很高，如布袋、线性过滤器、线带过滤这些方面，有的精度很高，有的成本很低，但他们有一个最重要的需要人员维护，需要定期维护，一但人员疏忽，就会造成要么暏住，要么直接损坏起不到作用。因此现在越来越多的企业开始选配免维护自动反冲逆洗过滤器的过滤系统。德国普锐米勒在采用这套系统后，得到了客户的好评。当然现在主流的机床，特别是在汽车行业大批量生产使用的已经把这个变成了必配。


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10、好马配鞍，配置高精尖的设备，我们还需要配置精良的夹具和刀具。很多时候买了好的设备，结果却配置了很一般的刀具，夹具则是简单的虎钳等手动应对。一方面造成精度无法保证，另外一方面造成效率比较低。只有配置相应的刀具和夹具能够发挥机床的效率和价值，也才能让人员的效率得到充分发挥，否则就是一台发拉利当作拖拉机开，再好的设备也发挥不出应有的作用。


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11、在整个加工车间建立夹具体系，大量应用零点定位快换夹具等，为什么时候夹具体系，夹具和刀具一样，当你只为一套机床配置时候，其成本将会非常高，但如果在整个车间，从不同的机台都配置此系统，再将其与测量等其它工厂序一起配置时候，将会大幅度的提高效率。只需要一次进行精准装夹后，后续都可以通过零点定位系统进行各工序之间无间隙的工序切换，一方面效率非常高，不需要向以前一样还需要零位找正或重新装夹。另外一方面由于其工序之间切换精度丢失很小，可以实现产品在不同机台之间高精度切换，可以减少设备投入的成本和提供加工精度。当我们没有办法建立统一的夹具体系时候，我们需要加大对于夹具的投入，在所有加工制造资源中，对于夹具的投入带来的回报应该是最大的。夹具是支承我们的机床、刀具、人员效率发挥的关键，当我们夹具刚性提高后，我们才能够提供我们加工切屑参数，当我们将通过夹具实现更零件加工数量时候，我们才能够让我们的人员更加轻松或产生更大的产值。当我们夹具设计到位后，才能够弥补产品本身的刚性的缺陷。一流企业的差异，对于机床投入是一方面，最重要的体现就是对于夹具的投入。


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12、刀柄的配置，由于一台机床上面配置刀柄数量比较多，因此当一个刀柄价格相差比较大时候，直接会影响到投资额度，但实质上刀柄的选择对精度、效率、成本影响非常大，其精度高，可以减少刀具磨损，减少对于机床主轴磨损，很多企业由于省这方面成本，0.001mm跳动的主轴，选择了0.005mm的刀柄，造成了机床只能达到0.005mm,同时长久使用，主轴的精度也变成了0.005mm。
13、专业的软件选择，专业正版的软件可以大幅度提高程序的精度和效率，实现很非专业软件不能实现的功能，软件本身是经验的体现。


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14、我们无法做到完全自动化，但我们可以做少人化的半自动化，将机床加装双交换工作台。实现人员轻松而细致的机外产品装夹，确保每一次装夹的可靠性。美国MIDACO就是这样的一个企业，其诞生在美国，我们知道美国的医疗器械行业非常发达，但这个行业没有办法实现全自动化，因此大部分都是采用半自动化，人工装夹，自动上下料。从而轻松实现加工制造。当我们所有基本条件具备以后，找一个专门从事精密加工智能制造集成的企业也是非常至关重要。