1 數(shù)控生產(chǎn)效率提升概論

    數(shù)控加工過(guò)程中，諸多因素制約著數(shù)控加工的效率，匯編了要素進(jìn)行簡(jiǎn)述：（見(jiàn)表1）

表1 機(jī)械數(shù)控加工效率提升因子綜合分析表

    1.1 表1：機(jī)床-工藝-刀具-程序-操作-測(cè)量-治具-周轉(zhuǎn)-吊裝-布局-切換

    ●生產(chǎn)效率由OEE（Overall Equipment Effectiveness，即設(shè)備綜合效率）決定，OEE本質(zhì)就是設(shè)備負(fù)荷時(shí)間內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值；

    ●實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程單件生產(chǎn)的時(shí)間由切換時(shí)間TQ加上單件生產(chǎn)時(shí)間TD；

    ●單件生產(chǎn)時(shí)間由單件加工時(shí)間T1加上單件裝夾時(shí)間T2；

    ●本文探討的就是怎樣提升OEE，縮短切換時(shí)間，縮短單件加工時(shí)間T1，縮短單件裝夾時(shí)間T2；

    ●縮短加工時(shí)間及單件輔助時(shí)間及切換（換產(chǎn)換模）時(shí)間，這樣可以整體提高生產(chǎn)效率；

    ●降低加工時(shí)間主要有機(jī)床-治具-刀具-程序等因子組成；

    ●降低輔助裝夾時(shí)間主要有操作-裝夾-測(cè)量-周轉(zhuǎn)-吊裝等因子組成；

    ●降低切換時(shí)間有工藝-程序-刀具-操作-測(cè)量--治具-周轉(zhuǎn)等因子組成；

    ●機(jī)床-治具-刀具-程序這些因子歸根結(jié)底目的是為了提高切削三要求：切削速度Vc、背吃刀量-切削深度Ap及切削寬度Ae、走刀速度-Fz(齒進(jìn)給)Fm(分進(jìn)給)。

    1.2 這里探討的是治具（工裝夾具）-刀具-程序三方面因素，從而提升切削三要素，來(lái)提升加工效率，降低單件加工時(shí)間；

    ●提高夾具的剛性；

    ●科學(xué)合理選用刀具；

    ●程序編制標(biāo)準(zhǔn)化、合理化；

2 刀具選擇技術(shù)對(duì)加工效率的提升

    2.1在多年數(shù)控加工時(shí)間中，總結(jié)到數(shù)控加工刀具選擇的規(guī)律，匯編成表格形式加以說(shuō)明：（見(jiàn)表2）

