工藝品與自動(dòng)化零件高精度加工
一、客戶(hù)背景與項(xiàng)目概述
廣州XX技術(shù)學(xué)院，作為華南地區(qū)知名的教育機(jī)構(gòu)，不僅在教育領(lǐng)域取得了顯著成就，還積極開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目。2023年，學(xué)院承接了工藝品“鷹”和自動(dòng)化零件的加工任務(wù)，旨在通過(guò)實(shí)踐教學(xué)提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和實(shí)際操作能力。為確保加工質(zhì)量和效率，學(xué)院決定尋求含設(shè)備與加工一體的解決方案提供商。通過(guò)多次的溝通比較，最后采用了捷甬達(dá)提供的解決方案。
二、定制要求與技術(shù)難點(diǎn)
工藝品“鷹”的加工，需要進(jìn)行五軸加工，并配備自動(dòng)化的功能：雙開(kāi)門(mén)互鎖結(jié)構(gòu)——正門(mén)和側(cè)面自動(dòng)門(mén)，五軸需帶有四進(jìn)四出的分配器，同時(shí)集成PN耦合器、OPCUA、夾具沖屑、夾具控制、氣密型檢測(cè)以及自動(dòng)化協(xié)助調(diào)試等。技術(shù)難點(diǎn)在于PN耦合器與客戶(hù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)時(shí)信號(hào)反饋檢測(cè)，確保加工過(guò)程的精確控制。
自動(dòng)化零件的加工，需要進(jìn)行四軸加工。同樣配備雙開(kāi)門(mén)互鎖結(jié)構(gòu)，五軸帶有六進(jìn)六出的分配器，并集成PN耦合器、OPCUA、夾具沖屑、夾具控制、氣密型檢測(cè)以及自動(dòng)化協(xié)助調(diào)試功能。技術(shù)難點(diǎn)在于自動(dòng)化零件加工干涉仿真和多軸加工位置仿真，需要避免加工過(guò)程中的干涉現(xiàn)象，并精確控制多軸加工位置。
三、解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施
1、高精度加工設(shè)備選型：選用我司具有高速、高精度、行程加高特性的857立式加工中心，并根據(jù)需求Z軸加高200mm。配置五軸和四軸轉(zhuǎn)臺(tái)，可滿(mǎn)足不同工件的加工需求。
2、PN耦合器與實(shí)時(shí)信號(hào)反饋：采用PN耦合器組態(tài)方式幫助用戶(hù)完成自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化模板的建立。集成PN耦合器到自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的實(shí)時(shí)信號(hào)反饋檢測(cè)，確保加工過(guò)程的穩(wěn)定性和精度控制。PLC 通過(guò) PN/PN 耦合器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互，而且因?yàn)轳詈掀鞯拇嬖?，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)彼此隔離，大大增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
3、加工仿真與優(yōu)化：我司提供了機(jī)床模擬仿真服務(wù)，利用先進(jìn)的加工仿真軟件，建立了設(shè)備模型，對(duì)自動(dòng)化零件的加工干涉和多軸加工位置進(jìn)行仿真分析,確保機(jī)床加工行程、機(jī)械手上下料避讓、快換夾具裝配等滿(mǎn)足自動(dòng)化的需求。并通過(guò)優(yōu)化加工路徑和參數(shù)設(shè)置，避免干涉現(xiàn)象的發(fā)生，精確控制多軸加工的位置。
4、柔性制造單元設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)了快換夾具及工件的功能，用戶(hù)可以通過(guò)機(jī)械手完成多款?yuàn)A具和工件的切換，形成柔性制造單元。
四、實(shí)施效果與學(xué)院反饋
學(xué)院通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，不僅提升了學(xué)生的操機(jī)技能，同時(shí)也增加了設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用知識(shí)培養(yǎng)，推動(dòng)了學(xué)院的教學(xué)改革和創(chuàng)新發(fā)展。
