YB系列壓力表支架的CNC智能制造屬于京儀壓力表廠家新聞動(dòng)態(tài)信息。

另一方面，概要: YB系列壓力表是以單簧管為彈性要素的傳感器，測(cè)量并指示比環(huán)境壓力高的儀表。 測(cè)量和指示高于環(huán)境壓力的儀表，應(yīng)用極為普遍，它幾乎涉及到所有的工業(yè)過程和科研領(lǐng)域。 電力動(dòng)力、石化工業(yè)、冶金開采、熱力管網(wǎng)、油氣運(yùn)輸、供氣、車輛等領(lǐng)域隨處可見。 尤其是在工業(yè)過程的控制和技術(shù)測(cè)量過程中，機(jī)械式壓力表的彈性傳感器具有高機(jī)械強(qiáng)度和讀數(shù)清晰直觀、安裝簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等特性，因此機(jī)械式壓力表應(yīng)用越來越廣泛。

YB系列壓力表的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特征是傳感器元件的單簧管、機(jī)芯/指針組件、表盤等全部集中安裝在壓力表的臺(tái)座上(以下簡(jiǎn)稱臺(tái)座)，單簧管焊接在臺(tái)座上，與臺(tái)座的介質(zhì)貫通孔連通，傳遞被測(cè)量點(diǎn)的壓力源，轉(zhuǎn)換為可見壓力值 壓力表支架承擔(dān)著壓力表所有部件的連接組合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了與被測(cè)量裝置的機(jī)械連接，是壓力表不折不扣的主要相關(guān)產(chǎn)品。

安徽天康集團(tuán)每年銷售YB系列壓力表近12萬(wàn)只，3年內(nèi)擴(kuò)大到20萬(wàn)只。 長(zhǎng)期以來，YB支架的制造沿襲了傳統(tǒng)的工程機(jī)床機(jī)械加工技術(shù)，隨著銷售市場(chǎng)的發(fā)展和顧客質(zhì)量提高的要求，從2016年初開始著手支架機(jī)械加工方式的智能制造設(shè)計(jì)，苐yi季度投入實(shí)施，項(xiàng)目一期投入180萬(wàn)元，6月投入運(yùn)行。 目前項(xiàng)目運(yùn)行順利，支架制造質(zhì)量、生產(chǎn)線智能制造水平、生產(chǎn)線生產(chǎn)效率、項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益等達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì):

1 .床圖(典型的Y100模型)如圖(1)所示

2 .項(xiàng)目機(jī)械加工技術(shù)及關(guān)鍵工程點(diǎn)分析

由圖(1)可知，工件坯料為截面為正方形的不銹鋼棒，出廠狀態(tài)要求滿足圖紙的尺寸要求和表面粗糙度要求，方鋼棒的軸向四面要求未進(jìn)行二次精加工。 圖中M20×； 在1.5NC車床完成加工后，其馀的加工內(nèi)容進(jìn)入了智能制造環(huán)節(jié)。 工件除了軸向較寬的面以外沒有加工內(nèi)容，其馀的5個(gè)面需要各種方式的切削加工，各工序的節(jié)點(diǎn)為1.3的深孔挖掘由于孔的深度/孔徑超過30D，因此是典型的小徑深孔，而且還需要與其他&phi保證的3個(gè)斜孔相交的工具從一端開始挖掘， 由于切削對(duì)象是強(qiáng)度和韌性極大的不銹鋼材料，鉆頭的材質(zhì)、類型、鉆頭參數(shù)、鉆頭工藝必須科學(xué)配置，科學(xué)控制，加工非常困難2 .寬度為5的滑槽加工和&phi； 3斜孔鉆井，與節(jié)點(diǎn)1&phi保證3深孔交叉這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)也是本工件加工的重要工程點(diǎn)。 由于毛坯5面需要加工，其中的夾頭面只加工一面，因此形成了二次夾頭。

圖(1)支架圖紙(典型的Y100型號(hào))

3 .項(xiàng)目智能制造工藝設(shè)計(jì)

通過對(duì)項(xiàng)目機(jī)械加工工序和關(guān)鍵工序點(diǎn)的分析，本項(xiàng)目智能制造路線的設(shè)計(jì)思路如下

