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智能制造工艺路线分析
发表时间:2023-04-26 11:42:33

工厂现有工艺路线是基于现有的设备,工序分散,还有大量的手工工序,严重依赖操作者的技能。这种工序过于复杂的现象不适于自动化生产线的加工。智能制造线内的加工工艺须重新编制,对现有工序进行大幅度整合,充分利用智能制造线的自动化设备优势,采取工序集中原则,大幅减少工序,减少装夹次数,利用设备的功能优势保障加工的一致性及加工质量,减少对操作技能的依赖,实现零件在线内的加工与流转。


智能制造生产线的设计基础是进线零件的加工工艺设计,工艺设计应先行开展,并要经过充分讨论。工艺将起到如下作用:


(1)设计了零件的加工工艺流程,零件在线内各设备之间的流转顺序;

(2)工序种类直接影响生产线的设备种类,设备是很大的投资;

(3)设计了各工序的加工内容,工序的加工时间决定了设备的需求数量;

(4)切削参数决定了加工的质量及节拍、刀库容量、托盘缓冲站数量。


例如,某液压关键件结构复杂、加工精度要求高,现工艺路线工序复杂,有大量的非数控加工及非机加手工工序穿插其中。这种复杂工序的传统工艺显然不适合智能制造,须使制造工艺模式有大的变革,需要大幅度工艺优化甚至推倒重来,向具有“基于CPS系统支持、智能生产调度、大量采用自动化智能设备、大量采用高精度快换工装、自动装夹、自动物流配送、工序集中的智能加工”方式转换。智能制造工艺与传统工艺的差别在于减少对人工技能的依赖,发挥设备优势。经过重新设计的智能制造工艺,将原来40多道工序压缩为10道,把毛坯粗加工、热表处理及特种检验都放在线外,这样就较适合智能制造的工艺了。


智能制造工艺须考虑自动化运行所带来的新问题及特殊性,主要是对加工过程中的异常情况能够及时判断并处理。例如,刀具的寿命管理,因为无人加工,所以刀具须在崩刃或断裂前进行自动更换,或者在加工过程中监测到刀具异常后处理。这在工艺规程中主要是严格控制切削参数,控制数控程序的加工时间,规定刀具的使用寿命并进行管理,对所涉及到的数控程序名称、刀具类型、刀具规格、切削参数、加工时间、设备选择、装夹方案等都务必详细准确。


智能制造生产线的投资巨大,通率及回报率不能不考虑。例如,某些零件的某些工序加工量很小,造成某些设备利用率很低,工艺设计需要平衡此事;再如,发动机机匣加工线,绝大部分是铣工序,车削的工作量很小,因此选择铣车复合加工中心,以铣为主,兼顾车削。若选择数控立车,此设备利用率将很低。智能制造的目标是要实现“批量定制”的市场需求,因此,智能制造工艺的设计也要考虑到批量定制的加工需求,要考虑到产品的系列化及兼容问题。