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摘要:本文是基于从长期从事铝合金机加生产一线的实际经验,总结分析出了铝合金车体小部件加工急需解决的技术难题、制约生产的瓶颈问题,并针对不同类型的问题,提出了一系列的工艺策划的新思路和新方法。
关键词:数控加工;轨道车辆;铝合金
引言
随着轨道交通国产化技术的迅速发展,鋁合金车体小部件加工的主要发展方向将成为多品种、多批次、小批量、高效率。这对用于小部件加工的工艺装备及其功能部件的要求将更为高效,精准,对人性化的工艺装备需求将与日俱增。在数控机床上,设计模块化工装,通过对支撑模块、定位模块、压紧模块的相互组合,可满足多品种部件间的快速互换;通过设计多工位随型工装,可以在机床外作业的时间内一次装夹多个零件,两套相同的工装轮换使用,可有效的成多倍的减少工件的切换次数,从技术水平上提高设备利用率;对于拥有60米长工作平台的FOOKE加工中心,合理进行工艺布局,利用机床内作业与机床外作业分离的管理方式,将工件停机操作的切换转为机床外操作,从管理上提高设备利用率。
1.工装夹具的通用化设计与快速换模
1.1 轨道车辆加工夹具通用化设计
如图1所示,图中1代表移动横梁,2代表T型螺栓,3代表螺旋千斤顶,4代表折叠支持梁,5代表压紧螺杆,6代表侧向定位,7代表过渡垫块,8代表压板,9代表待加工产品。通过此种模块化工装基本实现了对各种不同零件的定位和压紧,对于平板类、边梁类的零件,支撑梁所在的平面可实现对零件的上下移动、左右翻转、前后翻转的3个自由度的定位,通过定位模块可实现对零件的平面旋转、前后移动2个自由度的定位,由于一般零件都需要在两端进行定尺加工,所以工装可不设端定位,通过对零件的压紧来限制左右移动的自由度,从而该工装完全实现了对工件的定位和压紧。在实际生产中,对于同一断面的不通车型,只需要调整移动横梁1的间距,即可实现对工装的快速变换,满足零件的加工条件;对于项目的变更,只需要调整侧向定位6与过渡垫块7,即可迅速实现工艺变更,形成制造能力,既节约成本,又提高效率。通过工装间的变换与组合演变成的地板/底架工装.工装通用性在车体大部件加工过程中,共用模块可达70%。
1.2小部件加工随型工装设计
设计带统一定位基准的多工位专用工装,并且将相同定位基准的工装可制作两套,通过一次性装夹多个零件,两套工装轮转使用,将内作业的大量工作转化为外作业,较单件单次停机装夹的加工方法辅助时间可缩短80%。在机床工作台上设定一个侧定位和端定位基准,根据零件的加工特点、以及单车数量设计一套一次性可装夹多个零件的工装,且重量不超过15kg,方便人工拆卸、搬运,每次换模时,零件与工装间的装夹可在作业外完成,然后整体安装至作业内,即可减少作业内的安装调整时间。
2.机床内作业与机床外作业分离
2.1机床内作业与机床外作业标准
内作业的标准为必须将设备停止而做的辅助工作,如换刀、加冷却液、利用机床校正工件;外作业的标准为在设备运行过程中副班可进行的操作,如吊运大部件、翻转工件、传送铝屑、铝屑装袋、夹紧工件、刀具准备、冷却液准备等。
2.2机加主班与副班作业的分工
主班:负责机床内作业。负责工件产品质量,负责设备、工装、工具维护保养,操作设备运行,校正工件原点,处理加工过程中刀具积屑瘤,对冷却,填写过程控制卡,自互检卡片(自检)等工作。
副班:负责机床外作业。两台机床的副班同时配合操作,负责机加工序收料,来料自检,吊运工件上工位,夹紧工件,拆卸工件,翻转,吹铝屑,吊运工件下台位,填写自护检卡片(互检),交检,领冷却液并分装,以旧换新刀具,维护刀具柜中的备用刀具(常用刀具配置两套相同参数的,轮换使用),清理废料,收铝屑。
3统筹标准化作业
针对物料匹配无法按节拍生产而兑现情况,统筹车间各工种在各时间段的工作内容,减少工作中的停机待料、抢天车等停滞或产生工作冲突的浪费。规定各工种各个时间段的工作内容,将原来以日为单位的生产计划兑现制度细化到以分钟、刻为单位的精益式管理。以机加设备连续作业为主线,其余的物流、天车、打磨、机加副班等全部为自动化生产而服务,通过串联、并行等方式拟合各工种在不同时间的工作任务,可极大的减少停机等待时间。
4结束语
目前,中国高铁技术正在蓬勃发展,中国政府高铁外交战略已初见成效,中国高铁走出国门指日可待。动车组小部件加工效率的有效提升,可极大的减少机加件自制及委外加工的成本,从技术和管理的根本上增加企业的效益。
参考文献
[1]若松义人.《精益改善力》.机械工业出版社,2008.
