本发明涉及一种航空零件数控加工生产线，在地面设置工装装配工位，在工装装配工位的两侧呈直线对称分布若干个数控加工工位，数控加工工位上设置卧式数控加工中心；在数控加工工位和工装装配工位的上方设置一条贯穿的桁架，桁架上设有移动的起吊装置，在数控加工工位的外侧设有中央控制服务器，通过系统指令分别控制各卧式数控加工中心和起吊装置位置转换。该生产线采用桁架吊装，充分利用数控加工与零件在工装上装配的时间，合理调配数控设备，解决了航空零件品种多、批量小难以在智能化生产线中周转的问题，实现生产加工安装数字自动化的生产线，不仅提高工作效率，而且减少人员配备，减少工作误差。
1.一种航空零件数控加工生产线加工航空零件的系统操作方法，
生产线的结构为：在地面设置工装装配工位（2），在工装装配工位（2）的两侧呈直线对称分布若干个数控加工工位（1），数控加工工位（1）上设置卧式数控加工中心；在数控加工工位（1）和工装装配工位（2）的上方设置一条贯穿的桁架（3），桁架（3）上设有移动的起吊装置（5），在数控加工工位（1）的外侧设有中央控制服务器（4），通过系统指令分别控制各卧式数控加工中心和起吊装置位置转换；其中工装装配工位（2）数量为三个，中间的主装配工位（21），两边分别为铺助工位（22）；
1）将CNC程序，刀库中的刀具位置按照工艺规程要求设置在MES制造企业生产过程执行系统里；
2）安装工装：在主装配工位（21）上放置工装夹具，并将待加工零件定位在工装夹具上，工装夹具连同零件翻转正位，并控制起吊装置（5）吊装到辅助工位（22）上；并在主装配工位（21）上继续装夹另外一套待加工的零件到对应的工装夹具上；
3）吊装到位：当有闲置的数控加工工位（1），且检测到辅助工位（22）上具有装夹好工装夹具的零件后，由中央控制服务器（4）控制起吊装置（5），将准备好的工装夹具连同零件输送到闲置的数控加工工位（1）上，并由操作员确认位置无误后，由中央控制服务器操作起吊装置落下工装，由系统程序自动验证平面度，垂直度及设定原点；
4）加工零件：由中央控制服务器系统自动关闭安全门，在MES系统内调取与对应零件毛料设置的加工程序并开始加工；在加工的过程中，MES系统中观察零件的加工状态、刀具的磨耗情况、切却液冷却状态和主轴电机负载情况和中央显示屏中显示加工中心完成剩余时间和加工状态，通过远程监控系统来完成；
5）中央控制服务器的中央显示屏中显示加工中心完成及语音系统提示后，操作系统自动打开安全门，控制起吊装置（5）将零件输送到三座标检测机（5）进行检测，检测完毕后再控制起吊装置（5）从三座标检测机（5）位输送到主装配工位（21），卸下零件；
6）确认主装配工位（21）卸下的零件是否继续下一道工序，如果需要，主装配工位（21）从新装夹零件，起吊装置将零件输送到铺助工位平台（22），并等待移送到即将闲置的数控加工工位（1）上，重复步骤3）～5），直至整个零件加工完毕。
2.如权利要求1所述的航空零件数控加工生产线加工航空零件的系统操作方法，其特征在于：所述的工装夹具为可互换真空平台，且卧式数控加工中心上设有对可互换真空平台的定位装置和自动锁紧装置。
3.如权利要求1所述的航空零件数控加工生产线加工航空零件的系统操作方法，其特征在于：在数控加工工位（1）所在的直线上设有三坐标检测机（6）。
航空零件数控加工生产线
技术领域
[0001] 本发明涉及一种航空零件数控加工生产线，属于航空数控高速加工批量生产领域。
背景技术
[0002] 目前制约航空产品机械加工领域形成全智能化生产线的最大问题就是，航空零件品种多、批量小。基于上述原因，在航空产品机械加工领域，很难通过采用机器人、行架等形式对多项零件的抓取、吸取在整条生产线中周转。所以很难像汽车及手机行业一样形成大规模全自动化生产线。
