數控轉塔衝床的編程工藝改善探討

2018年12月03日 公司新聞 354 views

作者簡介:劉海淼,工藝工程師,主要從事鈑金零件的程序編製工作,工藝方案的優化改善方麵具備行業內較高的水平,在板材優化和效率提升方麵對數控衝切前端工序提供有力的支持。

數控衝床具有自動化加工程度高,零件的加工和重複定位加工精度高,產品質量穩定性好,按要求加工不同尺寸和孔距的不同形狀的孔,也可進行特殊工藝加工,如百葉窗、淺拉深、沉孔、翻邊孔、加強筋、壓印等。隨著鈑金加工製造業的不斷發展,數控衝床被賦予了更重要的角色和使命。

如何利用和發展數控衝床加工,提高數控衝床的加工能力與效率,本文旨在從固定轉塔的標準建立、夾板生產、合適的板材規格編程、編製共邊程序及板材加工的套料生產等幾個方麵,為降低零件的加工成本、提高數控機床的生產效率以及工藝編程方麵的優化做出的簡述以供參閱。

固定轉塔的標準建立

隨著產品種類的不斷豐富,數據庫中的零件數量也越來越多,尤其是在樣品試製階段,往往是多品種、多批次、小批量、非標準性、使用模具數量多,以至於造成換模和調試程序時間長,影響機床的運行時間,隨之而來的是機床加工產能不足。

通過分析、研究現有的產品特性,按產品係列進行分類,統計工件中所使用模具的形狀、尺寸、下模間隙和使用的頻率,對於有通用性的模具,在機床的轉塔上固定其安裝工位,目前已完成了11個項目的轉塔固定工作,減少模具的裝夾時間,調試程序的時間,實現0換型或快速換型,提高效率,同時因換模次數的降低,產品質量的穩定性也得到提升。

通過生成報告單的模具清單對比可以發現:圖1中項目使用了7套模具,其中6套是固定在轉塔上,圖2中項目使用了9套模具,其中7套是固定在轉塔上,兩種工件分屬於不同的項目,使用的材質板厚不同,程序編製的時間也不同,程序創建後生成的報告單,即使是不同的工件,隻要用到的模具相同,其模具所對應的工位號保持一致。

圖1 Proline項目

圖2 MI9項目

夾板生產

夾板衝切的加工方式,需要保證數控衝床夾鉗與定位擋塊的精度,對於機櫃的門板、側板、背板、安裝板等展開尺寸較大的工件,采用夾板生產這種加工方式,隻衝切工件的2個邊或者3個邊,使工件一側的大邊與板材的長邊重合,這樣可以節省100mm的夾鉗安全距離,衝切時間也縮短了,達到降本增效的目的。設備人員在月度機床維護的時候,需檢測數控衝床夾鉗與定位擋塊的精度,若有偏差需要及時調整。

采用夾板衝切加工工件,程序命名采用P+零件號的方式,以與其他非夾板工件進行區分,在創建NC(衝切)條件設置裏麵,將通過轉塔內部時,避開夾爪這一選項打上對勾,必要時可在保證最優加工路徑的前提下,可以固定衝切加工順序。

如圖3所示,零件展開尺寸為1983.9mm×598.3mm,采用CRS1.5mm×2010mm×1250mm的板材加工生產,生成的程序報告單中,備注加工時需要注意夾鉗位置。首件加工完成,將餘料旋轉180度後加工第2件,微連接的數量由原來的6個減少到現在的4個,整張板材利用率可以達到98%。

合適的板材規格編程

當通過夾板生產這種加工方式,產生較多的餘料時,尤其是不鏽鋼材質的零件裁剪下來的餘料,因大部分有拉絲方向要求及外表麵要求不能有劃傷,使用餘料衝切機櫃附件的比例較低。針對這種情況,分析不同加工零件,找出其共性,根據訂單預估情況,在滿足起訂量的前提下,通過定製板材來減少餘料的產生,提高板材的利用率。減少操作工人餘料搬運的過程,降低勞動強度。

對於小尺寸工件,可用板材計算表格,通過輸入材質、厚度、展開料尺寸、夾鉗安全寬度、刀具寬度、工件的間距等參數,經過公式自動計算選取最優的板材規格,以達到節省板材用量的目的。如果工件內部有異形通孔特征,模具庫內沒有合適的模具,拚刀或偏啃會產生接刀痕,不鏽鋼材質的工件沒有帶高度的特殊成形,優先選用激光切加工。具體參數設置詳見表1、表2、表3。

表1 衝切參數設置

表2 工件信息輸入

編製共邊程序

對於大批量訂單,內部特征沒有特殊成形且外形尺寸為長方形的工件,可以采用共邊加工的方式生成程序(圖4),因為兩個工件的外形共享用1個切邊路經,使得對板材的節省和加工效率進一步提升。

表3 板材選擇和重量計算表

圖4 共邊排版示意圖

板材加工的套料生產

板材加工的套料生產是下料的時候,在排料時有的地方不好排或空缺,造成很大的浪費,可以再在裏麵套出一些不同形狀的小料,即在有限的材料麵積上盡可能多的使用材料進行生產,將板材利用率提高,減少餘料產生的一種方法。

針對常年生產有較大批量的訂單,或者根據手頭訂單處理情況,根據計劃安排,提前整理出5套產品以上的訂單,采用板材加工套料的方式加工生產,通過篩選BOM,導出單台機櫃所使用自製件的種類和數量,按照不同的材質與板厚進行分類統計,對於相同材質與板厚的零件,根據BOM中設定的數量,按照1台機櫃的倍數,進行排料組合和優化。根據BOM篩選,圖5中的4種零件號所設材質全部為板厚2mm的碳鋼,且板材表麵要求為雙麵覆膜,按照係統導出的每台使用量,將這4種零件組合到一起並且鎖定為1個整體。

圖5 多種工件按照機櫃用量套料組合

結束語

市場的競爭愈加激烈,人工、材料等硬性成本逐年增加,在鈑金加工過程中,數控衝床編程工藝對效率的提高、質量的提升和周期的縮短起著重要的作用,在未來產品製造過程中誰能夠在保證高品質前提下,做到更低的製造成本和短交貨期,誰就能在市場競爭中占據更有利的位置,這也是AG亞遊正規平台從業人員不斷的追求。

相信隨著精益生產的理念慢慢貫徹到生產的各個環節,在工藝方法上不斷的進行創新,生產方式不斷的改進與完善,最大限度地降低操作人員的勞動強度和減少數控衝床的待機時間,提高數控機床的加工效率,企業也將會迎來更好的發展。

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