家具生產(chǎn)制造車間數(shù)控木工機(jī)床操作步驟及操作

1.關(guān)鍵步驟

人機(jī)關(guān)系主要在數(shù)控木工機(jī)床的人機(jī)聯(lián)合操作過程中產(chǎn)生[9]，該操作過程主要有五個關(guān)鍵步驟：工件搬運、找正、裝卡、對刀和監(jiān)控。這五個步驟中，操作者身體因素的影響尤為明顯，下面針對數(shù)控木工機(jī)床使用過程中五個關(guān)鍵步驟進(jìn)行分析：

1）工件搬運是加工流程的起點，與搬運有關(guān)的因素主要是工件的位置和工件的重量。工件重量不同，搬取的方式也不同。對于較重的工件，常用的方式是吊裝，所以機(jī)床設(shè)計應(yīng)該避免封頂，機(jī)床門的上端也不能有便于吊裝的橫梁結(jié)構(gòu)以免影響吊裝工件。較輕的工件采用人工搬運。對于同樣的工件，由于擺放位置不同，工件搬運的效率和難度也不盡相同。

2）找正是零件能被正確加工的必須步驟，需要人工操作機(jī)床完成。找正過程包括對工件、量具和數(shù)控面板的操控。工件是找正的目標(biāo)，操作者是找正的主體，是主控者。操作者操控數(shù)控面板，進(jìn)而掌控工作臺的運動方式，然后使用量具來度量并校正工件放置的位置及方向。

3）裝卡是指利用夾具將工件固定在工作臺上的過程。裝卡方式與工作臺尺寸、工件大小和機(jī)床的類型有密不可分的聯(lián)系。圖2所示是工人裝卡的過程。

圖2 裝卡過程

Fig.2 Fixation process

4）對刀是指使用數(shù)控面板和操控手柄來控制主軸運動從而讀取對準(zhǔn)工件的位置。這時操作者從處理加工工件轉(zhuǎn)為監(jiān)視工件生產(chǎn)和微調(diào)，圖3所示是工人進(jìn)行對刀的過程。

圖3 對刀過程

Fig.3 Tool setting process

5）監(jiān)控是指機(jī)床在工作時，操作者對機(jī)床的工作過程進(jìn)行觀察和控制，主要操作動作集中于操控面板和數(shù)控面板，根據(jù)不同情況及時調(diào)整機(jī)床的加工動作，包括調(diào)整旋扭、輸入控制指令和手持操控。

2 動作分析

數(shù)控木工機(jī)床的操作，主要動作有單手按鍵、雙手鍵盤輸入、觀察、手持操控器以及工作臺的操作[10-11]。按照五軸數(shù)控木工機(jī)床的實際操作要求對動作進(jìn)行分析。

1）單手按鍵：主要在操控面板和數(shù)控面板上進(jìn)行。單手按鍵的操作在很大程度上是由人的視野決定。

2）雙手鍵盤輸入：由于是雙手操作，且是站立姿態(tài)，所以操作機(jī)床時，鍵盤高度應(yīng)該和肘部等高或稍低于肘部。

3）觀察：觀察動作在裝卡和對刀操作之后，操作者的主要工作區(qū)域由工件處理區(qū)逐步轉(zhuǎn)移至顯示控制區(qū)，作業(yè)方式也從體力作業(yè)為主轉(zhuǎn)為腦力作業(yè)為主。對工件的觀察在監(jiān)視控制中尤為頻繁，主要是透過觀察窗對工件和機(jī)床的運動進(jìn)行人為觀察。人為觀察和顯示數(shù)據(jù)相結(jié)合構(gòu)成較為合理的人機(jī)關(guān)系。

4）手持操控器：一般是一手持操控器，另一只手進(jìn)行旋鈕或按鍵操作。這種操作方式主要與需要頻繁觀察的作業(yè)有關(guān)， 在某些情況下需要重設(shè)刀具的轉(zhuǎn)速和刀頭的進(jìn)給速度，其使用狀態(tài)和對工件的觀察是密不可分的。

5）工作臺的操作：此操作的主要作業(yè)區(qū)域與肩高以及肩膀到手心的距離有關(guān)，也就是人手能活動的范圍，除此之外還與人手的作業(yè)范圍和腰椎的彎曲程度有關(guān)。工作過程中腰椎的彎曲范圍通常在0°～75°之間，這一部分的工作主要集中于刀具的更換和工件的裝卡，包括裝刀與對刀過程。

文章來源：家具車間數(shù)控木工機(jī)床崗位作業(yè)分析

歐陽晶 李 軍 包瑜亮

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