[2]郭力,刘建宁.高速加工机床及关键技术的新进展[J].新技术新工艺,2011(3):3-6
(作者单位:中车长春轨道客车股份有限公司)
关键词:数控加工;轨道车辆;铝合金
引言
随着轨道交通国产化技术的迅速发展,鋁合金车体小部件加工的主要发展方向将成为多品种、多批次、小批量、高效率。这对用于小部件加工的工艺装备及其功能部件的要求将更为高效,精准,对人性化的工艺装备需求将与日俱增。在数控机床上,设计模块化工装,通过对支撑模块、定位模块、压紧模块的相互组合,可满足多品种部件间的快速互换;通过设计多工位随型工装,可以在机床外作业的时间内一次装夹多个零件,两套相同的工装轮换使用,可有效的成多倍的减少工件的切换次数,从技术水平上提高设备利用率;对于拥有60米长工作平台的FOOKE加工中心,合理进行工艺布局,利用机床内作业与机床外作业分离的管理方式,将工件停机操作的切换转为机床外操作,从管理上提高设备利用率。
1.工装夹具的通用化设计与快速换模
1.1 轨道车辆加工夹具通用化设计
如图1所示,图中1代表移动横梁,2代表T型螺栓,3代表螺旋千斤顶,4代表折叠支持梁,5代表压紧螺杆,6代表侧向定位,7代表过渡垫块,8代表压板,9代表待加工产品。通过此种模块化工装基本实现了对各种不同零件的定位和压紧,对于平板类、边梁类的零件,支撑梁所在的平面可实现对零件的上下移动、左右翻转、前后翻转的3个自由度的定位,通过定位模块可实现对零件的平面旋转、前后移动2个自由度的定位,由于一般零件都需要在两端进行定尺加工,所以工装可不设端定位,通过对零件的压紧来限制左右移动的自由度,从而该工装完全实现了对工件的定位和压紧。在实际生产中,对于同一断面的不通车型,只需要调整移动横梁1的间距,即可实现对工装的快速变换,满足零件的加工条件;对于项目的变更,只需要调整侧向定位6与过渡垫块7,即可迅速实现工艺变更,形成制造能力,既节约成本,又提高效率。通过工装间的变换与组合演变成的地板/底架工装.工装通用性在车体大部件加工过程中,共用模块可达70%。
1.2小部件加工随型工装设计
设计带统一定位基准的多工位专用工装,并且将相同定位基准的工装可制作两套,通过一次性装夹多个零件,两套工装轮转使用,将内作业的大量工作转化为外作业,较单件单次停机装夹的加工方法辅助时间可缩短80%。在机床工作台上设定一个侧定位和端定位基准,根据零件的加工特点、以及单车数量设计一套一次性可装夹多个零件的工装,且重量不超过15kg,方便人工拆卸、搬运,每次换模时,零件与工装间的装夹可在作业外完成,然后整体安装至作业内,即可减少作业内的安装调整时间。
2.机床内作业与机床外作业分离
2.1机床内作业与机床外作业标准
内作业的标准为必须将设备停止而做的辅助工作,如换刀、加冷却液、利用机床校正工件;外作业的标准为在设备运行过程中副班可进行的操作,如吊运大部件、翻转工件、传送铝屑、铝屑装袋、夹紧工件、刀具准备、冷却液准备等。
2.2机加主班与副班作业的分工
主班:负责机床内作业。负责工件产品质量,负责设备、工装、工具维护保养,操作设备运行,校正工件原点,处理加工过程中刀具积屑瘤,对冷却,填写过程控制卡,自互检卡片(自检)等工作。
副班:负责机床外作业。两台机床的副班同时配合操作,负责机加工序收料,来料自检,吊运工件上工位,夹紧工件,拆卸工件,翻转,吹铝屑,吊运工件下台位,填写自护检卡片(互检),交检,领冷却液并分装,以旧换新刀具,维护刀具柜中的备用刀具(常用刀具配置两套相同参数的,轮换使用),清理废料,收铝屑。
3统筹标准化作业
针对物料匹配无法按节拍生产而兑现情况,统筹车间各工种在各时间段的工作内容,减少工作中的停机待料、抢天车等停滞或产生工作冲突的浪费。规定各工种各个时间段的工作内容,将原来以日为单位的生产计划兑现制度细化到以分钟、刻为单位的精益式管理。以机加设备连续作业为主线,其余的物流、天车、打磨、机加副班等全部为自动化生产而服务,通过串联、并行等方式拟合各工种在不同时间的工作任务,可极大的减少停机等待时间。
4结束语
目前,中国高铁技术正在蓬勃发展,中国政府高铁外交战略已初见成效,中国高铁走出国门指日可待。动车组小部件加工效率的有效提升,可极大的减少机加件自制及委外加工的成本,从技术和管理的根本上增加企业的效益。
参考文献
[1]若松义人.《精益改善力》.机械工业出版社,2008.
[2]郭力,刘建宁.高速加工机床及关键技术的新进展[J].新技术新工艺,2011(3):3-6
(作者单位:中车长春轨道客车股份有限公司)