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如图，是美国转让给河北丝杆升降机中国的某产品中的一个零件形河北丝杆升降机状草图，材料是Φ66的硬铝棒料，机加工艺分三道工序加工；
一序，六轴自动河北丝杆升降机车，内外螺纹只加工底孔与外径，圆弧锥头部粗加工，其余尺寸加工合格；
二序，螺纹铣，河北丝杆升降机河北丝杆升降机两个内螺纹，一个外螺纹；
三序，六角车靠模板车弧锥体及小头。设计依据是，要有月产两万件成品能力，此零件不能低于22000件。.
在设计一条多工序组成的生产线时，工艺河北丝杆升降机设计人员要根据生产纲领，预先制定出产品的生产节拍。根据这个节拍选用设备和设计相关的河北丝杆升降机工装，并确定关键零件和关键工序。也就是人们常说的找出木桶的短板，以使整条生产线能均衡河北丝杆升降机有序的运转。这个产品的短板就是这个零件。按讲，加工能力极强河北丝杆升降机的六轴自动车，完全可以加工合格，为什么还要分三道工序，这就要从六轴自动车的特点说起，这是全自动的组合机床，俗称自动机钻铣铰车镗，效率极高，虽然也能加工螺纹，但对总体加工速度影响较大。
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就像这个零件，根据生产河北丝杆升降机节拍，单件加工不能超过一分钟(必须单休日)，如果采用内攻外套的方式，需90秒左右，一台机床不够，两台机床闲置时间过多不说，这种设备好的调整工人数量河北丝杆升降机很少，即使在有几十年使用历史的老企业，也不多。因此，影响生产进度的短板，经常会出现在这种加工效率极高的设备上。解决的办法就是卸载，而卸载螺纹效果最明显。不加工螺纹，单件时间50秒左右河北丝杆升降机河北丝杆升降机，可以满足节拍要求。至于圆弧锥体和小头，在六轴车上经常加工，短的直接用棱形成型刀车，长的加一靠模板车，不是难题，但由于零件尺寸较多，材料切削量高达70%以上，工位刀具排满仍不够用，只好在六角车上加工了。这个六角车方案一开始并不被看好，很多人认为这种设备有些落后，不如用简易数控车加工，但一实验发现，数控车的进刀方式不适合零件的性能要求，原来选用的数控车进刀方式是直角坐标，也就是每河北丝杆升降机次进刀刀先径向到位后再轴向，被加工表面是一种阶梯表面，虽然加快转速，减小走刀，肉眼和手摸都很光滑。但放大镜下一看，仍是阶梯。2 d1 g# U) f( T6 u'' q2 E0 d
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也许有人认为这是吹毛求疵，但在这个特殊产品上还真的不行。产品组装好进行性能试验，结果最大射程达不到设计要求，分析原因可能是那些小台阶增加的阻力，影响了产品的飞行速度。后改用六角车用靠模板加工的零件，最大射程达到了设计要求。这类零件的锥体一般都是直锥，而这个零件却是带弧度的锥体，有点流线型，之所以设计成这样，那一定不是设计人员心血来潮，肯定有他的理论依据。看来得选用更高档的加工中心，来加工这个低级零件了。产品试制成功，原以为中国的设备和技术人员干不出这种产品，要干就得花大价钱买美国的生产线，高薪聘请美国的技术人员。老美也想像原来的苏联一样，宰上一把。没想到美梦落空，如今的中国机械制造业已和刚建国时不可同日而语。可又有点不太相信，于是派了个考察团，很值得佩服的是，美国的技术人员虽有着世界顶尖的工业技术水平，但却不妄自尊大。一个技术人员来到了六角车前，看到车刀流畅的车出弧形锥体，为了能看清工作原理，竟爬到油污的地上，通过机床底座的排屑口看工作原理。看过后赞叹地说，太有创意了。# e8 t; ]) Q3 E" d& e( L" z
后来卖给中国的美制八轴自动车上，就是用这种靠模板来加工弧锥体的，看来老美的技术人员是见有用的技术就拿。由于国情的不同，老美的工艺思路和中国人的工艺思路，还是有不同的侧重点的。像制造这种产品，中国人优先考虑的是速度，其次才是效益。老美可是先考虑效益最大化的。在八轴自河北丝杆升降机动车上一次加工完全部尺寸，单件时间是一分钟，刚刚能跟得上节拍。但单机生产，一旦机床出现故障，耽误时间较长就很难再赶上进度。尤其是在特殊的情况下，那可是……后来还是把两个需要攻丝的内螺纹改到螺纹铣上加工，而外螺纹老美用的是螺纹梳刀，河北丝杆升降机速度完全能跟得上，单件时间降到45秒左右。
