数控车床加工中的协同制造模式探索

针对单机加工而言，其最为突出的问题便是工序之间的搬运以及等待情况。举例来说，像轴套类零件这种，初步会在数控车床上对外圆进行车削操作，之后将其搬走开展打孔、铣槽作业；此过程反复进行装夹，不仅耗费人力，而且定位产生的误差还极易超出标准范围。我们曾尝试，针对同类型的精密衬套以及轴套，在数控车床完成对外圆的粗车后，直接转移至走心机床进行精加工，并且通过一次装夹就能够完成多个工序任务，成功将原本需要五六天的交货周期压缩至三天以内。除此之外，协同模式还化解了“一台设备极为忙碌、另一台却处于闲置状态”这种排产方面的困境。如今，好多车间已然着手运用 MES 系统，将设备串联起来，数据得以实时上传，如此一来，调度员能够直接瞧见每一台设备的负荷状况，进而排单变得准确许多了。

你的主打产品决定了具体该如何去配置设备，我们车间做小量批量定制件的情况较多，采用的是“数控车床配上走心机以及多轴联动加工中心”这样的方式，普通销轴、螺母这类简单的零件，数控车床完全能够应对，细长的杆件和复杂的衬套，使用走心机存在明显优势，特别是在加工钛合金及17 - 4PH这种难以切削的材料时，走心机通过多轴联动配合高压冷却，排屑畅快、表面质量良好，碰到形状复杂的定位销或者非标轴套，就要应用五轴联动加工中心。但是存在一些活儿，仅仅依靠车床根本无法完成，像是带有侧孔的零件，通常需要把零件从数控车床拆卸下来，拿到加工中心去打孔，要是反复进行装夹，精度就会下降。所以我们采用了一种“工序拆分再合并”的模式，数控车床进行粗车的时候留出余量，五轴联动加工中心一次性达成精加工以及侧面铣削，表面粗糙度能够稳定在Ra0.4以内。这种搭配是否合适，关键在于你主打产品的形状复杂度。

我判断协同加工的效果，主要看三个指标，分别是精度、交期、合格率。在精度方面，采用复合加工后，多次装夹的误差累积被消除了，配合高刚性刀架以及全闭环控制，我们所进行加工的精密衬套和轴套尺寸公差能够控制在±0.005mm，且一致性相较于过去增强了许多。而在交期方面，小批量定制件（1件起订）从图纸到首样，我们基本上能够在72小时交付，在试制阶段甚至还可以更快。批次合格率呈现出直观的态势，以往在多工序流转期间，磕碰以及漏工序的情形时常出现，如今借助工艺整合以及过程抽检，批次的直通合格率大体上能够稳定于99%之上。合格率得以提升，返工数量减少，整体成本反而降低了。

实际过程里我也探寻出了好些窍门，像是程序的标准化，工装的快速更换这类细微之处，有机会再详细聊聊。要是你同样在从事精密五金件（诸如精密衬套、螺母、销轴、定位销、轴套这类），或者想要知晓不锈钢（304/316/17 - 4PH）、铜合金（H62/C3604）、铝合金（6061/7075）、钛合金这些材料的协同加工方案，欢迎前往weeda.cn瞧瞧或者直接联系max@weeda.cn（1565 - 1111 - 908），大家多多展开交流。你在车间里遇到过哪些设备配合的棘手问题？欢迎留言一起探讨。