|
假如制造商甲方提了这样一个要求： 他们主要生产压缩机、鼓风机、真空泵等， 加工任务涉及70种零件， 每种零件的加工数量只有500～1000个， 零件形状精密，正位度容差要求较高 …… 如果在立式加工中心上进行加工，这么多类型的零件需要使用不同设置，因此，很难实现不同形状的容差要求，此外总体加工时间也会很长。从功能上看，带有双托盘和四轴运动功能的卧式加工中心可以克服，但新设备的应用对于公司来说意味着整个加工流程的改变，引进卧加时应该考虑清楚一些问题…… ! L' N* V" ~4 S& [
▲一种双工作台卧加结构
7 C4 a$ e5 `: }. Y. e
一、卧式加工中心是否可以改善工厂的现有工作?卧式加工中心的优势明显，可以完成立式加工中心的加工任务。这种机床的刚性可以提高转速和进给率，降低加工时间。对于相同的加工任务，相较于立式加工中心，第一次在卧式加工中心上完成时的加工时间一般会降低30%。此外，第二次在卧式加工中心上进行加工时，编程、刀具和其他方面的改善通常会将加工时间缩短65%。 + a7 j4 I" K9 @% f' }
▲摩托车车把减震架使用的铝合金部件
# G! x/ K* Q. p6 ]
对于交货期很短的零件，为了加快生产，一般会使用立式加工中心加工一些比较简单的零件，借助卧式加工中心加工较为复杂的零件。但是因为卧加可以减少设置次数，直接用于生产这类零件可以缩短生产时间，提高质量，确保正位度符合特定基准点。
/ a& A& d9 U1 g/ _ q, t0 E
▲减震架使用
- o9 b, t7 K+ B8 k
减震架使用的这三个部件在使用立式加工中心进行加工时可能需要六种设置，卧式加工中心上则只需要两种设置。
) G. F9 P4 h$ N: D) @- k1 M
二、使用卧加中心需要付出多高的额外成本?2 n4 e7 V( \9 R% r Y; N. N
卧式加工中心的成本比立式加工中心更高，为了充分发挥卧式加工中心的潜力，需要额外的投入。例如，为降低震动风险，需要为每台卧式加工中心提供大量的深垫板，无论车间是否可以提供空间。卧式加工中心还要求车间使用螺杆空气压缩机提高压缩空气供应量，因为标准空气压缩机无法满足卧式加工中心的供气要求。
/ E9 {( g! q- d( O' |; l _- m1 j9 l+ A
使用卧加还需要在刀具技术方面进行投资。有时候，为了防止主轴撞到夹持设备，长形刀具或扁长形刀夹需要超过立柱。为了减少因刀具伸出刀夹过长导致的震动，需结合使用热收缩和液压刀夹，提高夹持力。 . Q- B' p: b! o
▲使用热收缩刀具提高刀具夹持力 - V1 \: O3 R" r% L, ~
而且使用更高端的刀具才能够充分利用这种机床的高刚性优势，进一步提高转速和进给速率。 因为卧式加工中心配备了多工位自动换刀装置（ATC），可以装载多种刀具用于不同的加工任务。
+ L8 I7 B5 U& o( B ?$ L
在卧式加工中心上使用液压驱动式立柱夹持装置，则可以用于特殊加工任务，液压夹持方式可以简化操作人员的零件装载操作，降低工伤风险。这种工件夹持技术还可以提供更稳定的夹持力以及更高的零件夹持可重复性。
/ ~# l; e9 P5 k
▲用于特殊加工任务的卧式加工中心配备液压夹持设备 " V" T" W |# m4 n3 e
三、采用卧式加工中心对员工会带来什么变化？
$ u/ k8 N7 S- N5 d' f7 O如果编程师和操作人员之前没接触过卧式加工中心，则需要进行三到六个月的学习，包括现场培训。在学习过程中，需要重新思考现有的立式加工中心所加工的工件如何通过不同方式装载到卧式加工中心上，如何利用卧式加工中心的四轴旋转优势降低设置次数以及仿形加工。 + o9 h4 _% ]5 J j- |: v1 ?
另外，虽然操作人员通常知道在立式加工中心上刀具如何切削工件，但卧式加工中心的立柱或其他夹具有时候会妨碍切削作业。这可能会让某些操作人员在开始时感到不便，但他们最终会信赖这种加工方式。 / f6 }: l ]* @/ H* o: M# o/ T" u
此外，在开始新的加工任务前，可以对加工程序进行离线模拟，防止发生碰撞。如果在不熟悉的情况下直接将机床投入生产，可能会发生机轴碰撞，导致震动并且过早的更换机轴。 8 v @, T) C+ F% M, C
但是卧式加工中心的使用对员工来说可能是一个积极信号，即以更优质的设备帮助他们更高效地完成工作。对于工程师来说，如果在劣质机床上完成加工后发现加工的零件不合格，会非常沮丧。
9 W& q/ m' U2 g" V5 o p
事实上卧加车间报废率一般小于0.5%，机轴利用率可以达到85%（立式加工中心只有40%），因为操作员可以在加床外部的托盘上装载工件，同时在另一个托盘上加工其他工件。 2 @7 u4 W# E, b, M3 I4 V% C4 d
四、更先进的设备于公司的长远发展有什么影响？4 g# z% B' h$ C. C
引进卧式加工中心（或者更多其他先进的加工设备）对于企业来说短期内是一个成本大幅增加的过程，成本、人员上都需要考虑。 但从长远来看，提高零件质量和生产速度（部分是由于降低了设置次数）意味着处理订单能力开始增加，产品也会得到更多的认可。 本文图例中的公司一开始的加工范围在压缩机、鼓风机、真空泵，随着设备引进，用户群不断发展，如今已涵盖各个行业，包括汽车、航空航天、商用制冷、枪械、夹具、工业商业设备、消费品、医疗、模具制造和体育用品。
" e" G% R' G& w& h
多元化的领域保证了业务的均衡性，即使某一行业提供的业务减少，也不会对公司带来太大影响，加强了核心竞争力与市场适应性。 & y5 }! x( i& S6 y+ f0 X$ p; X
| 
发表于 2023-4-12 09:20:56
