數(shù)控機(jī)床的誤差與效率

張嘯宇

（河南送變電工程公司，河南 鄭州 450000）

數(shù)控機(jī)床的誤差與效率

張嘯宇

（河南送變電工程公司，河南 鄭州 450000）

減少中間環(huán)節(jié)，從而使工作的銜接更為簡化。減少資源浪費(fèi)，以最小投入，創(chuàng)造最大價(jià)值。

精益生產(chǎn)；精準(zhǔn)性；誤差；效率

加工鐵塔零部件的時(shí)候經(jīng)常使用的設(shè)備有PPD103型數(shù)控液壓沖鉆復(fù)合機(jī)、PPR103B型數(shù)控液壓沖孔機(jī)、PP103型數(shù)控液壓沖孔機(jī)、PD16型雙工作臺(tái)數(shù)控龍門鉆床、PD16型雙工作臺(tái)龍門移動(dòng)式數(shù)控平面鉆床、龍門式數(shù)控氣格機(jī)等。

1 舉例說明數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢

本文以PP103型數(shù)控液壓沖孔機(jī)和長地CD-91200L數(shù)字化儀兩種設(shè)備進(jìn)行說明，針對其他數(shù)控沖床和鉆床同樣適用。

1.1 PP103型數(shù)控液壓沖孔機(jī)的優(yōu)勢是：①機(jī)身整體經(jīng)酸洗磷化，耐腐性好；床身經(jīng)過震動(dòng)時(shí)效，整體剛性好。②機(jī)、電、氣、液一體化，PLC控制，伺服電機(jī)送進(jìn)。③主要功能部件采用模塊化組裝，維修方便，具有故障自我診斷功能。④同一板上可以實(shí)現(xiàn)沖孔，打印，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，工作精度穩(wěn)定。⑤編制程序時(shí)，即可手動(dòng)編程，也可現(xiàn)場修改，同時(shí)可直接用CAD或CAXA進(jìn)行自動(dòng)編程。

1.2 長地CD-91200L數(shù)字化儀的優(yōu)勢是：①精度可達(dá)到± 0.127mm。②分辨率可達(dá)到2540。③定標(biāo)器是16鍵鼠標(biāo)式定位器。④數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到10-200對/秒。⑤接口為RS-232C。⑥輸出格式是31種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式和1種特定格式。

2 誤差的出現(xiàn)

通常使用的方法是：先將放樣打印出來的樣板紙?jiān)跀?shù)字化儀上進(jìn)行畫邊，然后在CAD上成圖形，供給火焰和等離子切割機(jī)使用，切割出所需板的外形；之后再配合數(shù)控液壓沖孔機(jī)的編程輸入軟件在數(shù)字化儀上輸入樣板孔的坐標(biāo)、鋼印坐標(biāo)和樣板大致擺放的形態(tài)，方便數(shù)控液壓沖孔機(jī)對板材孔和鋼印號(hào)的進(jìn)一步加工。期間，在樣板紙的剪裁，出現(xiàn)框線的不平整，會(huì)造成在數(shù)字化儀上輸入邊框和孔的位置時(shí)，出現(xiàn)不必要的偏差；有的時(shí)候樣板兩個(gè)相鄰邊本是兩條線的外框，因?yàn)榻嵌冉咏?80度，而造成人視覺上的誤判，而在數(shù)字化儀上輸入端點(diǎn)的時(shí)候少輸入。樣板孔距的固定，造成有些邊不能取直，如果取直，便會(huì)造成板材的強(qiáng)度不夠。數(shù)字化儀因?yàn)殚L期使用，本身就存在著一定的誤差。用數(shù)字化儀畫的圖和放樣所得的第一手圖進(jìn)行重合，邊邊角角的外框都會(huì)有著或大或小的誤差，孔的位置也無法完全重合在一起。在數(shù)字化儀輸孔的坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，也會(huì)有著或大或小的隱患，如身體對樣板紙不自知微小的拖動(dòng)、體積較大樣板紙超過數(shù)字化儀可輸入面積、樣板紙上孔坐標(biāo)十字星過細(xì)都會(huì)造成對數(shù)控液壓沖孔機(jī)準(zhǔn)備的資料有著一定的偏差。