表2 常見(jiàn)材質(zhì)、工序、刀具推薦材質(zhì)表

    ●綠色以效率最佳選擇刀具材質(zhì)；

    ●藍(lán)色以刀具成本最佳選擇刀具材質(zhì)；

    ●考慮效率，需要選擇涂層硬質(zhì)合金為準(zhǔn)的刀具，來(lái)提升加工效率。

    2.2常見(jiàn)的工件的材質(zhì)、工序、刀具切削速度Vc對(duì)應(yīng)表：（見(jiàn)表3）

表3 常見(jiàn)材質(zhì)、工序、刀具推薦材質(zhì)表

    ●本表常年總結(jié)（銑削工序還未普遍采取陶瓷、CBN等刀具。不做探討）；

    ●藍(lán)色是考慮刀具本身的第一選擇；

    ●綠色考慮加工效率的第一選擇；

    2.3 刀具懸伸對(duì)加工效率的影響：

    ●盡量粗的刀桿直徑；

    ●盡量短的刀桿懸伸；

    ●盡可能的增加刀具剛性；

    ●使用合金刀桿；

    ●使用減震刀桿；

    ●使用減震技術(shù)；

    ●使用液壓刀柄；

    ●使用熱漲縮刀柄；

    ●刀桿的震動(dòng)傾向會(huì)降低切削速度，從而影響加工效率；

    ●刀具震動(dòng)傾向會(huì)提高表面粗糙度，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

    2.4 刀具懸伸與切削速度的關(guān)系匯集（見(jiàn)表4）

表4 刀具懸伸與切削速度的關(guān)系匯集

    2.5 齒數(shù)與加工效率的關(guān)系：

    1)在機(jī)床效率、工件裝夾、工件剛性允許的條件下，齒數(shù)與進(jìn)給量成正比；

    2)Fn=Zc*Fz分進(jìn)給等于齒數(shù)乘以齒進(jìn)給；

    3)所以盡可能使用齒數(shù)較多的刀具來(lái)提升加工效率，縮短加工時(shí)間；

    2.6 刀具齒數(shù)與加工條件及進(jìn)給速度的情況匯總（見(jiàn)表5）

表5 刀具齒數(shù)進(jìn)給速度的關(guān)系匯集

    ●齒數(shù)與效率成正比；

    2.7 齒距與加工效率的關(guān)系：

    ●一般情況下，齒數(shù)與齒距成反比；

    ●齒距主要有等距及不等距之分；

    ●工件、刀具發(fā)生震動(dòng)時(shí)，盡量采取刀片不等距的刀具；

    ●等距刀具一般在穩(wěn)定剛性切削時(shí)使用；

    ●齒距越小，進(jìn)給速度越高，當(dāng)然加工效率越高；

    ●齒數(shù)選擇需要考慮機(jī)床的功率、剛性、排屑情況；

    2.8 舍棄式銑刀刀片、鏜刀刀片斷削槽與加工狀態(tài)的對(duì)應(yīng)表（見(jiàn)表6）

表6 舍棄式銑刀刀片、鏜刀刀片斷削槽與加工狀態(tài)的對(duì)應(yīng)表

    2.9 小結(jié)

    ●刀具選擇、使用對(duì)切削三要素的影響是直接的，也是最大的；

    ●七分刀具，三分技術(shù)是對(duì)刀具選擇的最好的寫(xiě)照；

    ●科學(xué)的根據(jù)工件的材質(zhì)、工件的結(jié)構(gòu)選擇合理的刀具材質(zhì)、刀具涂層、刀具參數(shù)、刀具齒數(shù)、刀片斷削槽、刀具的懸伸等，是技術(shù)要素；

    ●當(dāng)然還有刀具的涂層方面，在這里不再贅述，這些因素一般是在刀具試用過(guò)程中進(jìn)行總結(jié)，適合的就是最佳的，首先保證產(chǎn)品質(zhì)量，再保證產(chǎn)品效率。

3 加工程序編制標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)加工效率的提升

    3.1 首先需要認(rèn)識(shí)加工程序編制標(biāo)準(zhǔn)化的重要性；

    ●便于統(tǒng)一程序的名稱，便于查找、檢索、版本變更、管理；

    ●工步的注釋便于加工審核與工藝統(tǒng)一性，便于審核程序，便于產(chǎn)前準(zhǔn)備，縮短換產(chǎn)時(shí)間；提高OEE；

    ●刀具注釋便于縮短產(chǎn)前刀具準(zhǔn)備時(shí)間，提升OEE效率，程序與刀具統(tǒng)一性；

    ●切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化，便于統(tǒng)一程序編制的參數(shù)，縮短加工階段差別；

    ●程序格式的標(biāo)準(zhǔn)化有利于統(tǒng)一語(yǔ)言，檢索，程序修正，程序優(yōu)化；

    ●BOM清單的統(tǒng)一，便于在調(diào)試切換階段、縮短準(zhǔn)備時(shí)間、換產(chǎn)時(shí)間，對(duì)于生產(chǎn)作業(yè)輔料刀具計(jì)劃的申請(qǐng)、采購(gòu)、管理、BOM的管控做好準(zhǔn)備；

    3.2 程序標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目表：（可以采取英文或中文拼音簡(jiǎn)碼）（見(jiàn)表7）

表7 程序注釋標(biāo)準(zhǔn)化表

    3.3 數(shù)控銑削中心刀具（工步）編碼表：

    ●加工中心工步因較多，采取刀具編碼進(jìn)行工步識(shí)別的辦法，刀具及是工步的標(biāo)識(shí)法；

    ●如：FA是FACE MILL面銑刀就是銑面即是工步；

    ●英文中文結(jié)合簡(jiǎn)碼的辦法；當(dāng)然可以采取拼音簡(jiǎn)碼的原則。

    3.4 加工中心旋轉(zhuǎn)刀具圖冊(cè)如下：見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5；

