機械加工生產線的設計及優化措施

劉福濤

摘要：當前激烈的市場競爭及一些復雜形狀及柔性化零件的高質量高效交工要求，對于過去的制造方法及價格設備等提出了新的挑戰，而對于液晶玻璃基板生產來說，其產品也趨于復雜多樣。基于此，本文就機械加工生產線的設計及優化措施做敘述，以期能夠為相關工作者提供一點幫助。

關鍵詞：液晶玻璃基板;生產線設計;優化措施

對于機械加工生產線來說，其柔性化設計、發展、綜合自動化改造以及在利用率、可靠性等方面的優化，對于提高企業競爭力意義重大，并且對于企業來說，高效率、大規模、低成本及柔性化無疑是企業生存的根本，這也是機械加工企業未來發展的必然趨勢，因此積極對機械加工生產線的設計及優化措施進行研究意義重大。

1.機械加工生產線敘述

對于機械產品制造來說，為了提高生產率、降低成本及保證產品質量，往往要求將加工設備根據工件具體加工流程而進行排序，并與一些輔助裝備及傳送裝備，共同構成一個整體，被加工工件根據其工藝流程按照一定順序依次經過加工裝備，最終實現對工件的加工。這整個過程就是機械加工生產線，而當前隨著液晶玻璃消費產品的高速增長，各種形狀復雜的零件極多，并且對應的其精度也在不斷提高，無疑對加工生產線有了更高的要求。

2.當前機械加工生產線設計及改造發展方向

2.1自動化發展

對于液晶玻璃基板生產來說，其受到人們喜好及實際使用等因素影響，更新換代速度快，多品種兼容生產已經成為了當前的主要生產方式。并且計算機集成技術、計算機制造系統應用綜合技術、計算機輔助設計、計算機輔助制造等高新技術的應用收到了越來越多企業的重視。

2.2高精度應用發展

隨著科學技術高速發展，產品精度要求不斷提高，制造業產品精密加工已經成為了必然，并且精密加工及提高精度加工已經成為了當前企業發展的一個重要方向，而對于液晶玻璃基板制造來說，其精度已經從微米級別不斷向著亞微米級別，甚至向著納米級別發展，只有這樣的發展，其應用才能更加廣泛。

2.3向著節約型及綠色化發展

日益嚴峻的資源及環境問題使得綠色制造應用而生，并且其作用對企業極為重要，其是當前制造工業的又一個重要特征，而對于液晶玻璃基板制造來說，其綠色制造主要表現在綠色產品設計、產品綠色生產及產品后期回收及循環制造等方面。

2.4柔性化方向發展

當前數控組合機床的出現及應用，使得組合機床通用部件標準及機械結構等方面已經出現變化或正在經歷著變化，并且通過數控加工模塊構成的柔性自動線及組合機床，可實現通過程序改變來完成自動換刀、改變加工行程、切削參數改變、加工位置改變等柔性控制，這使得其能夠更加適應柔性產品的加工。

2.5生產線集中控制向著分散控制發展

通過研究表面，使用分散控制系統和集中控制系統相比，能夠明顯減少投入費用，這是因為分散控制系統電氣保養維修費用及電纜敷設費用、控制柜臺架及冷卻裝置設置等方均能夠明顯降低投入費用。另外分散控制系統更加簡單，有利于更快的投入生產運行。最后分散控制系統在檢修過程也更加方便。

3.某液晶玻璃生產線的具體設計及優化

3.1實例簡介

某集團公司是一家集研發和生產與一體的液晶玻璃基板生產廠家，公司建于1997年，公司一直堅持自主創新，不斷提升制造能力和技術水平，但是隨著市場需求的變化，公司原有的生產線已經很難適應市場需求，因此有必要對公司生產線進行優化升級。而對于生產線的改造來說，主要是為了提高企業經濟效益、增加生產品種、加強產品質量、降低生產成本，并通過新技術、新設備、新工藝及新材料的使用對現有生產工藝做一定的優化。

