（广东鸿图科技股份有限公司 广东高要 526108）
摘要：研究开发一条年产56万件发动机铝合金压铸油底壳机加工自动化生产线，设计成2个机器人与12台小巨人立式加工中心配合，实现加工过程中机器人上/下料过程自动化和无人化生产，另外设计一条人工线（3台加工中心），应付产能波动和切换模时的试生产。
关键词：数控机床；机器人；机器人视觉定位系统；
一 引言
金属切削加工是材料成型的重要方式之一，压铸件机加工时需要配置大量的人工，产能不稳定和品质差，而且还经常造成安全事故。
二 数控加工自动化原理
数控加工自动化实现原理，即以机器人或机械手取代人工上下料。目前比较成熟的应用案例有二种：一种是衍架机械手，另一种是关节机器人，根据不同的工艺方案选择。
三 某款汽车发动机年产56万铝合金压铸油底壳件机加工自动化生产线设计
3.1机加工工艺设计与设备布局
根据加工工艺规划和节拍计算，此款油底壳之前人工机加工生产线生产时布局如图1
3.4生产过程控制设计
3.4.1 机器人2D视觉定位系统的应用
本项目产品在1序与2序间有一翻转动作，1序加工的定位销孔作为2序工件的精定位孔，为了纠正机器人在1序完序抓取并在翻转台翻转产品产生的抓取误差，影响2序产品的装夹，本项目引进了机器人2D视觉定位系统，重复定位精度0.05mm，解决人工装夹时装偏问题。
3.4.2夹具气密性检测技术的设计与应用
人工操作方式靠操作员检查是否装偏，由于疏忽或疲劳经常发生工件装偏，造成严重损失。本项目专门设计了夹具气密性检测，原理是在夹具对应产品平面支撑上取三个吹气点（三点确立一个平面），产品封堵这三个点，通过检测该回路压力，判断工件是否正确装夹，误差精度0.1mm。
3.4.3内冷刀具的设计与应用
本项目刀具大量采用内冷设计，大流量和高压力（15-25MPa）切削液经过刀具内冷孔直接引到刀刃位置，保证加工时刀具与工件间的充分冷却和润滑，可以大幅度提高刀具的切削参数，提升加工效率和品质。
3.4.4刀具破损检测技术的应用
本项目采用加工后检测刀具长度的方式，自动检测的刀具是否完好，从而让系统自动识别出刀具是否破损。
四 项目实施效果
人工操作模式：操作人员数量13X3（班次），加工中心数量16台，过程能力指标（CPK）0.6，产品工废率2%，轻微安全事故（每月）3起，重大安全事故（每年）5起；机器人操作模式：操作人员数量4X3（班次），加工中心数量15台，过程能力指标（CPK）1.44，产品工废率0.5%，轻微安全事故（每月）0起，重大安全事故（每年）0起。机器人换人产生的直接经济效益二百万左右。
五 小结
本项目研究了某款铝合金压铸油底壳多台数控机床与移动式机器人组成大型自动化柔性机加工生产线，结合了本行业的特点，探索建立了人工与机器人混线生产模式，并运用了本行业大量的先进技术保障产品品质持续稳定，实现了加工过程自动化、无人化生产，取得了很好的经济效益和社会效应。
参考文献：
[1]刘书群 铸造件切削加工残余应力及变形机理研究【J】设计与研究—组合机床与自动化加工技术，2010（3）
论文作者:尹红军
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/20
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