高程度的復合加工技術(shù)

        以多品種小批量追求高附加價值

將生產(chǎn)廠轉(zhuǎn)移到亞洲、東歐、南美而呈現(xiàn)出的制造業(yè)空洞化，不僅日本，現(xiàn)在已經(jīng)成為很多所謂先進工業(yè)國家的共同現(xiàn)象。

以日本的機械加工行業(yè)為例，批量生產(chǎn)的產(chǎn)品很明顯地轉(zhuǎn)移到中國生產(chǎn)，在國內(nèi)維持生產(chǎn)的只是附加價值高的多品種小批量的產(chǎn)品。換句話說，如果不能短時間高效率地生產(chǎn)加工精度高的、復雜的小批量產(chǎn)品，就難以在國內(nèi)生存。也可以說：“只要中國能生產(chǎn)的即使日本生產(chǎn)了也難以競爭”。

        在這種狀況下，可以進行多品種小批量生產(chǎn)、產(chǎn)出附加價值高的、可以高效率加工的復合加工機就受到青睞，訂貨正在增加。下面就介紹一下高程度化的復合加工及一些加工事例。

縮短加工周期

       復合加工是指把曾需要幾臺設備同時搞的數(shù)道復數(shù)工序的一系列加工、通過一臺有對應多工序能力的復合加工機以連續(xù)操作的方式全部完成。多品種小批量產(chǎn)品寄希望于復合加工的是，通過工序集成化，大幅度縮短從材料投入到產(chǎn)品加工完畢的整體加I時間。 

       因為通常情況下的多品種小批量生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程需要的時間要遠遠大于工件的實際加工時間，工廠的固定費用大都押在了整個加工周期上。 

      也可以這樣說，工廠根據(jù)加工材料不同只有在加工不同形狀的產(chǎn)品時間內(nèi)才產(chǎn)生附加價值，而各工序間的移動和工序的等待是失去價值的時間。這樣，復合加工的目的在于加大整個生產(chǎn)周期的附加價值時間(實際加工時間)。 

      原來，復合加工的著眼點是放在縮短多品種小批量生產(chǎn)的整個合理化加工過程的，值得一提的是，最近汽車行業(yè)等中批量生產(chǎn)領域也在增加訂貨。可以認為，由于整體產(chǎn)品的小批量化，專用生產(chǎn)線的大量生產(chǎn)方式已經(jīng)不合時宜了，復合加工機床的發(fā)展縮短了生產(chǎn)周期，其實際加工時間也具有超越目前專用機的能力。

車床、加工中心的融合為主流 

       為能達到一次完成多道工序，要求復合加工機床具有多種功能，將來很有可能發(fā)展到具備熱處理、磨削功能，成為一個叫、工廠i意義的設備。當前最流行的是將車削加工和鉆銑加工合到一起，一句話說就是車床與加工中心的結(jié)合體。 

      這樣，自然是具備車削加工用主軸和銑加工用主軸，至少具有直線三軸和回轉(zhuǎn)兩軸的控制，可以搞斜面加工，從其結(jié)構(gòu)看，還具有五軸同時聯(lián)動加工自由曲面的能力。 

       現(xiàn)在，以車床為母體加上加工中心功能結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品已經(jīng)有數(shù)千臺交付使用，成為復合加工機床的主流。最新的機型是在床身下側(cè)加上轉(zhuǎn)臺，以縮短車削加工時間、提高車削加工精度、相對擴大生產(chǎn)批量，從而滿足以車削加工為主體的工件。 

      從復合加工的大多數(shù)工件來看，鉆銑加工時間是車削加工時間的數(shù)倍，于是，現(xiàn)正在開發(fā)以銑加工為重點的、加工中心為主體的復合加工機床。雖然開發(fā)的時間不長，數(shù)量遠比不上車床為主體的機床，因其具有最新的加工中心能力，柔性和生產(chǎn)效率等得到了肯定，訂貨正在不斷擴大。

        針對直徑為800—2,000mm工件的復合加工，現(xiàn)已開發(fā)出加工中心和立式車床融合的大型復合加工機床，并投入到飛機行業(yè)及建筑機械行業(yè)等領域使用。 

      從制造業(yè)所處的環(huán)境看，復合加工機床將一直是重點開發(fā)的機床產(chǎn)品之一，功能不斷擴大，會向著“一臺機床成為一個小工廠”的方向邁進。 

        加工事例一： 汽車引擎用的曲軸，是汽車部件中加工工序最多的工件之一，從素材鍛造用金屬模具開始，經(jīng)過幾個道加工工序，需要幾個月的時間才能完成試制品。這個例子是應美國一家汽車廠的要求，把以上幾個月的生產(chǎn)周期縮短到一天完成，包括編程系統(tǒng)共同開發(fā)出來。是將鍛造素材換成圓棒材料開始加工，整個生產(chǎn)過程在八小時就完成了。生產(chǎn)過程分別是：編程六小時，加工兩小時。也有數(shù)家汽車廠從鍛造素材開始采用復合加工的。 

加工事例二：使用不易切削材料的噴氣引擎殼體，形狀復雜，加工工序很多，通過采用復合加工達到了大幅度縮短加工周期的效果。

把加工等待時間列入成本 

         很多工廠采用的加工成本計算方式，都是把某部件的加工成本按照各工序所需的時間，以時間單價之合作為產(chǎn)品的加工成本。這樣，每道工序間不可避免地發(fā)生的、不能增加附加價值的、半成品被放置等待下道工序的時間則沒有列入成本。 

         傳統(tǒng)的做法是，生產(chǎn)技術(shù)負責人看原價表反應的成果后，會在如何縮短以數(shù)據(jù)表現(xiàn)的加工時間上想辦法，而不大注意如何縮短原價表沒有體現(xiàn)出來的生產(chǎn)周期。為使多品種小批量生產(chǎn)、變化品種變化產(chǎn)量的生產(chǎn)達到高效率化，有必要把縮短整個生產(chǎn)過程的費用效果以數(shù)字方式列入成本原價中。 

        在多品種小批量的生產(chǎn)現(xiàn)場，幾周的生產(chǎn)周期當中實際加工時間最多只有幾個小時的工件是相當多的。針對這些工件，復合加工在削減實際加工時間的同時，將其余的數(shù)百小時盡量壓縮到接近零，縮短整個生產(chǎn)周期，正是復合加工的技術(shù)。 

      看來，今后各機床生產(chǎn)廠家會加快開發(fā)投入材料便直接出成品的、不斷創(chuàng)新的復合加工機床。