3.2生產線設計及優化先期工作

①進行生產線通用設備選型及設計任務書制定;②生產線物流傳送裝備的具體選型確定及設計任務書制定;③整個生產總體尺寸圖設計及總體布局設計;④進行生產線周期表編制。對于生產線的設計及優化，從本質上來看是根據加工產品技術要求及生產綱領選取對應的工藝裝備、輔助裝置及控制系統，并在充分研究分析及經濟效益比較基礎上，不斷優化設計，直至完成。另外生產線的實際生產率能夠隨著可靠性的提高而提高，進而保證對經濟效益的提高。

3.3該生產線改造過程中一些具體改造

①控制系統改造。對于該液晶玻璃生產線來說，因為其有著一定的工藝要求及產量，因為為了保證生產線根據具體工藝要求正常運行，生產線必須要實現多電機共同控制，各個工位保證統一，實現統一的啟動、停止。因此首先對該生產線進行了同步控制改造，工程改造采用PLC控制變頻器來實現對各電機同步控制。②進行了除塵改造。該液晶生產線有手動、半自動及自動三種工作方式，生產線本來就能夠完成精確定位及精確稱量，并且生產線有著自動報警及工作情況知識功能，經過檢查發現各個工位的專用設備動作可靠準確，在檢修過程中能夠完成各工位獨立。但是該生產線的橫切縱切位置粉塵較多，嚴重影響半成品玻璃品質，因此改造過程中決定在這些工位進行除塵系統設計，將飛揚的粉料吸入CLT型旋風收塵器中。后工程中進行了抽真空改造，用于清除生產線上因玻璃碎片造成的粉塵污染，加上車間本身所有的高效過濾器，實現整個生產線的無塵生產。③分散控制方式改造。該液晶生產線原本整個生產系統控制為總線系統，電纜鋪設長度長、電氣保養維修費用高，通過將原有的集中控制改造為現有的分散控制，整個生產線更加一目了然，一旦出現故障，更加容易檢修，并且分散控制更加標準化和模塊化對于提高生產線透明度和生產成本降低等方面均作用顯著。

4.結語

在當前激烈的市場競爭壓力下，很多企業制造方法及價格設備很難應對復雜形狀零件加工要求，因此需要對生產線做改造，但是在改造過程中，必須要清晰的掌握機械加工生產線改造發展方向，以保證改造能夠盡可能的提高企業經濟效益。

參考文獻：

[1]王志宇.解析機械加工生產線的現狀及前景[J].民營科技，2013，（02）.

[2]叢大綱.淺談機械加工生產線發展狀況[J].中小企業管理與科技（上半月），2008，（04）.

[3]芮紅，張馳.PlantWeb在浮法玻璃生產線中的應用[J].河南科技，2011，（06）.

e：? 0 0～y@? family：'宋體'; " >OP80工序：精車外圓（異形）。

夾具：尾座頂尖做為壓緊塊水平向左壓緊活塞頭部，活塞裙部止口軸向和徑向定位。盤中間彈性扁銷周向限位。

機床：數控車床DL-20MP，液壓尾座（回轉芯軸結構），專用頂尖。

5.經濟和社會效益

該生產線的研發和制造對于提升國產數控加工裝備的形象和市場競爭力，提升國產高檔數控機床在汽車行業的應用水平具有重要意義，為整個國產數控機床行業帶來更多的商機，為發動機生產廠家降低生產成本、節省外匯，經濟效益將十分明顯，同時對于促進我國機床和汽車行業由技術引進向技術自主轉化，促進國內制造業由制造型向創造型轉化有很大意義。

參考文獻：

[1]盛伯浩.?數控機床的現狀與發展[J].制造技術與機床，2004，（01）：20-23.

[2]庫茲涅佐夫.?生產過程自動化[M].北京：機械工業出版社，1983.

[3]張曙.數字化制造–機床工業的未來[G]//數字化制造技術與裝備最新發展.國際論壇文集.2005.

[4]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2008.

[5]馮辛安.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業出版社，2006.

[6]李如松.組合機床和自動線的技術發展[J].組合機床與自動化加工技術;1999，（01）.