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  • 影响CNC加工产能的因素
  • 本站编辑:紫光机械发布日期:2015-12-10 来源:www.
  CNC无论从加工精度、质量稳定性、对操作员的要求等方面都优于传统的加工方式。但是产品的产能提升、成本管控、生产科学化管理、人性化要求等方面对目前CNC的传统人工作业方式、生产管理、工艺要求、作业环境等都提出了更高的要求。解决好CNC加工过程中存在的一系列问题,不仅有利于提高生产效率、提升产能,同时也有益于CNC生产加工的精益生产管理,提升企业整体水平及形象。

  通过对CNC生产加工过程进行深入细致的工作研究,分析CNC产能有以下一些影响因素:产品的加工工艺性、CNC程序及工艺参数、CNC加工工艺方式、生产现场管理、车间布局及物流系统的规划设计、CNC的异常率、刀具损耗、生产作业环境的影响等方面。

  具体的CNC产能的影响因素及分析内容如下:

  (1)产品的加工工艺性产品的加工成本与其结构的工艺性有直接关系,产品的加工工艺决定其加工成本,同时也限制了加工效率和产能。因此,从产品设计的角度出发,尽可能降低其加工工艺难度,从而可以降低加工成本,缩短CNC的加工CT时间,提高加工质量及加工效率,最终提升CNC的产能。

  (2)刀具的影响刀具对产品CNC加工的影响,不仅是体现在精度、质量等方面,更重要的是反映在加工效率、产能及加工成本等方面。刀具在CNC的加工过程中出现磨损的频次、程度,直接会影响到产品质量,以及CNC主轴的利用率,进而影响到产能的提升。为了避免破损的刀具对产品质量造成影响,CNC系统对刀具的寿命管理控制是以计算刀具加工次数,或用加工时间确定的。因此,当刀具寿命达到系统预期规定的加工次数或时间时,CNC便自动停止动作。如果人工监控不到位,无法提前更换刀具或重新设定刀具寿命时,CNC的加工产能便受到了影响。因此,刀具寿命是影响主轴利用率的一项关键因素。尤其是当某产品的CNC加工工序多,加工量大,加工尺寸精度要求较高时,所需刀具种类就会较多。这时CNC刀库自动更换刀具,以及对刀动作较频繁,而且刀具磨损量较大,从而使人工换刀、,调机较频繁。因此,刀具磨损是影响CNC的正常生产节拍、产能的一个重要指标。通过技术改进,提高刀具的寿命,不仅可以节约刀具的成本,更为重要的是可减少CNC主轴的停歇时间,从而提高CNC的利用率,提升产能,有效降低加工成本。

  (3)优化CNC程序及工艺参数在产品加工工艺确定过程中,应充分考虑CNC等数控机床的所有功能,以此做到缩短加工路线,减少走刀次数和换刀次数等,从而提升产能。通过选择合理的切削用量,充分发挥刀具的切削性能优化CNC的各项加工工艺参数,确保主轴高速加工,以减少零件加工的CT时间,最终提高产品的加工效率。

  (4)优化CNC的加工工艺方式以提高产能主轴在刀库自动换刀所需时间较长,约3S。产品在某工序加工中,所需刀具种类较多时,换刀频率较高,而且刀检次数也较多,最终导致CNC自身的“非切削时间”在整个加工CT时间中占的比重较大,由此影响了CNC产能的最大发挥。传统的CNC加工工艺的制定存在较大的产能改善空间,因此,在编制CNC加工工艺时,不仅应重点考虑加工的可行性,还应重点关注加工工艺的制定对加工效率的影响。通过合理排配加工工艺顺序,减少换刀次数,可有效缩短CNC的加工CT时间,提升产能。

  (5)生产现场管理虽然CNC在按既定的程序加工过程中,不需要人工直接干预,不需要人工多次装夹产品,即可获得所需加工精度、尺寸、一定切削量的产品,但是由于人员素质,人工作业方式,以及生产现场管理等诸多因素会影响到产品的加工质量及产能。因此,制定并严格实施生产作业SOP,以规范人工作业动作,减少消极怠工现象以及不必要的动作时间浪费的发生。设立激励制度,提高操作员的工作积极性,以提升产能及产品加工质量。

  (6)物流及时性生产过程中待加工产品无法及时到位,导致CNC主轴停歇,从而影响产能。影响待加工产品加工及时性的因素有很多,其中,物流人员的JIT意识不足,CNC操作人员消极怠工,以及车间布局及物流系统不科学、不合理,各工序间产能不匹配,上工段来料不及时等问题,都会影响到CNC的产能发挥。在车间生产布局规划时,产品的完工区及待加工区应尽量靠近CNC,以减少操作员取放产品时动作时间的浪费。考虑到刀具磨损频繁,各台CNC应备有一定量的刀具备品,以减少人工去刀库协调刀具,造成设备等待的浪费。因此,通过优化车间生产布局及物流方式,提高待加工产品的物流及时性,同时,强化人员管理,提高人员JIT意识,从而提升产能。

  (7)CNC加工异常CNC在加工过程中难免会出现各种异常,如刀具断刀、产品加工异常、设备异常和夹具异常等。当这些异常的频繁出现,需要人工换刀、调机,从而导致主轴停歇,产能下降。因此,在保证刀具寿命正常的基础上,经常点检设备及夹具状况,减少CNC本身潜在的异常,以及确保工装夹具上的气缸、电磁阀、电动机等电气元件在油液环境下的使用寿命,以减少CNC主轴的生产中断情况的发生,提高主车由利用率。