機械設計|機械加工自動線的設計組成,你知道嗎?

2018年11月04日 公司新聞 331 views

隨著工業4.0時代的來臨,機器換人的理念已經在製作業有著廣泛的共識,尤其是在一些大規模生產的行業更是成為了一種必然,同時隨著中國的人工成本的不斷增加,已經人口紅利的逐漸式微。

機器人和自動化配套設備的興起已經成為了一種必然,這是時代的潮流,更是現實的需要,作為製造業的從業者,AG亞遊正規平台隻能順勢而為,隨其波而逐其流才能跟上這時代的步伐,成為這個時代的弄潮兒,而不是時代進步的犧牲品。

在這篇文章裏,我將會針對機械加工的自動化過程來做一個集成的說明,與大家分享一下,打造一條機械加工自動線到底牽涉到那些功能部件,需要積累那些方麵的知識,讓大家對這個過程有一個更理性的認識,也給一些自動化製造從業者一個小小的參考。

雖然我提供的這些知識和案例,隻是某個領域的一些特例,但是依然和其它自動化過程存在一定的共性,當然也因為本人行業經驗的局限性和認識上的一些偏見。

我分享的東西可能更多的帶有個人色彩,但是請大家吸收那些好的東西,至於那些你看不上的,就當是個笑話吧,你一笑而過就行了。

一、機械加工自動線

AG亞遊正規平台首先需要確認的就是AG亞遊正規平台是專門針對機械加工行業來打造的自動線,而在傳統機械加工行業裏麵,更多的是依賴操作者的手動操作和數控機床的輔助,例如人工上下料,人工夾緊工件,人工清理加工鐵屑等等。

而加工自動線的打造可以讓這些本來人工操作的工序都可以通過機械手的自動化來完成,讓人真正從繁重的體力勞動中解脫出來,實現用更少人去做更多的事的高效率目標,且可以極大的提升AG亞遊正規平台的加工效率和加工質量。

AG亞遊正規平台首先來看一下要打造一條機械加工自行線,需要包括那些方麵的研發和製造:

1、 數控機床(加工中心)作為工作母機

數控機床的選擇主要根據加工零件的加工工序和加工精度要求來進行選擇,同時也要兼顧加工效率和加工穩定性,例如數控銑床、數控車床、數控磨床、數控精雕機等。

隻有數控化的機床才能實現真正的自動化加工工序,同時根據自動線的使用特點(要求高度的穩定性和可靠性,總不能開開停停的來加工吧),所以在數控係統的選擇上,AG亞遊正規平台建議在經濟條件允許的情況下,盡量選擇一些好的數控係統。

例如德國的西門子、日本發那科等,在這裏我不得不多說一句,從AG亞遊正規平台自身的使用情況來說,AG亞遊正規平台比較推薦日本發那科(我知道在這樣很可能會觸及大家的愛國主義情懷,但是作為一個技術人,我還是堅持技術的真理)

AG亞遊正規平台公司曾經采購過一篇西門子數控係統的加工設備,一到春天就容易燒電路板,原因是因為北方的南風天濕氣太重,而西門子係統對環境的要求相對較高,所以隻有不停的抽濕幹燥,而發那科使用起來就沒有這個嬌貴的毛病,故障率相對少了很多。

當然AG亞遊正規平台國內的華中數控也還可以,但是在一些加工精度要求高,可靠性要求好的工序上,AG亞遊正規平台國家的數控係統和發達國家的比起來還是有一定的差距的,至於差距在哪裏,那就是誰用誰知道了。

2、 上料、下料自動化裝置

這兩個部件主要是實現加工零件的規整堆放,上料自動化裝置用於堆放待加工的機械零件,零件的放置必須有利於機械手的抓取和夾具對待加工零件的定位與夾緊。

同時也有利於零件的堆放,下料自動化裝置用於堆放加工好的機械零件,要求該裝置有利於零件的規整堆放和輕鬆提取,同時也要兼顧這兩個自動化裝置的可靠性和安全性等問題。

因為這個區域是操作者與加工自動線交互最頻繁的區域,所以AG亞遊正規平台在人機交互的考慮上也需要有一定的需求,至少在安全性能這方麵需要作一個重點的考慮。

3、 自動夾具裝置

針對機械加工的裝夾問題,因為自動線的生產特點及其需求就是需要配備能夠自動夾緊和鬆開工件的夾具,所以AG亞遊正規平台在設計自動夾具的時候,需要考慮幾個要點。

首先當然是夾緊力的要求,如果夾緊力較小,AG亞遊正規平台可以通過氣缸來提供夾緊力,如果夾緊力需求較大,AG亞遊正規平台可以通過液壓係統來提供夾緊力,這樣才能真正實現可靠的工件夾緊。

同時AG亞遊正規平台在設計夾具的時候還有兼顧機械手的運動空間和工件的定位要求等,這些細節都是決定一套自動夾具裝置成敗的關鍵,更重要的是AG亞遊正規平台要對夾具與工件的接觸麵做一些硬化處理,通常有兩個方法。

第一個是淬火處理,用熱處理的方式來獲得較高的硬度,以便提高夾具的使用壽命和裝夾精度,第二個是鑲嵌合金,通過鑲嵌更硬的材料來保證夾具的易損件的使用壽命和裝夾精度,這兩個方式都具有一定的可行性。

