本帖最后由 六角車 于 2012-3-25 17:54 編輯
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如圖，是美國轉讓給中國的某產(chǎn)品中的一個零件形狀草圖，材料是Φ66的硬鋁棒料，機加工藝分三道工序加工；1 Z* L/ l# R- P8 s T+ K- \! b" c
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一序，六軸自動車，內(nèi)外螺紋只加工底孔與外徑，圓弧錐頭部粗加工，其余尺寸加工合格；/ Q+ _- T' `5 [' k8 e
4 q6 D! \) k6 r- @4 o二序，螺紋銑，兩個內(nèi)螺紋，一個外螺紋；' j5 R2 ~/ e( j3 u
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三序，六角車靠模板車弧錐體及小頭。設計依據(jù)是，要有月產(chǎn)兩萬件成品能力，此零件不能低于22000件。
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6 k0 s0 n2 \% {在設計一條多工序組成的生產(chǎn)線時，工藝設計人員要根據(jù)生產(chǎn)綱領，預先制定出產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍。根據(jù)這個節(jié)拍選用設備和設計相關的工裝，并確定關鍵零件和關鍵工序。也就是人們常說的找出木桶的短板，以使整條生產(chǎn)線能均衡有序的運轉。這個產(chǎn)品的短板就是這個零件。按講，加工能力極強的六軸自動車，完全可以加工合格，為什么還要分三道工序，這就要從六軸自動車的特點說起，這是全自動的組合機床，俗稱自動機鉆銑鉸車鏜，效率極高，雖然也能加工螺紋，但對總體加工速度影響較大。
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1 i0 W4 M6 x9 _* p/ W就像這個零件，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，單件加工不能超過一分鐘(必須單休日)，如果采用內(nèi)攻外套的方式，需90秒左右，一臺機床不夠，兩臺機床閑置時間過多不說，這種設備好的調(diào)整工人數(shù)量很少，即使在有幾十年使用歷史的老企業(yè)，也不多。因此，影響生產(chǎn)進度的短板，經(jīng)常會出現(xiàn)在這種加工效率極高的設備上。解決的辦法就是卸載，而卸載螺紋效果最明顯。不加工螺紋，單件時間50秒左右，可以滿足節(jié)拍要求。至于圓弧錐體和小頭，在六軸車上經(jīng)常加工，短的直接用棱形成型刀車，長的加一靠模板車，不是難題，但由于零件尺寸較多，材料切削量高達70%以上，工位刀具排滿仍不夠用，只好在六角車上加工了。這個六角車方案一開始并不被看好，很多人認為這種設備有些落后，不如用簡易數(shù)控車加工，但一實驗發(fā)現(xiàn)，數(shù)控車的進刀方式不適合零件的性能要求，原來選用的數(shù)控車進刀方式是直角坐標，也就是每次進刀刀先徑向到位后再軸向，被加工表面是一種階梯表面，雖然加快轉速，減小走刀，肉眼和手摸都很光滑。但放大鏡下一看，仍是階梯。$ Y) Q. q1 W# [3 `3 T
: ?5 l& b( W4 X$ I也許有人認為這是吹毛求疵，但在這個特殊產(chǎn)品上還真的不行。產(chǎn)品組裝好進行性能試驗，結果最大射程達不到設計要求，分析原因可能是那些小臺階增加的阻力，影響了產(chǎn)品的飛行速度。后改用六角車用靠模板加工的零件，最大射程達到了設計要求。這類零件的錐體一般都是直錐，而這個零件卻是帶弧度的錐體，有點流線型，之所以設計成這樣，那一定不是設計人員心血來潮，肯定有他的理論依據(jù)�？磥淼眠x用更高檔的加工中心，來加工這個低級零件了。產(chǎn)品試制成功，原以為中國的設備和技術人員干不出這種產(chǎn)品，要干就得花大價錢買美國的生產(chǎn)線，高薪聘請美國的技術人員。老美也想像原來的蘇聯(lián)一樣，宰上一把。沒想到美夢落空，如今的中國機械制造業(yè)已和剛建國時不可同日而語。可又有點不太相信，于是派了個考察團，很值得佩服的是，美國的技術人員雖有著世界頂尖的工業(yè)技術水平，但卻不妄自尊大。一個技術人員來到了六角車前，看到車刀流暢的車出弧形錐體，為了能看清工作原理，竟爬到油污的地上，通過機床底座的排屑口看工作原理�？催^后贊嘆地說，太有創(chuàng)意了。
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后來賣給中國的美制八軸自動車上，就是用這種靠模板來加工弧錐體的，看來老美的技術人員是見有用的技術就拿。由于國情的不同，老美的工藝思路和中國人的工藝思路，還是有不同的側重點的。像制造這種產(chǎn)品，中國人優(yōu)先考慮的是速度，其次才是效益。老美可是先考慮效益最大化的。在八軸自動車上一次加工完全部尺寸，單件時間是一分鐘，剛剛能跟得上節(jié)拍。但單機生產(chǎn)，一旦機床出現(xiàn)故障，耽誤時間較長就很難再趕上進度。尤其是在特殊的情況下，那可是……后來還是把兩個需要攻絲的內(nèi)螺紋改到螺紋銑上加工，而外螺紋老美用的是螺紋梳刀，速度完全能跟得上，單件時間降到45秒左右。 以上是切削工藝上的設計理念，工藝設計的第一步，設備。第二部是刀具，老美的技術人員和咱們技術人員基本上思路一致，就不說了，要說的是量具設計。機床拉來調(diào)好，工人一看量具嘲笑道，這老美的工藝設計人員設計的量具也太沒創(chuàng)意了吧？, r6 ^, s C* j
