邸，仃L苎 GNG数控~jn-r过程精益生产 (上) 鸿富晋精密工业 (太原 )有限公司 (山西 030032) 程晓蒙 苏州工业园区思达德机械 自控有限公司 (江苏 215126) 程洁云 作为数控加工设备，CNC在机加生产中应用较 CNC的生产效率。最终以较少的设备和人员投入，取 广泛。预先编程、自动换刀，无论从产品加工精度， 得较大的回报，这是每一个生产企业都在不断思考的刻 加工效率，还是质量稳定性等方面，CNC都比传统加 不容缓的问题，也是CNC数控加工过程精益生产研究 工设备要 占有优势。传统的机械加工，用于工件上下 的一项课题。 料 、测量 、换刀和调整机床等辅助时间已超过工件加 2．CNC产能提升的影响因素及分析 工总工时的70％。CNC的应用大大降低了产品的辅助 通过对CNC生产加工过程进行深入细致的工作研 加工时间， “非切削”时间在CNC的CT时间内所占的 究，分析CNC产能有以下一些影响因素：产品的加工工 比例越来越小了。 “切削时间”越来越精确，因此， 艺性、CNC程序及工艺参数、cNcJ；n工工艺方式、生产 CNC的加工工时和工时费用可以精确预估，便于编制 现场管理、车间布局及物流系统的规划设计、CNC的异 生产计划，有利于均衡生产和取得更高的预计产量， 常率、刀具损耗、生产作业环境的影响等方面。 同时有利于生产的科学管理。 具体的CNC产能的影响因素及分析内容如下： CNC等数控加工设备采用工序集中，减少了工件 (1)产品的加工工艺性 产品的加工成本与其结 多次装夹对加工精度造成的影响。产品的加工精度全 构的工艺性有直接关系，产品的加工工艺决定其加工成 部 由cNc保证，无需人工干预 ，既降低了人员劳动强 本，同时也限制了加工效率和产能。因此，从产品设计 度，同时又消除了人为误差对产品加工的影响，尤其 的角度出发，尽可能降低其加工工艺难度，从而可以降 适合于对操作技能要求不高的批量生产过程中半岛电竞，更显 低加工成本，缩短CNC的加工cT时间，提高加工质量 示其自动加工的优势。 及加工效率，最终提升CNC的产能。 1．CNC精益生产加工中存在的问题 (2)刀具的影响 刀具对产品CNCJNT_的影响， 某产品在机3,cyc的加工过程中，加工CT时间较 不仅是体现在精度、质量等方面，更重要的是反映在 长，严重制约着CNC的产能，无法满足客户对产能的 加工效率、产能及加工成本等方面。刀具在CNC的加 要求。只好通过增JJHCNC设备的数量 ，以缓解产能需 工过程中出现磨损的频次、程度，直接会影响到产品 求给工厂生产带来的压力半岛电竞。但是CNC设备的增加，使 质量，以及CNC主轴的利用率，进而影响到产能的提 企业面临资金投入的巨大压力，也会带来人力资源上 升。为了避免破损的刀具对产品质量造成影响，CNC 的种种困难，同时也影响到产品的生产成本等方面。 系统对刀具的寿命管理控制是以计算刀具加工次数，或 CNC无论从加工精度、质量稳定性、对操作员的 用加工时间确定的。因此，当刀具寿命达到系统预期规 要求等方面都优于传统的加工方式。但是产品的产能 定的加工次数或时间时，CNC便 自动停止动作。如果 提升、成本管控、生产科学化管理、人性化要求等方 人工监控不到位，无法提前更换刀具或重新设定刀具寿 面对 目前CNC的传统人工作业方式、生产管理、工艺 命时，CNC的加工产能便受到了影响。因此 ，刀具寿 要求、作业环境等都提出了更高的要求 。解决好CNC 命是影响主轴利用率的一项关键因素。尤其是当某产品 加工过程中存在的一系列问题 ，不仅有利于提高生产 的CNCJJIIT工序多，加工量大，加工尺寸精度要求较 效率、提升产能，同时也有益于CNC生产加工的精益 高时，所需刀具种类就会较多。这时CNC刀库自动更 生产管理，提升企业整体水平及形象。 换刀具，以及对刀动作较频繁，而且刀具磨损量较大， 因此，通过改善 目前的CNC生产加工状况，提高 从而使人工换刀、调机较频繁。因此，刀具磨损是影响 参磊肛 籼工— — 垫 窒鎏fTec矗 IExchnge CNC的正常生产节拍、产能的一个重要指标。通过技 量的刀具备品，以减少人工去刀库协调刀具 ，造成设 术改进，提高刀具的寿命，不仅可以节约刀具的成本， 备等待的浪费。因此，通过优化车间生产布局及物流方 更为重要的是可减少CNC主轴的停歇时间 ，从而提高 式，提高待加工产品的物流及时性，同时，强化人员管 CNC的利用率，提升产能，有效降低加工成本。 