圖1 加工中心旋轉(zhuǎn)刀具英文名稱

圖2 加工中心刀具中文名稱

圖3 加工中心刀具孔加工刀具英文名稱

圖4 加工中心孔加工刀具中文名稱

圖5 加工中心旋轉(zhuǎn)刀具簡(jiǎn)碼

圖6 孔加工方案刀具英文簡(jiǎn)碼

    3.5 案例：面銑刀簡(jiǎn)易編碼見(jiàn)：圖7、圖8

    ●請(qǐng)參考各類刀具編碼規(guī)則表；

圖7 面銑刀編碼規(guī)則

圖8 鉆頭編碼規(guī)則

    ●其它編碼說(shuō)明不再贅述，可以借鑒本人《數(shù)控旋轉(zhuǎn)刀具指導(dǎo)手冊(cè)》論文作品；

    3.6 標(biāo)準(zhǔn)化格式的工藝BOM、標(biāo)準(zhǔn)化程序、刀具BOM表：見(jiàn)圖9、圖10、圖11；

圖9 程序名稱、工步、刀具注釋的標(biāo)準(zhǔn)化程序

圖10 CAM/軟件自動(dòng)生成的刀具工藝列表

圖11 根據(jù)程序制作的刀具BOM清單

    3.7 小論：

    ●通過(guò)程序編制的切削參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化；

    ●程序刀具清單的BOM標(biāo)準(zhǔn)化；

    ●程序名稱、程序注釋、工步編碼、工時(shí)節(jié)拍的標(biāo)準(zhǔn)化；

    ●能快速的降低刀具準(zhǔn)備時(shí)間；

    ●審核程序的準(zhǔn)備時(shí)間；

    降低了數(shù)控加工切換時(shí)間，降低了刀具BOM管理的難度，降低了生產(chǎn)工時(shí)管理的難度，降低了操作人的技能要求；對(duì)于提升數(shù)控加工的效率是顯而易見(jiàn)的。

4 IE研究之提升數(shù)控銑削效率

    4.1 IE是工業(yè)工程IE英文為(industrial engineering)，中文翻譯為工業(yè)工程。就是運(yùn)用人、機(jī)、料、能、信做最有效的組合，以達(dá)到低成本的輸入高效益的產(chǎn)出(OUT PUT)。

    工業(yè)工程是改善效率、成本、品質(zhì)的科學(xué)方法，是對(duì)人、物料、設(shè)備、能源和住處進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、改進(jìn)和創(chuàng)新等活動(dòng)，使其達(dá)到降低成本，提高質(zhì)量和效益的目的的一項(xiàng)活動(dòng)。IE（工業(yè)工程）在日本也被稱為"生產(chǎn)技術(shù)"或"管理工學(xué)"。IE的基礎(chǔ)是最早來(lái)自于"工作研究"�，F(xiàn)階段的IE（工業(yè)工程）的主要工作范圍大致是：工程分析、工作標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)作研究、時(shí)間研究、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間價(jià)值、價(jià)值分析（V.A）、流程優(yōu)化、工廠布置、搬運(yùn)設(shè)計(jì)等。

    4.2 IE工程實(shí)務(wù)總結(jié)表：(表8：工業(yè)工程因子前后效果分析對(duì)比)

表8 工業(yè)工程因子前后效果分析對(duì)比

    4.3 小結(jié)

    對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)、信息等一系列提效因子進(jìn)行研究、觀察、梳理、進(jìn)行有效的改善、優(yōu)化、提升，做到縮短輔助時(shí)間，縮短加工節(jié)拍的目的；從而提升數(shù)控加工的效率；

    總結(jié)：在數(shù)控加工實(shí)踐中，不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)、新理論，從而融會(huì)貫通，采取技術(shù)、管理相結(jié)合的方法。科學(xué)選用切削參數(shù)、刀具，科學(xué)設(shè)計(jì)制造工裝夾具、程序編制的標(biāo)準(zhǔn)化、不斷的進(jìn)行IE工程優(yōu)化改善。產(chǎn)品數(shù)控加工的效率提升是顯著的，從10%到500%提效不等，從而為企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤(rùn)，提升數(shù)控加工的能力奠定基礎(chǔ)。在實(shí)踐中總結(jié)的這些經(jīng)驗(yàn)及心得，希望能給廣大的讀者帶來(lái)拋磚引玉的作用。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.ezxoed.cn/

本文標(biāo)題：數(shù)控加工中心提效實(shí)務(wù)談

本文網(wǎng)址：http://www.ezxoed.cn/html/solutions/14019325108.html