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生產(chǎn)線規(guī)劃的實質(zhì)就是設備選型。由于設備選用的不同產(chǎn)生了剛性生產(chǎn)線和柔性生產(chǎn)線之分。究竟選擇什么樣的設備,大量的學習和調(diào)研考察十分必要。在實地考察中我們發(fā)現(xiàn),有的企業(yè)將普通磨床用于曲軸精磨,雖然一時節(jié)省了成本,但是調(diào)主軸、修整砂輪耗費了大量時間,而且始終難以保證穩(wěn)定的磨削精度,致使一條投資幾千萬元的生產(chǎn)線一直不能穩(wěn)定地投入批量生產(chǎn);雖然某些國產(chǎn)設備同國外設備相比價格便宜,但經(jīng)常出現(xiàn)故障,影響到整條生產(chǎn)線的運行;也有的企業(yè)引進先進的珩磨工藝和高品質(zhì)的珩磨機,提高了缸孔精度,延長了缸孔壽命,降低了油耗,提高了發(fā)動機的功率和扭矩。
設備選用三原則——好用、夠用、適用
所謂好用是指設備要先進、成熟、可靠,設備要先進,更要經(jīng)過市場檢驗,獲得用戶認可。
所謂夠用是指立足于產(chǎn)品精度和生產(chǎn)綱領,滿足需要即可。生產(chǎn)線上各工序的加工內(nèi)容不同,加工精度也不同,如果設備都具有相同的或相當高的配置,必然造成資金和技術的浪費。
所謂適用是指要適用于所加工的產(chǎn)品;適用于所在的工作環(huán)境,如溫度、濕度、噪音等;適用于工廠的習慣,如工人的操作習慣、設備維修習慣、備件選用習慣等。
綜合考慮設備故障率和整線壽命
設備故障率影響生產(chǎn)成本和產(chǎn)品產(chǎn)量,尤其是當整線由不同廠家的設備組成時,設備故障率就更加重要了。例如,人們往往認為粗加工的精度不高,選擇一般廠家的價格便宜的設備就能夠滿足要求。實際上,恰恰因為這個“一般”廠家的設備故障率高,使得整線開工率大大下降,成為整條線的“水桶短板”。
高質(zhì)量的配置造就了設備的高精度、高質(zhì)量、高效率、高壽命。
1、高速伺服系統(tǒng)
高速伺服系統(tǒng)確保了高速度、高精度切削。直線電機伺服系統(tǒng)是由直線電機將電能直接轉(zhuǎn)化成直線機械運動的動能的推力系統(tǒng),將機床的進給傳動鏈長度縮短為零,動態(tài)響應敏捷,傳動剛性好、精度高、噪音低,是加速度大于1g的伺服系統(tǒng)的優(yōu)先選擇,只是成本較高。滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是目前應用**多的高速伺服系統(tǒng),新一代的精密高速滾珠絲杠付、絲杠空心強冷、絲母強冷,絲母同空心的伺服電機轉(zhuǎn)子剛性聯(lián)接,一邊高速旋轉(zhuǎn),一邊快速移動(或由絲杠做直線運動,V=120m/min,g=1),具有結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動慣量小、噪音低、振動小、熱變形小、動態(tài)特性好等優(yōu)點。
2、電主軸
主軸是機床的核心。電主軸將機床主軸與主軸電機一體化,減少了傳動鏈,實現(xiàn)了高效傳動。電主軸自帶冷卻循環(huán)系統(tǒng),高速旋轉(zhuǎn)保持恒溫,可在20~25℃間設定,精度可達0.7℃,油霧潤滑,使主軸免維修、長壽命、高精度。
3、高速精密軸承
高速精密軸承決定主軸的壽命和負載容量。目前,比較先進的高速軸承有磁懸浮軸承、液體動靜壓軸承和混合陶瓷軸承。磁懸浮軸承利用電磁力將主軸無機械接觸地懸浮起來,轉(zhuǎn)速可達4.5萬r/min,功率可達20kW,易實現(xiàn)實時診斷和在線監(jiān)控,是理想的支撐元件;液體動靜壓軸承采用流體動靜力相結(jié)合的方法,將主軸支撐在油膜中旋轉(zhuǎn),徑向和軸向跳動小,剛性好,阻尼特性好,壽命長,不足之處是無通用性,維修、保養(yǎng)困難;氮化硅材質(zhì)滾珠、軸承鋼材質(zhì)內(nèi)外環(huán)制成的混合陶瓷軸承在高速旋轉(zhuǎn)時離心力小,溫升小,壽命長,****功率可達80kW,轉(zhuǎn)速高達15萬r/min,標準化程度高,便于維修,價格低,是目前在高速切削機床上應用**多的軸承。