[0003] 目前航空产品零件的加工采用外部编程，每个数控工人操作一台加工中心的方式。这样就造成加工准备时间过多，加工中心有效运行时间不足40%，同时存在大量人为操作失误造成的质量隐患。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种航空零件数控加工生产线，该生产线采用桁架吊装，充分利用数控加工与零件在工装上装配的时间，合理调配数控设备，解决了航空零件品种多、批量小难以在智能化生产线中周转的问题，实现生产加工安装数字自动化的生产线，不仅提高工作效率，而且减少人员配备，减少工作误差。
[0005] 为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种航空零件数控加工生产线，在地面设置工装装配工位，在工装装配工位的两侧呈直线对称分布若干个数控加工工位，数控加工工位上设置卧式数控加工中心；在数控加工工位和工装装配工位的上方设置一条贯穿的桁架，桁架上设有移动的起吊装置，在数控加工工位的外侧设有中央控制服务器，通过系统指令分别控制各卧式数控加工中心和起吊装置位置转换。
[0006] 在数控加工工位所在的直线上设有三坐标检测机。
[0007] 所述的工装装配工位数量为三个，中间的主装配工位，两边分别为铺助工位。
[0008] 采用生产线加工航空零件系统操作方法，其特征在于包括以下步骤：
[0009] 1）将CNC程序，刀库中的刀具位置按照工艺规程要求设置在MES制造企业生产过程执行系统里；
[0010] 2）安装工装：在主装配工位上放置工装夹具，并将待加工零件定位在工装夹具上，工装夹具连同零件翻转正位，并控制起吊装置吊装到辅助工位上；并在主装配工位上继续装夹另外一套待加工的零件到对应的工装夹具上；
[0011] 3）吊装到位：当有闲置的数控加工工位，且检测到辅助工位上具有装夹好工装夹具的零件后，由中央控制服务器控制起吊装置，将准备好的工装夹具连同零件输送到闲置的数控加工工位上，并由操作员确认位置无误后，由中央控制服务器操作起吊装置落下工装，由系统程序自动验证平面度，垂直度及设定原点；
[0012] 4）加工零件：由中央控制服务器系统自动关闭安全门，在MES系统内调取与对应零件毛料设置的加工程序并开始加工；在加工的过程中，MES系统中观察零件的加工状态、刀具的磨耗情况、切却液冷却状态和主轴电机负载情况和中央显示屏中显示加工中心完成剩余时间和加工状态，通过远程监控系统来完成；
[0013] 5）中央控制服务器的中央显示屏中显示加工中心完成及语音系统提示后，操作系统自动打开安全门，控制起吊装置将零件输送到三座标检测机进行检测，检测完毕后再控制起吊装置从三座标检测机位输送到主装配工位，卸下零件；
[0014] 6）确认主装配工位卸下的零件是否继续下一道工序，如果需要，主装配工位从新装夹零件，起吊装置将零件输送到铺助工位平台，并等待移送到即将闲置的数控加工工位上，重复步骤3）～5），直至整个零件加工完毕。
[0015] 所述的工装夹具为可互换真空平台，且卧式数控加工中心上设有对可换互真空平台的定位装置和自动锁紧装置。
[0016] 该航空零件数控加工生产线采用呈直线分布的数控加工工位，便于上方桁架进行吊装，提高零件整个生产线的周转周期，同时在中间设置工装装配工位，从而使与工装夹具装配好的零件能够一次吊装，并准确定位，节省了数控机床前期装夹定位的时间，故提高了整体的生产效率。
[0017] 数控加工工位所在的直线上设有三坐标检测机，一个数控加工工位完毕后，需要到三坐标检测机上进行检测，从而保证零件的合格率。
[0018] 工装装配工位数量为三个，中间的主装配工位，两边分别为铺助工位，以便于工装夹具与零件装配好后，在辅助工位待命，而主装配工位继续装夹另一个零件，从而大幅度提高零件的装夹效率，且不占用数控加工的时间，从而进一步提高加工效率。
[0019] 生产线加工航空零件系统操作方法采用上述步骤，通过主生产准备工位将待加工零件装夹在真空加工平台上，然后由吊装系统吊取真空加工平台的方式完成被加工零件在整条生产线上的周转，从而解决了航空零件品种多、批量小难以在智能化生产线中周转的问题。