1 ) .分兩次夾頭，兩次夾頭分別用兩套專用液壓夾頭完成。 2套液壓夾具設(shè)計(jì)為，2個(gè)工序分別在I、ii2臺(tái)計(jì)算機(jī)控制立式銑削加工中心( CNC ) (以下簡(jiǎn)稱CNC )加工，每次安裝卡盤時(shí)加工4個(gè)零件。

2)2臺(tái)CNC分別配置4軸智能工作臺(tái)，液壓夾具裝置參照4軸智能工作臺(tái)的工作臺(tái)面(圖2 )

圖(2)中配置的4軸智能工作臺(tái)和液壓夾具的示意圖

3)2臺(tái)CNC加工中心的順序和物流由智能計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人完成順序工件的把持、順序、落座、定位、夾緊、退出等工序的閉環(huán)。

4)I號(hào)CNC為圖(1)完成c面的斜長(zhǎng)槽銑削加工和挖掘&phi所使用的3個(gè)斜孔，e面的圓孔本順序以NC車床出現(xiàn)的一端為基準(zhǔn)進(jìn)行定位的工序c面和e面的更換面和定位如下圖所示，完成CNC/四軸智能工作臺(tái)的本順序的液壓夾具裝置

圖(3)ⅰ號(hào)CNC工程液壓夾具安裝示意圖

1 .工件2 .液壓夾緊裝置3 .夾具主體4 .夾具基準(zhǔn)

5)ii號(hào)CNC表示圖(1)的a面和b面的螺紋孔加工，為了完成d面的螺紋孔和&phi所使用的3深孔的加工本工序控制重要的工序，為了確保深孔的順利加工和加工孔的品質(zhì)要求，本液壓夾具輔助高壓后的水洗裝置， 實(shí)現(xiàn)鉆頭冷卻和大流量沖裁的本工序的加工特征在于，先加工a面，完成后，四軸智能工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90°，定位，加工d面的各工序，d面的加工完成后，四軸智能工作臺(tái)繼續(xù)向相同方向旋轉(zhuǎn)90°，定位，b面加工工序(圖4 ) (參照?qǐng)D5 )

圖4ⅱ號(hào)CNC工程液壓夾具安裝示意圖

圖5ⅱ號(hào)CNC工程液壓夾具背面拔出示意圖

附表(表1 )項(xiàng)目步驟自動(dòng)化節(jié)拍設(shè)計(jì)

4 .智能制造的工程自動(dòng)化節(jié)拍的設(shè)計(jì)

見上頁(yè)附表:項(xiàng)目步驟自動(dòng)節(jié)拍設(shè)計(jì)

5 .項(xiàng)目智能制造框架和部署

如前所述，本項(xiàng)目基于對(duì)項(xiàng)目加工工藝和關(guān)鍵工藝點(diǎn)的分析，設(shè)計(jì)了I、ii兩CNC立式銑削加工中心，并在兩臺(tái)CNC之間配置了計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人，對(duì)換產(chǎn)工件的夾持、換產(chǎn)、落座、定位、夾具、退出等工藝進(jìn)行了封閉 機(jī)器人的配置如圖(6)所示

圖(6)機(jī)器人設(shè)置示意圖

本機(jī)器人方案采用高精度桁架機(jī)器人系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下材料，單一設(shè)備的自動(dòng)上下材料節(jié)拍約為20秒左右，其技術(shù)參數(shù)見附表(2)

附表(2)配置桁架機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

三、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析與比較

1 .傳統(tǒng)加工技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:

1.1傳統(tǒng)加工技術(shù)經(jīng)濟(jì)/效率統(tǒng)計(jì):根據(jù)金工廠生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，單位壓力表座方鋼接頭( 100型)在技術(shù)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)成10道工序，踢M(jìn)20×的1.5外螺紋車削工序，實(shí)際統(tǒng)計(jì)工序共9道，加工工序共680秒( s )，9道工序總工資2.7元， 接頭加工現(xiàn)場(chǎng)費(fèi)用(包括物流成本、動(dòng)力費(fèi)、工具費(fèi)、衛(wèi)生費(fèi)、冷卻和潤(rùn)滑液費(fèi)、勞動(dòng)保護(hù)費(fèi))為0.9元，單體壓力表方鋼接頭生產(chǎn)加工成本為3.6元。 按工廠成本估算，制造過程中的財(cái)務(wù)成本(設(shè)備折舊、預(yù)付款利率、各種提取、稅)與各種管理成本(生產(chǎn)管理成本、質(zhì)量管理成本、銷售管理成本等)相加，(1.2×； 現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)費(fèi))估計(jì)1.08元，單體壓力表方鋼接頭生產(chǎn)加工成本(不含螺紋加工)為3.78元

