工藝品與自動化零件高精度加工

一、客戶背景與項目概述

廣州XX技術(shù)學(xué)院，作為華南地區(qū)知名的教育機構(gòu)，不僅在教育領(lǐng)域取得了顯著成就，還積極開展產(chǎn)學(xué)研合作項目。2023年，學(xué)院承接了工藝品“鷹”和自動化零件的加工任務(wù)，旨在通過實踐教學(xué)提升學(xué)生的專業(yè)技能和實際操作能力。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。通過多次的溝通比較，最后采用了捷甬達提供的解決方案。

二、定制要求與技術(shù)難點

工藝品“鷹”的加工，需要進行五軸加工，并配備自動化的功能：雙開門互鎖結(jié)構(gòu)——正門和側(cè)面自動門，五軸需帶有四進四出的分配器，同時集成PN耦合器、OPCUA、夾具沖屑、夾具控制、氣密型檢測以及自動化協(xié)助調(diào)試等。技術(shù)難點在于PN耦合器與客戶在自動化中的應(yīng)用，通過實時信號反饋檢測，確保加工過程的精確控制。

自動化零件的加工，需要進行四軸加工。同樣配備雙開門互鎖結(jié)構(gòu)，五軸帶有六進六出的分配器，并集成PN耦合器、OPCUA、夾具沖屑、夾具控制、氣密型檢測以及自動化協(xié)助調(diào)試功能。技術(shù)難點在于自動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)計與實施

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，可滿足不同工件的加工需求。

2、PN耦合器與實時信號反饋：采用PN耦合器組態(tài)方式幫助用戶完成自動化標準化模板的建立。集成PN耦合器到自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)加工過程的實時信號反饋檢測，確保加工過程的穩(wěn)定性和精度控制。PLC 通過 PN/PN 耦合器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互，而且因為耦合器的存在，兩個網(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：我司提供了機床模擬仿真服務(wù)，利用先進的加工仿真軟件，建立了設(shè)備模型，對自動化零件的加工干涉和多軸加工位置進行仿真分析,確保機床加工行程、機械手上下料避讓、快換夾具裝配等滿足自動化的需求。并通過優(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

設(shè)計了快換夾具及工件的功能，用戶可以通過機械手完成多款夾具和工件的切換，形成柔性制造單元。

四、實施效果與學(xué)院反饋

學(xué)院通過產(chǎn)學(xué)研合作，不僅提升了學(xué)生的操機技能，同時也增加了設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用知識培養(yǎng)，推動了學(xué)院的教學(xué)改革和創(chuàng)新發(fā)展。