高速加工中心在汽车零部件生产中的应用(下)

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　　6.换刀及交换工作台迅速
9 U" }% w; G  Q2 a2 `: k! \! ~　　在加工中心的一个切削循环中，换刀时间及交换工作台时间往往占有较大部分的比重。在传统的非高速加工中心上，换刀时间(切屑到切屑)达14~20s左右，而交换工作台时间则需3min甚至更长时间，无疑这对于大批量、快节奏生产要求的汽车零件加工来说是不相适应的。而高速加工中心则在这两方面设计得与其高主轴转速、高进给速度及进给加速度相匹配，换刀时间(切屑到切屑)可达到3.5s左右，交换工作台时间则可减少到仅为6s。而每个工作台又具有精密鼠压盘分度机构以确保精确的360°等分分度。如果用户需要，也可以得到360000等分分度，提供加工各种表面零件加工的高柔性和工作时的刚性。
' U& p# A) ^( o6 ]& e　　高速加工中心在汽车零部件加工工业中的应用
　　1.在汽车零部件加工工业中的应用
　　目前，各种大型、中型、小型，单主轴或双主轴，从手工上下料单托盘式到柔性制造单元的多托盘式高速加工中心在汽车零部件工业已得到较广泛的应用，它们主要应用于汽缸体、汽缸盖、差速器壳、连杆、变速箱壳、转向节及其它多种零件的生产流水线，表现出优良的综合性能。
　　根据产品产量及用户的需求，高速加工中心生产线可以布置成串联式(工序分散)、并联式(工序集中)和混合式。目前在汽车工业生产线中混合式的布置应用最广，可以得到最佳生产效率，保持足够的柔性和可靠性，并有利于分期上批量时的生产线布置。混合式布置的并联机床数量应在1~4台之间。
, B" A% w% E9 H　　在20世纪90年代初期，人们往往过份强调加工高柔性的要求而忽视高速加工中心在一些加工工艺中的局限性。经过多年摸索，目前，人们认为合理的汽车零件生产线应当是专—柔结合的方案。例如，对于汽车发动机汽缸盖和汽缸体的加工，专—柔结合方案可以概括为：
　　(1)平面加工：铝件——高速加工中心；铸铁件、钢件——数控铣床。
' [& R: \& D3 U# M  M( |0 j2 X0 {, z- m/ G　　(2)中、小孔系，螺孔——高速加工中心；不规则及小型平面铣削——高速加工中心。
　　(3)重要的特殊表面加工(镗缸孔、曲轴孔、凸轮轴孔、长油孔)——柔性专机或组合机床。
　　由高速加工中心为主构成的生产线具有如下的特点：
　　(1)根据产量需求及投资到位程度，易于实现工程分步实施，逐步扩展设备。
6 F5 F4 V9 K  D8 m2 c+ q　　(2)变更生产品种时不须大规模调整和更新设备。一次投资建成的生产线，不但可以满足现在市场的需求，也可满足未来市场对新产品的生产需求。
　　(3)由于其高的切削速度、高的进给速度及短的换刀等辅助时间，因而生产效率高。
　　由于生产线上大部分设备由同一种机型构成，易于掌握，便于维修及备件准备，保持高的设备完好率。
　　2.应用实例
　　神龙汽车公司2005年7月21日投产的年产22万辆份16气阀缸盖生产线，就是以高速加工中心为主，专机为辅的汽车零件加工生产线，生产线上的专机用来加工零件不发生变化的部位，而高速加工中心则主要负责加工零件上需要变动的部位，这样就能兼顾生产效率及柔性变化两方面的要求。
　　该项目是神龙公司二期发展的关键项目，投资两亿多元，加工中心采用日本牧野公司J4M型高速加工中心，全线切削加工由31台J4M高速加工中心完成，这些加工中心组成9个“加工岛"，每个“加工岛"由1台双臂龙门机械手和3～5台加工中心组成，一个“加工岛"即为一道工序：加工中心之间加工内容完全相同。辅助设备包括导管/阀座压床、堵盖/钢球压床、密封性检测机、清洗机、打标机等。能同时满足神龙TU和EW两个系列的缸盖混流生产，率先将“加工岛"、随行托盘、机器人、PROFIIBUS总线等多项技术加以综合运用，自动化程度和技术含量都很高，在国内都处于领先地位。
- Y2 f% B) {7 N' p　　该高速加工中心主轴转速超过16 000r/min，进给速度超过50m/min，产品换型时间不超过20min。
8 ~! e) W- f+ V: S, i  I　　该生产线到2005年底已能生产4个品种的16气阀铝合金缸盖，日产量700余台，满足了神龙公司新产品的需要。
  N3 R8 C& J9 x7 t8 q　　结语
　　随着我国汽车工业的高速发展及当前汽车市场多变的特点，每个汽车制造厂只有生产高质量、低成本、多样化的汽车产品，才能在汽车市场上处在主动和有利的地位。高速加工中心的加工工艺和加工手段的出现与发展，为我国汽车工业尤其是汽车零部件的发展提供了一种经济可行高效的解决方案。
文章关键词： 加工中心   数控