1.2傳統(tǒng)加工工藝技術(shù)水平分析:現(xiàn)場(chǎng)考察表明，壓力表接頭共9道工序，分別由9個(gè)工作人員作業(yè)，工件在工序流程中發(fā)生9次夾頭，其作業(yè)過程完全手動(dòng)實(shí)施，技術(shù)落后，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差。

2、實(shí)現(xiàn)智能CNC集中加工技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:

2.1如前所述，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化CNC集中加工后，接頭去除M20×的1.5外螺紋車削工序?qū)⑵溻殴ば蛞淮畏湃?臺(tái)CNC加工中心，按照設(shè)定順序自動(dòng)完成所有加工工序，單件加工工序總計(jì): 128.4秒，效率為5.3倍 整體費(fèi)用比例下降5.3倍，經(jīng)濟(jì)效益顯著，這一估計(jì)總成本為3.78元/5.3=0.71元，這不包括在提高質(zhì)量的意義和智能制造技術(shù)條件下節(jié)省現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的輔助工時(shí)成本。

2.2數(shù)字CNC集中加工的技術(shù)分析:工件加工過程實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人智能自動(dòng)化夾頭，保證了工序的連續(xù)性和一致性，消除了工序流程的輔助工時(shí)，保證了夾頭的定位精度，也保證了產(chǎn)品加工過程的可靠性和一致性。 因?yàn)槭侵悄軘?shù)字加工，所以工件制造的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)要素在加工工序的過程中能夠得到實(shí)現(xiàn)和保證，例如倒角等，這些是在傳統(tǒng)工序中難以得到保證和一致性的要素技術(shù)要求，同時(shí)也是CNC加工過程的切削速度、進(jìn)給量、 由于刀具相關(guān)各部分的切削角度進(jìn)行了zui優(yōu)化的設(shè)計(jì)和選擇，整個(gè)切削過程控制了計(jì)算機(jī)的智能控制，不僅確保了工序的加工表面粗糙度要求、加工部位的位置要求和加工尺寸公差，還提高了整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，為以下產(chǎn)品創(chuàng)造了條件。

2.3節(jié)省了寶貴的人才。 傳統(tǒng)的制造方式主要以人的參與為特征，但人作為機(jī)器操作者，他的熟練度、體質(zhì)和精神狀況不可否認(rèn)總是影響生產(chǎn)效率和制造對(duì)象的質(zhì)量。 這在工業(yè)生產(chǎn)人才豐富、勞動(dòng)力成本低的階段，工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的時(shí)代被接受。 現(xiàn)代工業(yè)制造面臨著諸多制約和挑戰(zhàn)，其中人才短缺和勞動(dòng)力成本不斷上升，工業(yè)產(chǎn)品等級(jí)要求不斷上升，傳統(tǒng)工業(yè)制造的生產(chǎn)方式不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。 當(dāng)然，天康集團(tuán)也面臨著這些問題。 本項(xiàng)目采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式共9道工序，分別使用9名熟練工人，生產(chǎn)任務(wù)繁重，工人長(zhǎng)期在超高勞動(dòng)強(qiáng)度下艱苦勞動(dòng)。 項(xiàng)目實(shí)施CNC智能制造后，設(shè)計(jì)的兩條生產(chǎn)線由一個(gè)工作人員操作監(jiān)控，目前正在實(shí)際生產(chǎn)線上，還由一個(gè)工作人員操作監(jiān)控。

比較:項(xiàng)目傳統(tǒng)生產(chǎn)需要9人，實(shí)施CNC智能制造后，現(xiàn)在一個(gè)人操作，節(jié)約雇傭人數(shù)8人，節(jié)約年工資和費(fèi)用約40萬(wàn)元，明確了社會(huì)利益和經(jīng)濟(jì)利益。

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