機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展?fàn)顩r

        機(jī)械加工制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動(dòng)生產(chǎn)線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗(yàn)和包裝等的綜合自動(dòng)生產(chǎn)線。
在汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)加工的關(guān)鍵裝備，也是不可替代的主要加工設(shè)備?，F(xiàn)針對(duì)組合機(jī)床生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)明一下國(guó)內(nèi)機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展情況。

自動(dòng)生產(chǎn)線

節(jié)拍時(shí)間進(jìn)一步縮短
        早期的生產(chǎn)線要實(shí)現(xiàn)短的節(jié)拍，往往要采用并列的雙工位或設(shè)置雙線的辦法?，F(xiàn)在主要是通過(guò)縮短基本時(shí)間和輔助時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？s短基本時(shí)間的主要途徑是采用新的刀具材料和新穎刀具，以通過(guò)提高切削速度和進(jìn)給速度來(lái)縮短基本時(shí)間?？s短輔助時(shí)間主要是縮短包括工件輸送、加工模塊快速引進(jìn)以及加工模塊由快進(jìn)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)后至刀具切入工件所花的時(shí)間。目前，隨行夾具高速輸送裝置常用的有電液比例閥控制的或擺線驅(qū)動(dòng)的輸送裝置。

柔性化進(jìn)展迅速
        數(shù)控組合機(jī)床的出現(xiàn)，不僅完全改變了過(guò)去那種由繼電器電路組成的組合機(jī)床的控制系統(tǒng)，而且也使組合機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)乃至通用部件標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了或正在發(fā)生著巨大的變化。傳統(tǒng)意義上的組合機(jī)床剛性自動(dòng)生產(chǎn)線和生產(chǎn)線，也具有了一定的柔性。由數(shù)控加工模塊組成的柔性組合機(jī)床和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，可通過(guò)應(yīng)用和改變數(shù)控程序來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀、自動(dòng)更換多軸箱和改變加工行程、工作循環(huán)、切削參數(shù)以及加工位置等，以適應(yīng)變型品種的加工。單坐標(biāo)加工模塊由數(shù)控滑臺(tái)和主軸部件（或多軸箱，包括可換多軸箱）組成。雙坐標(biāo)加工模塊由數(shù)控十字滑臺(tái)和主軸部件組成，例如數(shù)控雙坐標(biāo)銑削模塊。

組合機(jī)床

        多軸加工模塊是又一種重要模塊，主要用于加工箱體和盤類工件的柔性組合機(jī)床和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線。這類模塊有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，但基本上可分為自動(dòng)換箱式多軸加工模塊、轉(zhuǎn)塔式多軸加工模塊和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式多軸加工模塊。自動(dòng)換箱式模塊由于可在專門設(shè)置的多軸箱庫(kù)中儲(chǔ)存較多的多軸箱，故可用來(lái)加工較多不同品種的工件。而轉(zhuǎn)塔式和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式多軸加工模塊，由于在轉(zhuǎn)塔頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上允許裝的多軸箱數(shù)量有限，所以這種加工模塊只能實(shí)現(xiàn)有限品種的加工。
        除上述各種ＣＮＣ加工模塊外，工業(yè)機(jī)器人和伺服驅(qū)動(dòng)的夾具也是柔性組合機(jī)床和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的重要部件。特別在柔性自動(dòng)生產(chǎn)線上，目前已較普遍地采用桁架機(jī)械手進(jìn)行工件的自動(dòng)上下料，用于工件的轉(zhuǎn)位或翻轉(zhuǎn)。為搬運(yùn)不同的工件，可在自動(dòng)生產(chǎn)線旁設(shè)置手爪庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)手爪的自動(dòng)更換。夾具配備伺服驅(qū)動(dòng)裝置，以適應(yīng)工件族內(nèi)不同工件的自動(dòng)夾緊。

桁架機(jī)械手-圓盤料盤-數(shù)控車床自動(dòng)上下料-中心鉆斷損檢測(cè)（7-3）

        為了滿足用戶對(duì)工件加工精度的高要求，除了進(jìn)一步提高主軸部件、鏜桿、夾具（包括鏜模）的精度，采用新的專用刀具，優(yōu)化切削工藝過(guò)程，采用刀具尺寸測(cè)量控制系統(tǒng)和控制機(jī)床及工件的熱變形等一系列措施外，目前，空心工具錐柄（ＨＳＫ）和過(guò)程統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制（ＳＰＣ）的應(yīng)用已成為自動(dòng)生產(chǎn)線提高和監(jiān)控加工精度的新的重要技術(shù)手段?？招墓ぞ咤F柄是一種采用徑向（錐面）和軸向（端面）雙向定位的新穎工具，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的抗彎剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和很高的重復(fù)精度。ＳＰＣ是基于工序能力的用于監(jiān)控工件加工質(zhì)量的一種方法。目前，在自動(dòng)生產(chǎn)線上這種質(zhì)量保證系統(tǒng)愈來(lái)愈多地被用來(lái)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的加工質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。

可靠性和利用率不斷改善和提高
        為提高加工過(guò)程的可靠性、利用率和工件的加工質(zhì)量，采用過(guò)程監(jiān)控，對(duì)其各組成設(shè)備的功能、加工過(guò)程和工件加工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，以便快速識(shí)別故障、快速進(jìn)行故障診斷和早期預(yù)報(bào)加工偏差，使操作人員和維修人員能及時(shí)地進(jìn)行干預(yù)，以縮短設(shè)備調(diào)試周期、減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間和避免加工質(zhì)量偏差。
        故障診斷技術(shù)中的基于知識(shí)的故障診斷技術(shù)，可對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行中產(chǎn)生的所有故障進(jìn)行診斷（而不是局限于診斷最常出現(xiàn)的故障），確定故障部位及其原因，這為迅速排除故障贏得了時(shí)間，從而顯著地縮短自動(dòng)生產(chǎn)線的調(diào)試時(shí)間和停機(jī)時(shí)間。
        當(dāng)前，自動(dòng)生產(chǎn)線的控制技術(shù)已由集中控制方式轉(zhuǎn)向分散控制方式。根據(jù)對(duì)這種新的控制模式的研究表明，采用分散控制系統(tǒng)要比采用集中控制系統(tǒng)可節(jié)省費(fèi)用。這主要是由于分散控制系統(tǒng)可減少電纜敷設(shè)費(fèi)用（采用總線系統(tǒng)）、減少電氣保養(yǎng)維修費(fèi)（由于提高了透明度）、省去控制柜臺(tái)架（分散控制系統(tǒng)的控制柜直接設(shè)置在自動(dòng)生產(chǎn)線的加工工位上）和無(wú)需設(shè)置集中冷卻裝置等。此外，這種分散控制系統(tǒng)由于總體配置簡(jiǎn)單，有利于加快自動(dòng)生產(chǎn)線的投入運(yùn)行，并由于一目了然的結(jié)構(gòu)配置，在產(chǎn)生故障時(shí)很容易確定故障的部位。最后，分散控制系統(tǒng)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化也有利于降低成本和提高透明度。

參考文獻(xiàn)：叢大綱.淺談機(jī)械加工生產(chǎn)線發(fā)展?fàn)顩r[J].中小企業(yè)管理與科技2008, 8