理，提高人员JIT意识，从而提升产能。 (3)优化CNC程序及工艺参数 在产品加工工 (7)CNC的Diem异常 CNC在加工过程中难免会 艺确定过程中，应充分考虑CNC等数控机床的所有功 出现各种异常，如刀具断刀、产品加工异常、设备异 能，以此做到缩短加工路线，减少走刀次数和换刀次数 常和夹具异常等ＣＮＣ加工。当这些异常的频繁出现，需要人工换 等，从而提升产能。通过选择合理的切削用量，充分发 刀、调机，从而导致主轴停歇，产能下降。因此，在保 挥刀具的切肖性《能，优化CNC的各项加工工艺参数， 证刀具寿命正常的基础上，经常点检设备及夹具状况， 确保主轴高速加工，以减少零件加工的CT时间，最终 减少CNC本身潜在的异常，以及确保工装夹具上的气 提高产品的加工效率。 缸、电磁阀、电动机等电气元件在油液环境下的使用寿 (4)优化CNC的加工工艺方式以提高产能 主轴 命 ，以减少CNC主轴的生产中断情况的发生 ，提高主 在刀库自动换刀所需时间较长，约3s。产品在某工序加 轴利用率。 工中，所需刀具种类较多时，换刀频率较高，而且刀检 3．CNC~II工方式的改善对产能的影响 次数也较多，最终导致CNC自身的 “非切削时间”在 传统的单件生产加工方式 ，使得CNC31I效率和 整个加工CT时间中占的比重较大，由此影响了CNC产 资金利用率较低，在生产过程中必须进行频繁的调整， 能的最大发挥。传统的cNC加工工艺的制定存在较大 为此而花费大量的时间。工件在各工序之间往返穿梭， 的产能改善空间，因此，在编制cNc加工工艺时，不 不仅周期长 ，而且增加等待时间，导致产能较低，生产 仅应重点考虑加工的可行性，还应重点关注加工工艺的 成本高，而且影响生产现场管理。为了提高CNC的加 制定对加工效率的影响。通过合理排配加工工艺顺序， 工经济效益，利用先进高效的生产Diem方式 ，以及采用 减少换刀次数，可有效缩短CNC的加工cT时间，提升 与此相适应的生产组织方式和管理方法是非常必要的。 产能。 利用成组加工技术，通过对相似零件 (结构、工 (5)生产现场管理 虽然CNC在按既定的程序加 艺)，设计成组加工工艺，成组生产平面布局，控制和 工过程中，不需要人工直接干预 ，不需要人工多次装夹 均衡成组机床负荷，成组加工时间优化及排序等过程， 产品，即可获得所需加工精度、尺寸、一定切削量的产 完成从成组设计、制造到管理等一系列的生产和管理过 品，但是 由于人员素质，人工作业方式半岛电竞，以及生产现场 程。最终用扩大了的成组批量生产方式来提高生产效率。 管理等诸多因素会影响到产品的加工质量及产能。因 成组加工方式在客户的一产品系列中得到了较好 此，制定并严格实施生产作业SOP，以规范人工作业动 的应用半岛电竞。将外形尺寸相近 ，工艺完全相同的三件产品 作，减少消极怠工现象以及不必要的动作时间浪费的发 进行组合工艺设计、Diem ，利用一套工装夹具 ，在一 生。设立激励制度，提高操作员的工作积极性，以提升 次装夹定位后 ，完成三件产品的加工过程 。同时，采 产能及产品加工质量。 用人工一次装夹多套成组产品的批量加工方式 (双工 (6)物流及时性 生产过程中待加工产品无法及 位，多工位加工)，以减少CNC刀库频繁自动换刀所 时到位，导致CNC主轴停歇，从而影响产能。影响待 需要的时间，从而缩短CNCDHICT时间，提升主轴利 Dim产品加工及时性的因素有很多，其中，物流人员的 用率 ，大大提升了CNC的加工效率半岛电竞。减少了CNC开关 JIT意识不足，CNC操作人员消极怠工ＣＮＣ加工，以及车间布局 门的次数，减少人机配比，降低了生产对操作人员的需 及物流系统不科学、不合理，各工序间产能不匹配 ， 求压力，减少刀库换刀的次数，以及减少由于油雾逸出 上工段来料不及时等问题 ，都会影I1~IJCNC的产能发 CNC对车间生产环境的影响。最终通过成组多工位加 挥。在车问生产布局规划时，产品的完工区及待加工区 工方式，生产效率提升了30％~45％，而且使CNC设备 应尽量靠近CNC，以减少操作员取放产品时动作时间 数量可节省8％一l0％半岛电竞，人力可节省45％。MW 的浪费。考虑到刀具磨损频繁，各台CNC应备有一定 (待续) (收稿 日期 四 !型塑 参磊 工冷加工 ．com

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