3 減少誤差的方法

3.1 將火焰和等離子切割機(jī)排版程序FASTCAM所需要用的板料圖形進(jìn)行減小誤差操作。其方法是直接采用技術(shù)組放樣的第一手資料，進(jìn)行扣外形，減少中間環(huán)節(jié)，從而使工作的銜接更為簡化。這樣，可以減少裁出的樣板紙和數(shù)字化儀輸入時(shí)所造成的不必要的誤差，這種方法經(jīng)過長時(shí)間使用，基本上沒有什么問題。如果總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的話，是對樣板CAD圖像關(guān)鍵位置，有了較為敏感的判斷和細(xì)心的修改。如果缺乏敏感的判斷和細(xì)心的修改，造成的結(jié)果便是材料板材的損傷，更為嚴(yán)重的就是報(bào)廢，從而造成材料的浪費(fèi)。而對于減少資源浪費(fèi)，以最小投入，創(chuàng)造最大價(jià)值，國際上早有較好的新型制造系統(tǒng)模式。

精益生產(chǎn)（lean production，LP）便是其中較為突出的一種新型制造系統(tǒng)模式，首先在日本成功實(shí)施，后來由美國麻省理工學(xué)院（MIT）于20世紀(jì)90年代提出[1]。精益生產(chǎn)的核心思想就是在企業(yè)內(nèi)部減少資源浪費(fèi)，用最少的人力、最少的設(shè)備、最短的時(shí)間和最小的場地創(chuàng)造出最大的價(jià)值，同時(shí)對市場需求做出最迅速的響應(yīng)，為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

精益生產(chǎn)的思想最初是體現(xiàn)在對產(chǎn)品質(zhì)量的控制中，即指不追求產(chǎn)品的成本優(yōu)勢和技術(shù)領(lǐng)先，只強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的成本與技術(shù)的合理匹配、協(xié)調(diào)[2]。后來，企業(yè)界將精益思想逐步引申、延展到企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)的全過程，即追求企業(yè)經(jīng)營投入和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的最大化。

3.2 把原先板料孔定位，在數(shù)字化儀上的輸入，轉(zhuǎn)移到了CAD程序當(dāng)中。PP103型數(shù)控液壓沖孔機(jī)的輸入程序可以采用數(shù)據(jù)接口進(jìn)行傳輸，由于采用的是第一手原圖，從而提高了沖口資料的準(zhǔn)確性。其做法是：將技術(shù)組放樣的第一手資料，整體復(fù)制板的邊框和孔，創(chuàng)建獨(dú)立文件。選取基準(zhǔn)邊，沒有基準(zhǔn)邊的選取最長邊，使其與X軸平行或重合。使基準(zhǔn)線或是最長邊的左端點(diǎn)與原點(diǎn)（0，0）重合，此邊作為數(shù)控液壓沖孔機(jī)的夾鉗邊。然后使圖形最左邊的端點(diǎn)落在Y軸上，移動(dòng)時(shí)，切記整體水平移動(dòng)。在數(shù)據(jù)接口中，默認(rèn)的端點(diǎn)是（0，0）點(diǎn)，默認(rèn)的圓直徑分別為18、22和26。為了方便加工時(shí)使用，通常把經(jīng)常加工的17.5的孔在圖上改成直徑18的圓，把21.5的孔改成直徑22的圓，而鋼印位置，用直徑26的圓進(jìn)行確定。這樣就減少了中間那些不必要環(huán)節(jié)的誤差，從而提高了工件加工的精準(zhǔn)性，還可使下面的板材成形時(shí)間提前，因?yàn)樵龠M(jìn)行輸孔位資料的時(shí)候無需樣板，從而節(jié)省了加工時(shí)間。通過多次試驗(yàn)和小批量應(yīng)用，取得了良好的效果。

4 結(jié)語

實(shí)踐出真知，通過刻苦鉆研，多次試驗(yàn)，終于摸索出來一套減少因加工資料出現(xiàn)的不必要誤差值而造成的廢料，提高加工效率，以最小投入取得最大回報(bào)的方法。

[1]創(chuàng)新方法研究會(huì).創(chuàng)新方法教程（高級）[M].高等教育出版社，2012（5）：216.

[2]創(chuàng)新方法研究會(huì).創(chuàng)新方法教程（高級）[M].高等教育出版社，2012（5）：218.

TG659

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1671-0037（2014）04-84-1