數(shù)控雙頭車床憑借雙主軸同步加工的特性,在批量零件生產(chǎn)中具備天然效率優(yōu)勢,但其自動化升級需突破雙主軸協(xié)同、工序銜接與柔性適配的多重挑戰(zhàn)。通過系統(tǒng)性技術(shù)改進,可實現(xiàn)從半自動加工向全流程無人化生產(chǎn)的跨越。
雙主軸協(xié)同控制的智能化升級是核心突破口。傳統(tǒng)雙頭車床的雙主軸多采用固定參數(shù)聯(lián)動,難以應(yīng)對復(fù)雜零件的差異化加工需求??赏ㄟ^升級數(shù)控系統(tǒng)的多軸聯(lián)動算法,實現(xiàn)雙主軸轉(zhuǎn)速、進給量的動態(tài)匹配 —— 加工對稱結(jié)構(gòu)零件時,主軸參數(shù)實時鏡像同步;加工非對稱零件時,系統(tǒng)根據(jù)兩側(cè)工序復(fù)雜度自動分配切削參數(shù),避免因負(fù)載失衡導(dǎo)致的振動誤差。同時,在主軸箱加裝扭矩傳感器,實時監(jiān)測切削負(fù)載,當(dāng)某一主軸出現(xiàn)過載時,系統(tǒng)自動調(diào)整另一側(cè)進給速度進行補償,確保加工過程穩(wěn)定。
自動化上下料系統(tǒng)的柔性改造需適配雙主軸特性。相較于單主軸車床,雙頭車床的工件裝卸需兼顧兩側(cè)主軸的時序銜接,可采用 “雙工位機器人 + 旋轉(zhuǎn)料臺” 的組合方案:機器人配備雙抓手,在一側(cè)主軸完成加工時,同步完成另一側(cè)主軸的卸料與裝料,通過時間重疊減少輔助時間。針對長短軸類零件的混線生產(chǎn),料臺可集成視覺識別模塊,自動區(qū)分工件規(guī)格并指引機器人切換抓手模式 —— 短軸零件采用夾持式抓手,長軸零件啟用支撐式托架,避免吊裝過程中的變形。上下料系統(tǒng)與車床的信號交互通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn),確保機器人動作與主軸換刀、門蓋開關(guān)等動作的精準(zhǔn)時序配合。
工序集成化改造可大幅減少中間流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。在雙頭車床基礎(chǔ)上加裝動力刀塔與自動送料機構(gòu),實現(xiàn) “車削 - 銑削 - 鉆孔” 多工序一站式加工。例如加工電機軸時,左側(cè)主軸完成外圓車削,右側(cè)主軸同步進行鍵槽銑削,刀塔上的鉆孔刀具在工件流轉(zhuǎn)過程中完成徑向孔加工,整個過程無需人工干預(yù)。對于需要二次加工的復(fù)雜零件,可在機床輸出端銜接翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與檢測工位,通過機械臂將工件翻轉(zhuǎn)后送入檢測臺,激光測徑儀自動完成尺寸檢測,合格件流入下料倉,不合格件觸發(fā)標(biāo)記并分流,實現(xiàn)加工與質(zhì)檢的自動化閉環(huán)。
智能監(jiān)控與遠程運維系統(tǒng)的搭建可提升設(shè)備可用性。在機床關(guān)鍵部位部署振動、溫度傳感器,通過邊緣計算節(jié)點實時分析設(shè)備狀態(tài),預(yù)測主軸軸承、導(dǎo)軌等易損件的剩余壽命,提前觸發(fā)維護預(yù)警。借助物聯(lián)網(wǎng)平臺將設(shè)備運行數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接,實現(xiàn)加工進度、設(shè)備負(fù)荷、質(zhì)量數(shù)據(jù)的可視化監(jiān)控,管理人員可遠程調(diào)整生產(chǎn)計劃或修改加工程序。針對批量生產(chǎn)中的參數(shù)優(yōu)化需求,系統(tǒng)可基于歷史加工數(shù)據(jù)生成切削參數(shù)推薦模型,指導(dǎo)新工件加工參數(shù)的快速設(shè)定。
通過上述改進,數(shù)控雙頭車床的自動化程度可提升60%以上,不僅將人均看管設(shè)備數(shù)量提升3-4倍,更能通過工序集成與參數(shù)優(yōu)化將產(chǎn)品合格率穩(wěn)定在 99%以上,為規(guī)?;苤圃焯峁┛煽考夹g(shù)支撐。