[0020] 该加工中心为特殊定制，无固定工作台面，要求设备有与真空加工平台之间有定位装置及自动锁紧装置，并且各加工中心与各真空加工平台之间有良好互换性。
[0021] 工装夹具为可互换真空平台，且卧式数控加工中心上设有对可互换真空平台的定位装置和自动锁紧装置，节省工装的费用，同时可互换真空平台定位精度高，保证零件的加工质量。
附图说明
[0022] 图1为航空零件数控加工生产线的俯视图。
[0023] 图2为航空零件数控加工生产线的主视图。
[0024] 图3为单个数控加工工位工作状态示意图。
[0025] 图4为工装装配工位结构示意图。
具体实施方式
[0026] 如图1所示，一种航空零件数控加工生产线，在地面设置工装装配工位2，在工装装配工位2的两侧呈直线对称分布若干个数控加工工位1，数控加工工位1上设置卧式数控加工中心，该卧式数控加工中心无固定工作台面，要求设备有与可换互真空平台之间有定位装置及自动锁紧装置，并且各加工中心与各真空加工平台之间有良好互换性，从而实现各规格零件的装夹；在数控加工工位1和工装装配工位2的上方设置一条贯穿的桁架3，桁架3上设有移动的起吊装置5，在数控加工工位1的外侧设有中央控制服务器4，通过系统指令分别控制各卧式数控加工中心和起吊装置位置转换。
[0027] 在数控加工工位1所在的直线上设有三坐标检测机6，零件在数控加工中心完成整个需加工工序后，直接在三坐标检测机上进行检测，从而保证了产品的质量，避免同一零件在同一工序出现相同的错误，即保证零件的出厂合格率。
[0028] 所述的工装装配工位2数量为三个，中间的主装配工位21，两边分别为铺助工位22，主装配工位21用于对零件在工装上进行装配和拆卸，并将装配完的零件转送到铺助工位22上，等待加工，其中主装配工位21采用自动翻转平台，与地面平行，方便装夹和拆卸零件，装配好的零件90度翻转，从而实现竖直吊装，直接落座在铺助工位22，等待加工。桁架3吊起铺助工位22到卧式数控加工中心上，并通过定位装置及自动锁紧装置定位锁紧。
[0029] 采用生产线加工航空零件系统操作方法，包括以下步骤：
[0030] 1）将CNC程序，刀库中的刀具位置按照工艺规程要求设置在MES制造企业生产过程执行系统里，整个生产线通过MES制造企业生产过程执行系统包括远程操作系统、远程监控系统、生产数据采集系统、智能生产计划安排及实时优化调度系统、语音提示系统，从而实现整体的自动化生产线；
[0031] 2）安装工装：在主装配工位21上放置工装夹具，并将待加工零件定位在工装夹具上在主装配工位21上设有基准找正控制装置，可以实现零件在工装夹具上的精确位置，从而节省加工零件时找原点的工艺步骤，然后工装夹具连同零件翻转正位，并控制起吊装置5吊装到辅助工位22上；并在主装配工位21上继续装夹另外一套待加工的零件到对应的工装夹具上；
[0032] 3）吊装到位：当有闲置的数控加工工位1，且检测到辅助工位22上具有装夹好工装夹具的零件后，由中央控制服务器4控制起吊装置5，将准备好的工装夹具连同零件输送到闲置的数控加工工位1上，并由操作员确认位置无误后，由中央控制服务器操作起吊装置落下工装，由系统程序自动验证平面度，垂直度及设定原点；
[0033] 4）加工零件：由中央控制服务器系统自动关闭安全门，在MES系统内调取与对应零件毛料设置的加工程序并开始加工；在加工的过程中，MES系统中观察零件的加工状态、刀具的磨耗情况、切却液冷却状态和主轴电机负载情况和中央显示屏中显示加工中心完成剩余时间和加工状态，通过远程监控系统来完成；
[0034] 5）中央控制服务器的中央显示屏中显示加工中心完成及语音系统提示后，操作系统自动打开安全门，控制起吊装置5将零件输送到三座标检测机5进行检测，检测完毕后再控制起吊装置5从三座标检测机5位输送到主装配工位21，卸下零件；
[0035] 确认主装配工位21卸下的零件是否继续下一道工序，如果需要，主装配工位21从新装夹零件，起吊装置将零件输送到铺助工位平台22，并等待移送到即将闲置的数控加工工位1上，重复步骤3）～5），直至整个零件加工完毕。