以上是切削工艺上的设计理念，工艺设计的第一步，设备。第二部是刀具，老美的技术人员和咱们技术人员基本上思路一致，就不说了，要说的是量具设计。机床拉来调好，工人一看量具嘲笑道，这老美的工艺设计人员设计的量具也太没创意了吧？# J) R5 t! U6 X1 k6 y
待续
说到量具，身在机械行业工作的都知道卡尺千分尺角度尺，甚至还能说出标准块规、齿形规、厚薄规等不少通用又常用的量具来。似乎只要是干机加工的，就离不开这些量具。要是在有几千机加工人和设备的一个机械加工厂，每月加工出的零件数十百万计，而在生产线上竟没有以上所说的任何一种量具，人们会不解地问，那可怎么干活啊？这里就出现了一个观念，即大批量零件加工时，往往在二三十秒的时间里加工出形状复杂的十几个尺寸，要想在这么短的时间里准确的测量，那些通用的量具一是根本就胜任不了，二是太娇贵，很容易坏，三是价格昂贵，更要命的河北丝杆升降机是有很多尺寸根本就测量不准。所以必须设计专用量具。就以这个零件来说，根据零件的尺寸，美国的工艺设计人员设计的量具目录如下；两个内螺纹通止螺纹塞规4件，螺纹底孔通止规2件；外螺纹通止环规两个，外径卡规一件……我数了一下，各种量具共31块，即使一个熟练的操作工人，量完一件活也得几分钟，而机床的加工速度是45秒一河北丝杆升降机件，八轴自动车，首件必检就是八件，八件活没验完就不敢接着干，只好停车量活，再出现有的尺寸不合格，要调整刀具往往上班一半个小时无法正常生产，这种设备的效率可是用秒计算的啊！因此，能否设计出结构简单，测量快捷准确的量具，就看出一个工艺设计人员的专业水平高低了。说美国工艺设计人员设计的量具没创意，那也是有根据的。批量加工专用量具虽然千奇百怪，但原理却只有两个，即通止，形状也以外圆卡规或外圆环规、角度量规；内孔和螺纹塞规；测台阶和长短的高低规三大类，这三大类量具使用了有上百年，如今仍是大批量零件加工测量的主要量具，当然也出现了不少测量更快更好的专用量具。
全球技术最先进的美国同行，到现在还在设计使用这种量具，使人觉得有点不可思议。简单介绍一下这种类型的量具特点，一块量具，两个尺寸，一个是最大尺寸，一个是最小尺寸。测量时基本是凭手感，也就是常说的盲测，所以测量精度不是很高，尤其是对公差小而又加工到极限尺寸的测量，误判率较高。这种量具之所以到现在仍在大批量零件加工中使用，主要是制造成本低，使用维护简单，最大的特点是皮实�陀茫庑┝烤咴谡Ｊ褂檬保话愣际且桓鲈滦６砸淮危�部分都可用千分尺和标准块规校对，只有通用量具难以校对的才设计专门的校对规。在对大批量零件尺寸测量时，对专职检验员来说虽然靠投影仪，电光仪和各种传动工具可以大大的提高效率，但仍有不少尺寸需要挨个过，测量速度快到一两秒一个尺寸，这其中对孔深和外台阶的测量最费时间，尤其是孔，根本就看不到，全凭手感，遇到极限尺寸，常使检验人员反复测量，犹豫不决。为此，我厂技术人员设计了一种专门测量这类尺寸的1:2的杠杆指示器，实际尺寸直接从百分表上读取，不但一目了然，测量精度提高了一个等级，测量误差达到0.005，可大幅度的提高检测速度，消除误判。因为表上的两格的实际尺寸只有0.01。这种量具的结构并不复杂，成本也不高，美国的技术人员不会想不到。我的分析是这种百分表量具测量精度很高，测量速度也很快，但不足处是太娇贵，每班都要有专业人员进行一次校对，返修率也较高。一个生产车间，少说也有几十块这种量具，校对和维修都要配置专职人员。联想到老美，把咱们三道工序加工的尺寸，一并设计到八轴自动车上的工艺思路，突然醒悟，这可能就与国情有关了。老美的设计思路是尽量发挥设备所有功能，这样可以减少工艺程序的设计，更主要的是减少工人的数量，表面上看是工艺很先进。至于加工成本的高低，那是老板和行政部门的事，不属工艺设计的范畴。量具设计上也不能说不合理，因为加工的零件属一次性使用产品，精度不高，基本公差都在0.10到0.30之间，没必要设计那种测量精度虽高，却还要天天用人校对维修的量具。两件事都纠结在一个人字上。只要少用人，制造成本高一些也行，这样也可以提高产品价格嘛，标准的市场经济理念。咱们的工艺设计人员，追求的是提高效率，降低成本，标准的计划经济理念，所以又把两个影响自动机效率的两个内螺纹又移到螺纹铣上。看来对先进与落后的定义还真是大有学问。
完
解析一个零河北丝杆升降机件，看中美技术人员机加工艺设计的理念_河北沃森（减速机）机械设备有限公司