汽車制造
“時間就是金錢”——黑燈工廠如何實現(xiàn)精密鋁合金零件的高效、高精加工？
黑燈工廠中華中數(shù)控與沈陽精銳合作研發(fā)的JW5040a5、JW5080a5五軸臥式加工中心，針對鋁合金組件加工具有效率高、加工精度高等特點，可以保證大部分特征在一次裝夾過程中完成精加工，完美解決這一問題。
配套華中8型數(shù)控系統(tǒng)的五軸臥式加工中心
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1、加工效率高，1臺更比6臺強
該型五軸臥式加工中心針對鋁合金工件采用臥式五軸加工，采用3+2的結(jié)構(gòu)布局，裝夾一次最多可以完成個6個面的加工，1次裝夾就可以完成整個零件的加工,1臺臥式五軸加工中心相當于傳統(tǒng)的6臺三軸加工中心的效率。
2、減少裝夾次數(shù)，提高協(xié)同精度
該型五軸臥式加工中心一次裝夾，可以完成最少5個面的加工，相比傳統(tǒng)立加每加工一次需要重新更換加工面，每次裝夾都會產(chǎn)生一定的誤差，換夾次數(shù)越多，誤差與不確定因素就越來越大。該型五軸加工中心只需1次裝夾，就可以完成最少5個面的加工，減少誤差，提高精度。
以某中型濾波器零件為例，加工三個面需要2臺立式加工中心+1臺配四軸的立式加工中心配合完成3次裝夾才能加工完成。
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? ? ? ?機床配置華中數(shù)控HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)為全數(shù)字總線式高檔數(shù)控裝置，支持自主開發(fā)的NCUC總線協(xié)議及EtherCAT總線協(xié)議，支持總線式全數(shù)字伺服驅(qū)動單元和絕對式伺服電機、支持總線式遠程I/O單元，集成手持單元接口。系統(tǒng)采用雙IPC單元的上下位機結(jié)構(gòu)，具有高速高精加工控制、五軸聯(lián)動控制、多軸多通道控制、雙軸同步控制及誤差補償?shù)雀邫n數(shù)控系統(tǒng)功能。
? ? ? 針對鋁合金組件的多面加工技術(shù)特點，機床應用了華中8型系統(tǒng)的典型五軸功能有：RTCP功能、直角頭雙向刀長補、擺頭分度、動態(tài)精度測定、數(shù)顯手搖、斜面對刀、全閉環(huán)模式下零位保護功能、刀軸方向長度補償、五軸傾斜面加工、法向進退刀、線性插補、大圓插補等技術(shù)。
支持多種五軸結(jié)構(gòu)
五軸RTCP技術(shù)
攻絲同步補償技術(shù)
優(yōu)速銑技術(shù)
象限突跳補償技術(shù)
“超級大腦”——黑燈工廠如何實現(xiàn)通訊關(guān)鍵零件多品種、變批量、無人化、混流加工？
工業(yè)母機的更新?lián)Q代讓車間變成了人-物-機器缺一不可的配合。在勞動力不斷變得金貴的今天，制造業(yè)已漸漸進入無人工廠時代。車間里那張巨大的萬物聯(lián)通的網(wǎng)才是主角，它正在代替無時不刻操控機器的工人。黑燈工廠的這張網(wǎng)上連接著指揮總控系統(tǒng)，下連接著需要配合的兵。數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)、機械手、刀庫、物料倉都是按部就班的兵。
電子通訊類產(chǎn)品由于更新迭代快，導致其一般具有小批量、多品種等特征，而多品種小批量的產(chǎn)品行業(yè)，往往存在著生產(chǎn)周期長、換型頻次多、緊急插單情況頻發(fā)、生產(chǎn)計劃變更頻繁、標準作業(yè)不易制定等問題，而要想解決這些問題，如果只是在生產(chǎn)現(xiàn)場進行臨時調(diào)整的話，并不能很好的消除生產(chǎn)管理過程中的全部浪費，實現(xiàn)高效加工，無法從根本上解決多品種小批量企業(yè)的痛點。
