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生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)在汽車行業(yè)OA軟件中的應(yīng)用
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現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)正醞釀著第三次革命。發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)越來越快,新品開發(fā)周期越來越短(從30個(gè)月縮短到13個(gè)月),車型數(shù)量多,生產(chǎn)批量不確定。目前的柔性生產(chǎn)線價(jià)格昂貴、投資風(fēng)險(xiǎn)大,同時(shí)產(chǎn)能過剩矛盾越來越突出,尤其在我國(guó)更加突出。近年來,人們一直在探討解決多樣性與經(jīng)濟(jì)性日益突出的矛盾,以滿足變品種、變批量的需要,且兼顧高柔性、高效率、低投資的要求和市場(chǎng)快速反應(yīng)的能力。同時(shí),也在探討通過制造系統(tǒng)的革命來解決產(chǎn)能過剩的矛盾。
美國(guó)提出了可重構(gòu)制造RMS,原理是通過對(duì)制造系統(tǒng)中機(jī)床配置的調(diào)整和機(jī)床功能模塊的增減,迅速構(gòu)成適應(yīng)新品生產(chǎn)和生產(chǎn)批量變化。為此,研制克由標(biāo)準(zhǔn)化模塊組成的可重構(gòu)機(jī)床RMT。RMS的結(jié)構(gòu)和布置可按需要在用戶現(xiàn)場(chǎng)快速重組。RMS的應(yīng)用基礎(chǔ)之一是柔性夾具。美國(guó)GM公司已經(jīng)開發(fā)出柔性夾具系統(tǒng),可以快速(在15min內(nèi)把一種夾具變成第一種夾具配置)更換以生產(chǎn)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋。日本MAZAK公司開發(fā)出市場(chǎng)響應(yīng)型自獨(dú)立制造系統(tǒng)MSM,其實(shí)質(zhì)是”單臺(tái)套件生產(chǎn)“。
目前該項(xiàng)目是國(guó)際上熱門話題,我國(guó)已列入科技發(fā)展規(guī)劃。RMS和MSM投入發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際使用雖為時(shí)尚早,但卻是未來發(fā)動(dòng)機(jī)制造的方向。
高速加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
?。?)國(guó)內(nèi)主要轎車工廠引進(jìn)國(guó)外高速加工機(jī)床及刀具情況
目前,國(guó)內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及總成工廠大多引進(jìn)歐美及日本等國(guó)廠商的數(shù)控生產(chǎn)自動(dòng)線,處于國(guó)際上世紀(jì)90年代中后期水平,應(yīng)用了較多,較突出的高速加工技術(shù)(高速加工機(jī)床及高速加工刀具技術(shù))。其典型技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)要分述如下:
a.機(jī)械加工工藝流程反映了當(dāng)代轎車制造業(yè)中最先進(jìn)的水平,生產(chǎn)節(jié)拍30-40s,生產(chǎn)線部分采用風(fēng)冷干式切削加工技術(shù)。
b.刀具材料的選用。以超硬刀具材料為主。采用CBN、SiN陶瓷、Ti基陶瓷、TiCN涂層刀具材料加工高強(qiáng)度鑄鐵件,銑削速度2200m/min;采用PCD、超細(xì)Si-Al鑄造件,銑削速度達(dá)2200m/min,鉆、鉸速度達(dá)80-240m/min:采用SiN陶瓷、Ti基陶瓷及TiCN涂層刀具加工精鍛結(jié)構(gòu)鋼零件,車削速度達(dá)200m/min;采用高Co粉末冶金表面涂覆TiCN的高速鋼整體拉刀、滾刀、剃齒刀以及硬質(zhì)合金機(jī)夾組成專用拉刀,加工各種精鍛鋼件、鑄鐵件,拉削速度10-25m/min,滾削速度110m/min,剃齒速度170m/min。
c.刀具典型結(jié)構(gòu)與加工工藝
零件孔加工刀具采用多刀復(fù)合式結(jié),以鉸、擠削替代磨削,在一次性走刀過程中完成孔的精加工;平面銑削刀具采用密齒、過定位、重復(fù)夾緊結(jié)構(gòu),徑、軸向雙向可調(diào)的高速密齒面銑刀;曲軸頸加工采用雙工位車-拉削專用刀具。缸體缸孔鏜削采用雙工位、機(jī)床主軸內(nèi)置式、軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)推拉桿結(jié)構(gòu),往走刀-精鏜,復(fù)走刀-精鏜,切削速度達(dá)800m/min。高速、高效刀具結(jié)構(gòu)不勝枚舉。
