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，測量并指示比環(huán)境壓力高的儀表。 測量和指示高于環(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。 電力動力、石化工業(yè)、冶金開采、熱力管網(wǎng)、油氣運輸、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)測量過程中，機械式壓力表的彈性傳感器具有高機械強度和讀數(shù)清晰直觀、安裝簡單、性價比高等特性，因此機械式壓力表應(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、機芯/指針組件、表盤等全部集中安裝在壓力表的臺座上(以下簡稱臺座)，單簧管焊接在臺座上，與臺座的介質(zhì)貫通孔連通，傳遞被測量點的壓力源，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，同時實現(xiàn)了與被測量裝置的機械連接，是壓力表不折不扣的主要相關(guān)產(chǎn)品。

安徽天康集團每年銷售YB系列壓力表近12萬只，3年內(nèi)擴大到20萬只。 長期以來，YB支架的制造沿襲了傳統(tǒng)的工程機床機械加工技術(shù)，隨著銷售市場的發(fā)展和顧客質(zhì)量提高的要求，從2016年初開始著手支架機械加工方式的智能制造設(shè)計，苐yi季度投入實施，項目一期投入180萬元，6月投入運行。 目前項目運行順利，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、項目綜合經(jīng)濟技術(shù)效益等達到設(shè)計要求。

二、項目設(shè)計:

1 .床圖(典型的Y100模型)如圖(1)所示

2 .項目機械加工技術(shù)及關(guān)鍵工程點分析

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個面需要各種方式的切削加工，各工序的節(jié)點為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個斜孔相交的工具從一端開始挖掘， 由于切削對象是強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1&phi保證3深孔交叉這兩個節(jié)點也是本工件加工的重要工程點。 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)

3 .項目智能制造工藝設(shè)計

通過對項目機械加工工序和關(guān)鍵工序點的分析，本項目智能制造路線的設(shè)計思路如下

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)計為，2個工序分別在I、ii2臺計算機控制立式銑削加工中心( CNC ) (以下簡稱CNC )加工，每次安裝卡盤時加工4個零件。

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

圖(2)中配置的4軸智能工作臺和液壓夾具的示意圖

3)2臺CNC加工中心的順序和物流由智能計算機控制機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CNC為圖(1)完成c面的斜長槽銑削加工和挖掘&phi所使用的3個斜孔，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/四軸智能工作臺的本順序的液壓夾具裝置

圖(3)ⅰ號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，四軸智能工作臺繼續(xù)向相同方向旋轉(zhuǎn)90°，定位，b面加工工序(圖4 ) (參照圖5 )

圖4ⅱ號CNC工程液壓夾具安裝示意圖

圖5ⅱ號CNC工程液壓夾具背面拔出示意圖

附表(表1 )項目步驟自動化節(jié)拍設(shè)計

4 .智能制造的工程自動化節(jié)拍的設(shè)計

見上頁附表:項目步驟自動節(jié)拍設(shè)計

5 .項目智能制造框架和部署

如前所述，本項目基于對項目加工工藝和關(guān)鍵工藝點的分析，設(shè)計了I、ii兩CNC立式銑削加工中心，并在兩臺CNC之間配置了計算機控制機器人，對換產(chǎn)工件的夾持、換產(chǎn)、落座、定位、夾具、退出等工藝進行了封閉 機器人的配置如圖(6)所示

圖(6)機器人設(shè)置示意圖

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

附表(2)配置桁架機器人關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

三、項目經(jīng)濟技術(shù)效益分析與比較

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

1.1傳統(tǒng)加工技術(shù)經(jīng)濟/效率統(tǒng)計:根據(jù)金工廠生產(chǎn)統(tǒng)計結(jié)果，單位壓力表座方鋼接頭( 100型)在技術(shù)設(shè)計中設(shè)計成10道工序，踢M20×的1.5外螺紋車削工序，實際統(tǒng)計工序共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)場費用(包括物流成本、動力費、工具費、衛(wèi)生費、冷卻和潤滑液費、勞動保護費)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)場經(jīng)費)估計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)場考察表明，壓力表接頭共9道工序，分別由9個工作人員作業(yè)，工件在工序流程中發(fā)生9次夾頭，其作業(yè)過程完全手動實施，技術(shù)落后，工人勞動強度高，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差。

2、實現(xiàn)智能CNC集中加工技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟分析:

2.1如前所述，實現(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CNC加工中心，按照設(shè)定順序自動完成所有加工工序，單件加工工序總計: 128.4秒，效率為5.3倍 整體費用比例下降5.3倍，經(jīng)濟效益顯著，這一估計總成本為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:工件加工過程實現(xiàn)了機器人智能自動化夾頭，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，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。 因為是智能數(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，同時也是CNC加工過程的切削速度、進給量、 由于刀具相關(guān)各部分的切削角度進行了zui優(yōu)化的設(shè)計和選擇，整個切削過程控制了計算機的智能控制，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)效率和制造對象的質(zhì)量。 這在工業(yè)生產(chǎn)人才豐富、勞動力成本低的階段，工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的時代被接受。 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力成本不斷上升，工業(yè)產(chǎn)品等級要求不斷上升，傳統(tǒng)工業(yè)制造的生產(chǎn)方式不能適應(yīng)時代的發(fā)展。 當(dāng)然，天康集團也面臨著這些問題。 本項目采用的傳統(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，工人長期在超高勞動強度下艱苦勞動。 項目實施CNC智能制造后，設(shè)計的兩條生產(chǎn)線由一個工作人員操作監(jiān)控，目前正在實際生產(chǎn)線上，還由一個工作人員操作監(jiān)控。

比較:項目傳統(tǒng)生產(chǎn)需要9人，實施CNC智能制造后，現(xiàn)在一個人操作，節(jié)約雇傭人數(shù)8人，節(jié)約年工資和費用約40萬元，明確了社會利益和經(jīng)濟利益。

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