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待續(xù) 說到量具，身在機械行業(yè)工作的都知道卡尺千分尺角度尺，甚至還能說出標準塊規(guī)、齒形規(guī)、厚薄規(guī)等不少通用又常用的量具來。似乎只要是干機加工的，就離不開這些量具。要是在有幾千機加工人和設備的一個機械加工廠，每月加工出的零件數(shù)十百萬計，而在生產(chǎn)線上竟沒有以上所說的任何一種量具，人們會不解地問，那可怎么干活�。窟@里就出現(xiàn)了一個觀念，即大批量零件加工時，往往在二三十秒的時間里加工出形狀復雜的十幾個尺寸，要想在這么短的時間里準確的測量，那些通用的量具一是根本就勝任不了，二是太嬌貴，很容易壞，三是價格昂貴，更要命的是有很多尺寸根本就測量不準。所以必須設計專用量具。就以這個零件來說，根據(jù)零件的尺寸，美國的工藝設計人員設計的量具目錄如下；兩個內(nèi)螺紋通止螺紋塞規(guī)4件，螺紋底孔通止規(guī)2件；外螺紋通止環(huán)規(guī)兩個，外徑卡規(guī)一件……我數(shù)了一下，各種量具共31塊，即使一個熟練的操作工人，量完一件活也得幾分鐘，而機床的加工速度是45秒一件，八軸自動車，首件必檢就是八件，八件活沒驗完就不敢接著干，只好停車量活，再出現(xiàn)有的尺寸不合格，要調(diào)整刀具往往上班一半個小時無法正常生產(chǎn)，這種設備的效率可是用秒計算的啊！因此，能否設計出結構簡單，測量快捷準確的量具，就看出一個工藝設計人員的專業(yè)水平高低了。說美國工藝設計人員設計的量具沒創(chuàng)意，那也是有根據(jù)的。批量加工專用量具雖然千奇百怪，但原理卻只有兩個，即通止，形狀也以外圓卡規(guī)或外圓環(huán)規(guī)、角度量規(guī)；內(nèi)孔和螺紋塞規(guī)；測臺階和長短的高低規(guī)三大類，這三大類量具使用了有上百年，如今仍是大批量零件加工測量的主要量具，當然也出現(xiàn)了不少測量更快更好的專用量具。 全球技術最先進的美國同行，到現(xiàn)在還在設計使用這種量具，使人覺得有點不可思議。簡單介紹一下這種類型的量具特點，一塊量具，兩個尺寸，一個是最大尺寸，一個是最小尺寸。測量時基本是憑手感，也就是常說的盲測，所以測量精度不是很高，尤其是對公差小而又加工到極限尺寸的測量，誤判率較高。這種量具之所以到現(xiàn)在仍在大批量零件加工中使用，主要是制造成本低，使用維護簡單，最大的特點是皮實耐用，這些量具在正常使用時，一般都是一個月校對一次，大部分都可用千分尺和標準塊規(guī)校對，只有通用量具難以校對的才設計專門的校對規(guī)。在對大批量零件尺寸測量時，對專職檢驗員來說雖然靠投影儀，電光儀和各種傳動工具可以大大的提高效率，但仍有不少尺寸需要挨個過，測量速度快到一兩秒一個尺寸，這其中對孔深和外臺階的測量最費時間，尤其是孔，根本就看不到，全憑手感，遇到極限尺寸，常使檢驗人員反復測量，猶豫不決。為此，我廠技術人員設計了一種專門測量這類尺寸的1:2的杠桿指示器，實際尺寸直接從百分表上讀取，不但一目了然，測量精度提高了一個等級，測量誤差達到0.005，可大幅度的提高檢測速度，消除誤判。因為表上的兩格的實際尺寸只有0.01。這種量具的結構并不復雜，成本也不高，美國的技術人員不會想不到。我的分析是這種百分表量具測量精度很高，測量速度也很快，但不足處是太嬌貴，每班都要有專業(yè)人員進行一次校對，返修率也較高。一個生產(chǎn)車間，少說也有幾十塊這種量具，校對和維修都要配置專職人員。聯(lián)想到老美，把咱們?nèi)拦ば蚣庸さ某叽纾徊⒃O計到八軸自動車上的工藝思路，突然醒悟，這可能就與國情有關了。老美的設計思路是盡量發(fā)揮設備所有功能，這樣可以減少工藝程序的設計，更主要的是減少工人的數(shù)量，表面上看是工藝很先進。至于加工成本的高低，那是老板和行政部門的事，不屬工藝設計的范疇。量具設計上也不能說不合理，因為加工的零件屬一次性使用產(chǎn)品，精度不高，基本公差都在0.10到0.30之間，沒必要設計那種測量精度雖高，卻還要天天用人校對維修的量具。兩件事都糾結在一個人字上。只要少用人，制造成本高一些也行，這樣也可以提高產(chǎn)品價格嘛，標準的市場經(jīng)濟理念。咱們的工藝設計人員，追求的是提高效率，降低成本，標準的計劃經(jīng)濟理念，所以又把兩個影響自動機效率的兩個內(nèi)螺紋又移到螺紋銑上�？磥韺ο冗M與落后的定義還真是大有學問。 完
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發(fā)表于 2012-3-24 17:30:08
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