简易数控机床专机化使用

肖力华

数控机床能否作专机用于大批量生产?一般设计、工艺手册等资料大多是否定的，例如《机械加工工艺手册》对有关各类机床加工范围的划分如图1所示。

图1
4 b% [, ?# D: y. D# x) b: s
; |- p: q8 k) o- a* [, c图2
7 }2 |0 |  N3 H* A8 b( K) m. z粗精车分离前后Ø52-0.051-0.023mm孔径质量比较
标准偏差
(mm)
工序能力指数
实际废品率
(%)
附注
改进前
2 `/ I* c2 I: w' f" [2.5
' n; U$ _0 ?0 Y( b* C第一次改进
0.0595
( [1 X  W$ |3 n  P9 Q0.84
! O3 z! q- T: X  c7 H( C- G, B0.8
精车未完全独立
第二次改进
0.0287
/ {+ Y; q1 b: Y6 ?4 d+ U5 S- k1.74
7 l- k$ [* V2 M+ P! q/ V0.1
精车完全独立
而精车工序独立后，机床进给系统受力轻微，精度一致性显著提高。由于不转刀架以及动作转换极少从而减少了误差源，离散程度下降，工序能力指数提高。在此以该工序精车Ø52mm孔径质量为例，参见右表。
5 g( j: h  ]/ s# j7 h& z1 d由此可见，尽管简易数控机床精度不如一般数控机床，但通过一些特殊措施改善它的工作条件后，其精度水平是可以满足一般精加工要求的。这一特点具有很大的经济意义:如果为精车工序配置一台数控机床的话，其精度也只能大致如此，而成本却要高出20倍以上。
由于工序内容简单，需控制的动作转换数大大减少，故障率明显降低，保证了生产线得以正常运行。同时，专机化有效地加快了零件流通，对机床布置、现场管理和安全文明生产十分有利。过去因各工序不平衡，某些工序经常发生工件大量堆积，对畅通道路、清扫铁屑、质量检验、均衡生产等均有影响。专机化后，现场阻滞现象明显减少。
简易数控机床专机化使用对于前轮毂生产线最显著的好处是大幅度提高了生产效率，获得了很好的经济效益。专机化改进后，实际布置了两条并行的前轮毂生产线(便于操作者一人看管2台相同工序的机床并提高生产流通的稳定性)，实际月产量从原来3700件上升到5700件，目前已达到了7000件。设生产线为独立核算经济实体，以零件加工费为其收入。由于人力、物力和管理费用近似于不变(实际上操作人员减少而机床略有增加，费用大体相抵消)，而生产能力提高，净增产品的加工费可视为直接经济效益。7年来，实际年产量平均约70000件(受计划限制)。改进前月产3700件，年产为3700×12=44400(件)，由此得实际年增产为70000-44400=25600(件)。每件加工费为20.63元，年增收加工费为20.63×25600=528128.00(元)。此外，因两道工序实际废品率合计下降了1.1%，每年可减少废品70000×1.1%=770(件)，每件价值72.63元，年减少废品损失72.63×770=55925.1(元)。合计年增收入58.4万元。扣除追加投资52万元，实际效益累计已达350万元。
9 g& W9 h, ^* j% O实践充分证明，简易数控机床专机化使用在提高生产效率、产品质量和经济效益等方面效果显著。因此，简易数控机床完全可以作专机用于大批量生产。以此反思，专用机床设计是否也可以运用数控技术提高其工艺柔性从而提高其使用性能? 【MechNet】
9 [$ @  ~3 `, S1 ^" E2 Q文章关键词： 数控机床