? ? ? ?華中數(shù)控針對電子通訊類多品種小批量的零件加工，開發(fā)了一套“超級大腦”——柔性加工生產(chǎn)線管控系統(tǒng)。
生產(chǎn)線管控系統(tǒng)構(gòu)架圖
該系統(tǒng)具有無人化生產(chǎn)管控、混流并行柔性化加工生產(chǎn)管控、生產(chǎn)過程故障的容錯并聯(lián)管控、生產(chǎn)線大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、生產(chǎn)線內(nèi)的排產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)管理、生產(chǎn)線智能化等功能，使得整條產(chǎn)線的主軸利用率達到85%以上。
“超大容量武器庫”——黑燈工廠產(chǎn)線如何實現(xiàn)中央刀庫與機床刀庫的融合
諜戰(zhàn)電影中不乏擅長多種武器的高手，對付不同的對手選擇不同的陣型，配備不同型號的槍或炮，精準打擊，數(shù)控加工亦如此。擁有最大1000把刀的中央刀具庫設計，是華中數(shù)控參與建設的黑燈工廠最大亮點。
小批量多品種的產(chǎn)品加工過程中，由于零件的多品種特性，會導致加工中需要使用到的刀具種類多，但是由于受到加工中心物理刀庫容量的限制，一臺數(shù)控機床刀庫的刀具一般在20~32把，無法滿足多品種小批量多工藝加工的刀具需求。
擁有最大1000把刀的生產(chǎn)線中央刀具庫設計，是華中數(shù)控參與建設的智能柔性加工生產(chǎn)線的最大亮點。生產(chǎn)線的中央刀具庫建立在機床上方，不占地面空間。生產(chǎn)線管控系統(tǒng)的刀具管理系統(tǒng)統(tǒng)一控制生產(chǎn)線中央刀庫和各個加工中心的本地刀庫，根據(jù)加工生產(chǎn)的排產(chǎn)計劃對各個加工中心的刀具進行統(tǒng)一調(diào)配和管理，同時自動修改數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)，實現(xiàn)柔性化加工生產(chǎn)。
例如，智能產(chǎn)線上的中央刀庫有216把刀，每臺數(shù)控機床的刀庫有20把刀，中央刀庫和機床刀庫加起來總刀庫最大有1000把刀；生產(chǎn)線的總刀庫（中央刀庫+各個機床的刀庫），視為各個加工中心的虛擬刀庫，不受機床物理刀庫容量的限制。所有刀具的刀柄采用RFID電子標簽；生產(chǎn)線管控系統(tǒng)根據(jù)加工工藝的要求，通過生產(chǎn)線的中央刀庫對數(shù)控機床的刀庫自動配置刀具、自動設置數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)和進行刀具的壽命管理；
中央刀庫和刀具搬運機械手
帶有RFID的刀柄及讀寫裝置
刀具管理系統(tǒng)
結(jié)語
精密鋁鎂合金結(jié)構(gòu)件在高精尖領域應用廣泛，華中數(shù)控用潛心磨礪二十余年的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)給這座智能工廠賦能，實現(xiàn)“黑”科技工廠的降本增效。未來，隨著產(chǎn)品迭代的加快 ，以5G濾波器、新能源汽車等為代表的精密鋁合金類零件加工越來越多，這種智能產(chǎn)線模式還將在汽車、通訊、航空航天等領域批量推廣應用。
智，本義是聰明，智力強。引申義有智慧、智謀、計謀、策略、有智慧的人?？萍及l(fā)展到“智能”階段，人將所有的聰明能力都可以移植給芯片、給一個虛擬的大腦。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的大腦，黑燈工廠的“黑”科技，在今天的機械加工中似璀璨明珠引人注目，在未來呢，數(shù)控系統(tǒng)的智能又將為制造插上怎樣的騰飛翅膀？
