機械加工生產(chǎn)線的設(shè)計及優(yōu)化措施

劉福濤

摘要：當(dāng)前激烈的市場競爭及一些復(fù)雜形狀及柔性化零件的高質(zhì)量高效交工要求，對于過去的制造方法及價格設(shè)備等提出了新的挑戰(zhàn)，而對于液晶玻璃基板生產(chǎn)來說，其產(chǎn)品也趨于復(fù)雜多樣。基于此，本文就機械加工生產(chǎn)線的設(shè)計及優(yōu)化措施做敘述，以期能夠為相關(guān)工作者提供一點幫助。

關(guān)鍵詞：液晶玻璃基板;生產(chǎn)線設(shè)計;優(yōu)化措施

對于機械加工生產(chǎn)線來說，其柔性化設(shè)計、發(fā)展、綜合自動化改造以及在利用率、可靠性等方面的優(yōu)化，對于提高企業(yè)競爭力意義重大，并且對于企業(yè)來說，高效率、大規(guī)模、低成本及柔性化無疑是企業(yè)生存的根本，這也是機械加工企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，因此積極對機械加工生產(chǎn)線的設(shè)計及優(yōu)化措施進行研究意義重大。

1.機械加工生產(chǎn)線敘述

對于機械產(chǎn)品制造來說，為了提高生產(chǎn)率、降低成本及保證產(chǎn)品質(zhì)量，往往要求將加工設(shè)備根據(jù)工件具體加工流程而進行排序，并與一些輔助裝備及傳送裝備，共同構(gòu)成一個整體，被加工工件根據(jù)其工藝流程按照一定順序依次經(jīng)過加工裝備，最終實現(xiàn)對工件的加工。這整個過程就是機械加工生產(chǎn)線，而當(dāng)前隨著液晶玻璃消費產(chǎn)品的高速增長，各種形狀復(fù)雜的零件極多，并且對應(yīng)的其精度也在不斷提高，無疑對加工生產(chǎn)線有了更高的要求。

2.當(dāng)前機械加工生產(chǎn)線設(shè)計及改造發(fā)展方向

2.1自動化發(fā)展

對于液晶玻璃基板生產(chǎn)來說，其受到人們喜好及實際使用等因素影響，更新?lián)Q代速度快，多品種兼容生產(chǎn)已經(jīng)成為了當(dāng)前的主要生產(chǎn)方式。并且計算機集成技術(shù)、計算機制造系統(tǒng)應(yīng)用綜合技術(shù)、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造等高新技術(shù)的應(yīng)用收到了越來越多企業(yè)的重視。

2.2高精度應(yīng)用發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，產(chǎn)品精度要求不斷提高，制造業(yè)產(chǎn)品精密加工已經(jīng)成為了必然，并且精密加工及提高精度加工已經(jīng)成為了當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的一個重要方向，而對于液晶玻璃基板制造來說，其精度已經(jīng)從微米級別不斷向著亞微米級別，甚至向著納米級別發(fā)展，只有這樣的發(fā)展，其應(yīng)用才能更加廣泛。

2.3向著節(jié)約型及綠色化發(fā)展

日益嚴(yán)峻的資源及環(huán)境問題使得綠色制造應(yīng)用而生，并且其作用對企業(yè)極為重要，其是當(dāng)前制造工業(yè)的又一個重要特征，而對于液晶玻璃基板制造來說，其綠色制造主要表現(xiàn)在綠色產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品綠色生產(chǎn)及產(chǎn)品后期回收及循環(huán)制造等方面。

2.4柔性化方向發(fā)展

當(dāng)前數(shù)控組合機床的出現(xiàn)及應(yīng)用，使得組合機床通用部件標(biāo)準(zhǔn)及機械結(jié)構(gòu)等方面已經(jīng)出現(xiàn)變化或正在經(jīng)歷著變化，并且通過數(shù)控加工模塊構(gòu)成的柔性自動線及組合機床，可實現(xiàn)通過程序改變來完成自動換刀、改變加工行程、切削參數(shù)改變、加工位置改變等柔性控制，這使得其能夠更加適應(yīng)柔性產(chǎn)品的加工。

2.5生產(chǎn)線集中控制向著分散控制發(fā)展

通過研究表面，使用分散控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)相比，能夠明顯減少投入費用，這是因為分散控制系統(tǒng)電氣保養(yǎng)維修費用及電纜敷設(shè)費用、控制柜臺架及冷卻裝置設(shè)置等方均能夠明顯降低投入費用。另外分散控制系統(tǒng)更加簡單，有利于更快的投入生產(chǎn)運行。最后分散控制系統(tǒng)在檢修過程也更加方便。

