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3.4.1 機加工基礎知識
常見的機加工方法有車、銑、刨、磨、鑽、鏜、衝、鋸、插等。
與機加工相關的內容有工藝、機床、刀具、工裝夾具、斷屑、對刀、機內測量、刀補、清洗等。
圖77 發動機殼體
深度閱讀：
刀具與機床主軸是如何連線：
http：//www。cad2d3d。com/post-1137。html
機加工自動化案例影片：
http：//www。cad2d3d。com/post-1435。html
3.4.2 機加工工藝流程
工藝設計是機加工的難點，涉及到機床引數、刀具選型、加工方法、材料等等，一次裝夾儘量完成較多的加工內容，減少裝置數量。自動化生產線要求各工序節拍儘量相等。
工藝流程：前序來料—工件清洗—OP10—工件清洗—OP20—工件下料
3.4.3 發動機殼體機加工生產線組成及佈局
發動機缸體機加工自動化生產由4臺臥式加工中心（OP10 2臺，OP20 2臺）、2臺FANUC M-710iC/45M機器人（含桁架、檢修臺及手爪）、1套視覺定位裝置、3臺清洗機、1條上料輸送線、1個下料輸送線、2個快取臺、1條抽檢滑臺，1套地面接水槽、安全圍欄、安全門及系統控制櫃等裝置組成。
機器人第7軸行走採用桁架側掛結構，每臺機器人各負責單側2臺機床的上下料，2臺機器人協調執行，互不干涉。
圖78 機加工自動化生產線佈局
3.4.4 機加工節拍時序
OP10、OP20機加工時間為120s，機床開關門合計8s，機床工裝夾具清洗時間10s。
馬紮克臥式加工中心機床為轉檯式雙工作臺，機床上下料不影響機加工。
機器人完成OP10上下料用時56s，OP20和OP10類似，1臺機器人完成OP10和OP20用時總計112s（56+56），小於機加工的時間（120s），可以滿足機床節拍要求。
表17 機器人完成OP10上下料節拍時序表
3.4.5 機加工自動化配套裝置詳述
3.4.5.1 機床
機床種類很多，常見的有車床和加工中心。車床最好具有主軸回原點功能。
為實現機加工閉環控制，機床最好配置對刀儀和機內測頭，實現工件自動尋位和過程測量，實現反饋到控制系統，自動進行刀補。
1) 對刀儀
在CNC機床上使用自動對刀測頭大大提高了生產質量。如果使用機外對刀儀，就不能夠在有效工作狀態下測量刀具，而且以人工方式把資料輸入CNC也會造成錯誤。另外，外部測量系統不能用於檢查刀具磨損和兩個加工迴圈之間的刀具的切削刃的情況。
對刀測頭可用於確定：刀具長度、半徑、刀具切削刃磨損評估、刀具破損檢測以及檢查換刀後主軸內的刀具是否正確。這些功能均在機床上自動實現，同時把測量資料寫入刀具引數表。
圖79 對刀儀及機內測頭
2) 工件測量頭
工件測量頭直接裝在機床刀塔上，機床加工完成後，執行換刀程式，取工件測量頭，執行工件測量程式。對刀儀是安裝在機床指定位置，若機床刀具不能移動的話，則移動對刀儀，若機床刀具可以移動，則移動機床刀具。測量頭主要包括髮射器和接收器兩部分，兩者之間可以採用無線、紅外、電纜連線。
深度閱讀：
機床對刀儀和機內測頭概述：
http：//www。cad2d3d。com/post-1376。html
機床對刀儀和機內測頭詳細說明及應用示意：
http：//www。cad2d3d。com/post-795。html
圖80 機內測頭
3) 機床工裝夾具
工裝夾具須具有自動定位和夾緊鬆開的功能，保證工件可以輕鬆取放。
工裝夾具須具有自動清理鐵屑的功能，保證定位面和裝夾面無鐵屑和切削液。
工裝夾具須具有工件到位檢測功能，可以採用氣密檢測的方法，自動檢測工件是否安裝到位。
圖81 工裝夾具
深度閱讀：
工件到位氣密性檢測感測器（SMC）：
http：//www。cad2d3d。com/post-952。html
車床三爪卡盤工件到位檢測實現方法：
http：//www。cad2d3d。com/post-1027。html
三爪卡盤的內部構造和卡緊原理：
http：//www。cad2d3d。com/post-822。html
高壓水斷屑：
http：//www。cad2d3d。com/post-812。html
刀具纏屑清理方法：
http：//www。cad2d3d。com/post-1107。html
3.4.5.2 機器人手爪
機器人手爪主要由連線法蘭盤、平行開合三爪氣缸、平行開合二爪氣缸、手指、手指塊等組成，三爪氣缸撐內孔實現工件定位。
圖82 機器人手爪示意圖
3.4.5.3 機器人桁架
機器人桁架由機架、伺服馬達、減速機、線性導軌、齒輪齒條、行程開關等組成。
圖83 機器人桁架示意圖
未完待續
