叶片精益加工生产和快速制造方法探索

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1、叶片精益加工生产和快速制造方法探索　　摘要：本文通过对传统生产模式的分析，阐述适合现代化生产的方法与实施方案探索，以叶片为例提出具体的解决方案，对工装快换技术、组合工装应用、模块化设计进行详细论述。关键词：精益生产；模块化设计；组合工装中图分类号：F407文献标识码：A1概述目前机械零件产品加工一般采用专用工装，在产品加工前先将工装安装在机床工作台上，然后找正夹具后将被加工零件装夹固定在夹具上。夹具换装后需要找正，首先增加了设备的辅助时间；其次装夹找正存在人为误差，不同设备夹具换装，存在重复定位精度低问题。这种生产模式难以实现精益快速生产，不利于自动化生产及全程无人干预现

2、代化生产模式的推广。2原因分析5造成以上问题的原因很多，共性原因是不同工序不同设备，重复定位精度低。在传统的机械工艺中，工件和机床的联接是通过人工方式实现的。其主要原因是工件在设备工作台上的装夹定位方式不同，由于机床的T型槽工作台存在缺陷，只给出Z方向的基准，没有X、Y方向的基准，在每道工序中，工件必须先人为找正，然后对刀才能加工，导致辅助工时长、效率低、精度差等，现代先进的设备，未解决工作台与人的界面标准化和系统化，给零件加工留下必须调整找正的问题。3方案探索（1）所有机床工作台上安装工件、夹具的方式都要一致，并具备已知的工件基准定位系统；（2）不需每次找正对刀面，就能

3、实现工件快速换装；（3）工件能够轻易而精确的在各种机床之间交换，保证重复定位精度；（4）系统必须简单易用，精度高、柔性好、刚性强；（5）系统必须能满足离线调整，能够较大的提高经济效益。因此考虑采用的方法是设计一种标准的机械接口，用来连接机床和夹具，在生产过程中，不论工装或工件在各机床之间交换时，不必找正，总能保持必要的定位精度，此外，也能适合用于离线预装，从而使停机时间压缩到最低限度。工件定位精度高，可大大的减小各工序的加工余量，使有效加工时间得以缩短。5分析上述方法可见机床和工件、工装增加标准接口后，即可实现“中断加工”和“柔性生产”。由于机床和工件都有已知定位基准，没

4、有加工完的工件或本工序结束后的工件从机床上卸下时不用担心基准丢失，而且由于机床和工件都具有了固定的定位基准，工件重新安装到机床上时还可以定位到卸下时的位置，所以对于加工时间短的工件，可以在一台机床上加工多个工件，甚至是不同种类的工件实现柔性生产；对于加工时间长的工件，可以采用换班加工，在下一班将前一班没有加工完的工件卸下，到下一个班再继续加工实现中断加工。根据上述分析，开展工装快速换装技术的研究，实现在不同加工设备不同工序零部件的快速精密换装。推广该项技术，能够提高快速反应能力，以实现敏捷制造，达到柔性生产的目的；提高产品质量，充分发挥先进设备的效能，尽可能的缩短加工中的

5、辅助时间，进一步提高工序间的重复定位精度，增加设备的利用率，提高经济效益。在精密机械零件高效数控加工技术研究中，减少工装与设备、工件与工装的装夹找正时间。4实施方案5采取在不同机床工作台上配置不同规格基础转接平台，该平台实现工装和机床工作台的连接。在基础平台上，均布100×100矩阵孔，孔位置精度为±0.005mm，当将基础板第一次安装在机床工作台上时，拉直找正基础板，固定基础板，测量基准孔坐标位置，并记录，其余孔位置随之固定。在夹具相应位置开设相同大小定位孔，用膨胀销连接基础板和工装实现定位。设计夹具时按照基础平台定位孔位置配置，那么夹具安装后，不用拉直找正，就可知道坐

6、标位置。快速换装技术可应用于线切割、电火花、数控机床、普通铣床等需要装夹找正的加工设备。特别适应要求重复定位高、工序多、换装频繁、装夹定位精度难以保证的零件加工。如果夹具安装在机床上，就能知道工装在机床上X、Y、Z三个方向的坐标值，而不用拉直找正，被加工件的工艺基准就能知道。可以实现换装重复定位精度达：±>0.01～0.005mm。换装时间：仅需3～5分钟。采用这种方法零件定位精度高，装夹时间短，这就是快速换装的基本思路，对于精益生产意义重大。5精益生产中快速换装组合应用实例近年来，高科技的普及和专业软件的开发，虚拟装配的应用，为组合夹具设计、管理提供优越的条件。为此将组

7、合夹具设计作为研究方向。我们和某软件公司联合开发基于UG的组合夹具设计系统。它以三维CAD系统为平台并实现无缝集成。既可由用户选择系统提供的标准件、组件来进行虚拟装配，也可用系统提供的知识库功能进行智能化选择标准件和组件进行虚拟装配。组合夹具设计是基于组合夹具元件库开展的，我们选用某专业厂的中系列槽系组合元件系统，内容包括：（1）标准件：指国标、企标以及典型非标件的总和。（2）合件：由多个标准件组成的一个组合，也是标准件。（3）组件：是指能够完成一定功能的标准件的组合。5建立组合夹具常用组件库，在设计时重复引用，可大幅度缩短三