d.高速專用數(shù)控機(jī)床?,F(xiàn)用于加工轎車發(fā)動(dòng)機(jī)變速器等關(guān)鍵零件的多數(shù)加工工藝,突破了傳統(tǒng)的加工理念,機(jī)床也突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式。概括講,其機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以各種高速多刀,專用成型刀具和加工工藝為主導(dǎo),以滿足整條生產(chǎn)線各加工工位,加工工序生產(chǎn)節(jié)拍均衡及穩(wěn)定的質(zhì)量與精度要求,在一次往復(fù)走刀過程中,高速加工發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器各種零部件而構(gòu)成設(shè)計(jì)和制造的。對(duì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等技術(shù)參數(shù),根據(jù)各加工工位、工序的具體要求,分解成各個(gè)單一的指標(biāo),因而機(jī)床的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)捷,數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。其加工技(Know How)數(shù)據(jù)庫(kù)固化在數(shù)控系統(tǒng)中,因而這些機(jī)床一般都具有動(dòng)態(tài)剛度好、主軸回轉(zhuǎn)和行程定位精度高的特性。機(jī)床主軸一般在6000r/min以下,快進(jìn)在 20m/min以內(nèi)。
由于種種原因,汽車行業(yè)OA軟件分析我國(guó)一些高速加工技術(shù)基礎(chǔ)共性技術(shù)研究沒有優(yōu)化,集成和推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)企業(yè)大都從外國(guó)引進(jìn)高速加工設(shè)備(技術(shù)),存在差距理所當(dāng)然。主要表現(xiàn)在零件毛坯制造技術(shù),高速刀具技術(shù),高速機(jī)床技術(shù)以及生產(chǎn)技藝數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的差距。
?。?)高速加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景
機(jī)床技術(shù)的發(fā)展,就是滿足零件(產(chǎn)品)的生產(chǎn)過程中有關(guān)零件精度(質(zhì)量)、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、刀具(工具)軌跡及其他特種性能等各方面的技術(shù)要求。機(jī)制科技領(lǐng)域里,零件、刀具與機(jī)床三者技術(shù)連體,研討高速加工技術(shù)時(shí)要三位一體系統(tǒng)分析、考察;在當(dāng)今信息時(shí)代,研討高速加工技術(shù)必須要涉及到信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)。
在全球一體制造環(huán)境里,高速加工系統(tǒng)工程技術(shù)必然在各類制造企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,主要在以下幾個(gè)方面取得進(jìn)步和發(fā)展。
a.零件毛坯制造技術(shù):快速成型,少、無切削加工。
b.刀具技術(shù):超硬、高速、干式切削、復(fù)合刀具。
c.機(jī)床技術(shù):高速、復(fù)合加工中心模塊化。
d.自動(dòng)生產(chǎn)線:柔性、敏捷制造工程技術(shù)。
e.測(cè)量技術(shù):數(shù)字化、圖形處理、隨機(jī)高速測(cè)量技術(shù)。
f.網(wǎng)絡(luò)技術(shù):寬帶網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
4 結(jié)束語
近幾十年來,機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展很快,各種新技術(shù)在不斷發(fā)展和應(yīng)用。尤其是以數(shù)控機(jī)床發(fā)展為先導(dǎo),即以數(shù)控機(jī)床專機(jī)化或者是以專用機(jī)床數(shù)控化來解決柔性和高效率的矛盾。目前,汽車零部件的生產(chǎn)大多采用高速加工中心組成的敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)。歐美及日本等國(guó)不僅掌握了設(shè)備制造的專用技術(shù),而且都非常重視重慶貴陽汽車行業(yè)OA軟件工藝流程的開發(fā),他們能夠?qū)崿F(xiàn)交鑰匙工程,擁有自己的系統(tǒng)開發(fā)能力,機(jī)床可靠性指標(biāo)極為先進(jìn),制造成本不斷降低,新產(chǎn)品投放周期大大縮短。
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