3.某液晶玻璃生產(chǎn)線的具體設(shè)計及優(yōu)化

3.1實例簡介

某集團公司是一家集研發(fā)和生產(chǎn)與一體的液晶玻璃基板生產(chǎn)廠家，公司建于1997年，公司一直堅持自主創(chuàng)新，不斷提升制造能力和技術(shù)水平，但是隨著市場需求的變化，公司原有的生產(chǎn)線已經(jīng)很難適應(yīng)市場需求，因此有必要對公司生產(chǎn)線進行優(yōu)化升級。而對于生產(chǎn)線的改造來說，主要是為了提高企業(yè)經(jīng)濟效益、增加生產(chǎn)品種、加強產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，并通過新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝及新材料的使用對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝做一定的優(yōu)化。

3.2生產(chǎn)線設(shè)計及優(yōu)化先期工作

①進行生產(chǎn)線通用設(shè)備選型及設(shè)計任務(wù)書制定;②生產(chǎn)線物流傳送裝備的具體選型確定及設(shè)計任務(wù)書制定;③整個生產(chǎn)總體尺寸圖設(shè)計及總體布局設(shè)計;④進行生產(chǎn)線周期表編制。對于生產(chǎn)線的設(shè)計及優(yōu)化，從本質(zhì)上來看是根據(jù)加工產(chǎn)品技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)選取對應(yīng)的工藝裝備、輔助裝置及控制系統(tǒng)，并在充分研究分析及經(jīng)濟效益比較基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化設(shè)計，直至完成。另外生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)率能夠隨著可靠性的提高而提高，進而保證對經(jīng)濟效益的提高。

3.3該生產(chǎn)線改造過程中一些具體改造

①控制系統(tǒng)改造。對于該液晶玻璃生產(chǎn)線來說，因為其有著一定的工藝要求及產(chǎn)量，因為為了保證生產(chǎn)線根據(jù)具體工藝要求正常運行，生產(chǎn)線必須要實現(xiàn)多電機共同控制，各個工位保證統(tǒng)一，實現(xiàn)統(tǒng)一的啟動、停止。因此首先對該生產(chǎn)線進行了同步控制改造，工程改造采用PLC控制變頻器來實現(xiàn)對各電機同步控制。②進行了除塵改造。該液晶生產(chǎn)線有手動、半自動及自動三種工作方式，生產(chǎn)線本來就能夠完成精確定位及精確稱量，并且生產(chǎn)線有著自動報警及工作情況知識功能，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)各個工位的專用設(shè)備動作可靠準(zhǔn)確，在檢修過程中能夠完成各工位獨立。但是該生產(chǎn)線的橫切縱切位置粉塵較多，嚴(yán)重影響半成品玻璃品質(zhì)，因此改造過程中決定在這些工位進行除塵系統(tǒng)設(shè)計，將飛揚的粉料吸入CLT型旋風(fēng)收塵器中。后工程中進行了抽真空改造，用于清除生產(chǎn)線上因玻璃碎片造成的粉塵污染，加上車間本身所有的高效過濾器，實現(xiàn)整個生產(chǎn)線的無塵生產(chǎn)。③分散控制方式改造。該液晶生產(chǎn)線原本整個生產(chǎn)系統(tǒng)控制為總線系統(tǒng)，電纜鋪設(shè)長度長、電氣保養(yǎng)維修費用高，通過將原有的集中控制改造為現(xiàn)有的分散控制，整個生產(chǎn)線更加一目了然，一旦出現(xiàn)故障，更加容易檢修，并且分散控制更加標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化對于提高生產(chǎn)線透明度和生產(chǎn)成本降低等方面均作用顯著。

4.結(jié)語

在當(dāng)前激烈的市場競爭壓力下，很多企業(yè)制造方法及價格設(shè)備很難應(yīng)對復(fù)雜形狀零件加工要求，因此需要對生產(chǎn)線做改造，但是在改造過程中，必須要清晰的掌握機械加工生產(chǎn)線改造發(fā)展方向，以保證改造能夠盡可能的提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

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e：? 0 0～y@? family：'宋體'; " >OP80工序：精車外圓（異形）。

夾具：尾座頂尖做為壓緊塊水平向左壓緊活塞頭部，活塞裙部止口軸向和徑向定位。盤中間彈性扁銷周向限位。

機床：數(shù)控車床DL-20MP，液壓尾座（回轉(zhuǎn)芯軸結(jié)構(gòu)），專用頂尖。

5.經(jīng)濟和社會效益

該生產(chǎn)線的研發(fā)和制造對于提升國產(chǎn)數(shù)控加工裝備的形象和市場競爭力，提升國產(chǎn)高檔數(shù)控機床在汽車行業(yè)的應(yīng)用水平具有重要意義，為整個國產(chǎn)數(shù)控機床行業(yè)帶來更多的商機，為發(fā)動機生產(chǎn)廠家降低生產(chǎn)成本、節(jié)省外匯，經(jīng)濟效益將十分明顯，同時對于促進我國機床和汽車行業(yè)由技術(shù)引進向技術(shù)自主轉(zhuǎn)化，促進國內(nèi)制造業(yè)由制造型向創(chuàng)造型轉(zhuǎn)化有很大意義。

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