沈陽機床復(fù)工挑戰(zhàn)核心難題

3月6日，通用技術(shù)集團沈陽機床近40名一線安裝員工和工程師組成的“沈北航空產(chǎn)業(yè)園重大項目小組”，正在沈陽航空產(chǎn)業(yè)集團園區(qū)內(nèi)進行FMS0612u鋁合金肋板類臥試加工中心的第6次機器人抓取刀具(簡稱抓刀)的穩(wěn)定性測試。

FMS0612u鋁合金肋板類臥試加工中心完全由沈陽機床自主研發(fā)，并全部實施系統(tǒng)國產(chǎn)化，技術(shù)成熟且自主可控，代表了國內(nèi)機床領(lǐng)域最先進的制造技術(shù)。這次技術(shù)攻關(guān)將有效解決刀庫故障問題，使換刀效率提高30%。

做第一個”吃螃蟹“的人

項目制造經(jīng)理周興福說：“這次我們測試的刀庫與以往有很大不同，將改變機床換刀方式，為以后公司產(chǎn)品的升級奠定基礎(chǔ)。”

去年年底，沈陽機床為沈陽地區(qū)“航空零部件加工重大項目”制造生產(chǎn)的22臺機床全部交付用戶現(xiàn)場。春節(jié)前，用于加工大型鈦合金零部件的GMC2040ut龍門式五軸AB擺加工中心成功試切鈦合金“S試件”，所有檢測點全部合格。

復(fù)工后，小組成員對安裝完成的第一條由6臺臥式加工中心組成的鋁合金肋板類加工生產(chǎn)線，進行了主軸頭、轉(zhuǎn)臺和系統(tǒng)的調(diào)試，并在交付客戶使用之前，再次對刀庫進行測試。

在國內(nèi)機床行業(yè)，機械手臂一般都是上下料的過程中使用，幾乎沒有被用于換刀上。早在2019年12月份，沈陽機床便提出要把傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)刀庫改一改。傳統(tǒng)鏈?zhǔn)降稁觳捎靡簤候?qū)動結(jié)構(gòu)，故障率較高，雖然能滿足客戶的要求，但是沈陽機床的技術(shù)人員要突破這個難題，決定使用機器人替代傳統(tǒng)鏈?zhǔn)降稁欤箵Q刀更加穩(wěn)定和精準(zhǔn)。

周興福決定做這個“吃螃蟹”的人，和其他黨總支成員，包括電氣設(shè)計室室主任馬俊杰，機械設(shè)計主管劉麗英便在一起討論該生產(chǎn)線刀庫的調(diào)試方法。

反復(fù)測試，項目小組努力攻堅克難

12月20日晚上6點，項目組人員開始第一次對機器人換刀進行調(diào)試，第一個動作順利完成，第二次抓取位置有些偏移，第三次不成功。原來，這面刀庫墻有40個位置點，項目組以其中的三個點為基準(zhǔn)讓機器人確定刀具所在位置，可是這40個點的加工精準(zhǔn)度達(dá)不到機械手要求的+-0.1mm，無法連貫的完成換刀動作，雖然經(jīng)過一晚上的調(diào)試，換刀的動作有改善，但并沒有達(dá)到項目組預(yù)期的要求。

“必須重新做基準(zhǔn)。”周興福說，隨后，項目組嘗試在刀庫墻上加裝新的調(diào)試校正基準(zhǔn)，他們試過球形、長方形、正方形等許多方案。

2月21日，經(jīng)過5次技術(shù)上的改進，項目組確定使用三點式可調(diào)節(jié)基準(zhǔn)面作為校正機械手坐標(biāo)系的基準(zhǔn)，便于后期設(shè)備維護和基準(zhǔn)校正。

3月初，項目組按照設(shè)計方案做出了全新的刀庫墻并進行第6次機器人抓刀的穩(wěn)定性測試。測試結(jié)果非常理想，無論是刀具的路徑，刀柄的抓取動作，還是刀庫和機床的節(jié)拍一致性都通過了測試，使機床的換刀效率提高30%，穩(wěn)定性提高30%。

目前，第一條由6臺FMS0612u鋁合金肋板類臥試加工中心組成的鋁合金肋板類加工生產(chǎn)線已經(jīng)交付客戶驗收，還有兩條生產(chǎn)線正在安裝中。正是項目成員進行一次次的嘗試與挑戰(zhàn)、創(chuàng)新與突破保證了項目的進展，才使國產(chǎn)設(shè)備逐步替代進口成為可能。