但是我個人推薦使用第二種方式,因為第二種方式更可靠,雖然熱處理也可以達到硬化夾具表麵的效果,但是熱處理後的零件容易變形,為了消除這種變形AG亞遊正規平台往往會再進行一次精加工工序(例如磨序)。

這時候很容易就把零件表麵的淬硬層加工掉,讓熱處理的效果大打折扣,而鑲嵌合金雖然比較麻煩,且工藝上也更困難一些,但是其使用壽命和可靠性卻可以大大的提高,是屬於一勞永逸的前瞻性工作,還是挺合算的。

4、 自動冷卻裝置

自動冷卻是機械加工過程中不可或缺的部分,這個部分其實是數控設備的一個集成部分,在這裏單獨提出來是想分享一些我的個人經驗。

因為這個牽涉到機械加工自動線的很多方麵,AG亞遊正規平台使用過一款美國馬斯特206的冷卻液,這種冷卻液的冷卻和潤滑效果都非常好,而且是可以循環利用的冷卻液。

但是就是存在一個問題,那就是這種冷卻液存在極大的腐蝕性,特別是對塑料和橡膠製品尤其影響嚴重,這對於生產自動線而言簡直就是個噩夢,因為自動線上有很多元件都是塑料和橡膠材料的。

例如感應開關、氣管、氣動接頭、設備密封玻璃膠等,這些東西都會因為這種冷卻液的影響而漸漸的損壞和失效,這極大的影響了自動線的穩定性和可靠性,同時也極大的增加了維修成本。

所以在選擇冷卻液的時候,一定要充分的考慮這個問題,至於冷卻自動化實現這一塊已經非常成熟的技術,沒有太多的分享價值和必要(當然AG亞遊正規平台會另作一篇文章來專門講這個話題);

同時還有一個注意事項就是冷卻液的濃度,通常任何一款冷卻液都有其加工的使用的濃度要求,供應商也專門提供了檢測冷卻液濃度的工具來給AG亞遊正規平台檢測,但因為國內目前對這一塊還不是很重視,也沒有太多的專業工程師有這個意識。

所以很多時候AG亞遊正規平台隻是大概的往水裏麵加一點,或者第一次配比可能是按廠家的數據來做的,到後麵就是隨便加水和加冷卻液了,其實這是非常不科學,非常不規範,嚴格的安裝冷卻液濃度配比冷卻液既可以提升刀具是使用壽命,也可以提高零件的加工質量,同時還可以延長冷卻液自身的使用壽命,為什麽要檢測冷卻液的濃度呢?

因為零件加工過程會帶走一部分冷卻液,由於氣溫的影響也會導致冷卻液蒸發一部分水份,從而導致冷卻液的濃度改變,所以適當的冷卻液濃度檢測是非常有必要的;

還有一個需要特別注意的是處理冷卻液中混合的加工設備導軌潤滑油,在國內大多數加工設備的導軌潤滑油都是最後進入冷卻液並混為一體的,這會導致冷卻的變質和失效,如何將冷卻液中的潤滑油提取出來就是一個很關鍵的問題了,AG亞遊正規平台曾經針對這個問題研發了一款“撇油器”,用於專門提取冷卻液中的潤滑油,效果非常好。

但是國內很多機械加工的廠家都還沒有這樣的意識和思想,這是很可惜的一件事情,科學技術的推廣需要行業裏的專業人士來共襄盛舉,如果AG亞遊正規平台都能分享AG亞遊正規平台的知識和經驗,AG亞遊正規平台相信,中國的製造業一定會更早更快的登上新的台階。

5、 自動排屑裝置

機械加工自動線的最大特點就是持續高效率的加工,而AG亞遊正規平台不能忽視的一個問題就是,隨著加工時間的推移,在加工過程中會產生大量的鐵屑,如何處理這些鐵屑是一個非常具有技術難度的問題。

因為這些積累的鐵屑不僅影響工件的可靠定位和裝夾,也極大的占據著數控加工設備的加工空間,更甚者會堵死各進給軸的移動路徑,所以實時的自動排屑就顯得尤其有必要了。

在機械加工自動線中,細節上最難處理的也是加工鐵屑的清理問題,特別是夾具上的鐵屑的清理,如果稍有不慎就可能導致工件的報廢和不合格,而且對於自動線的加工來說,這種報廢和不合格可能是連續的,而不是一兩件而已,AG亞遊正規平台通常會有兩手準備。

在工件的加工過程中,AG亞遊正規平台會利用冷卻液的冷卻過程大力衝刷工件和夾具,以便利用冷卻液帶走一部分鐵屑,在工件加工完畢後AG亞遊正規平台會利用氣吹的方式來清理夾具表麵,而且是多次反複的氣吹來清理,確保下一個工件的裝夾基麵是幹淨而無屑的。

當然這裏麵還是有很多細節的地方值得學習和討論,但AG亞遊正規平台今天隻先說一個概念,讓大家熟悉這麽一個過程。

6、 桁架機械手

這個部件是自動線的主要部件,也正是這個部件將上下料裝置和數控加工設備有機的結合起來,並有序的完成了整個自動化加工的過程。

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