如何提高數(shù)控機床利用率?夾具的使用有很大的關(guān)系沛目。據(jù)不完全統(tǒng)計搞吱,國內(nèi)企業(yè)數(shù)控機床選用夾具不合理的比例高達50%以上。至2010年底莲赐,中國數(shù)控機床保有量近一百萬臺硼县,也就是說有50萬臺以上的數(shù)控機床由于夾具選擇不合理或應(yīng)用不當(dāng),而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象访递;從另外一個角度來講晦嵌,在數(shù)控機床夾具的選擇與應(yīng)用上大有文章可做,因為其中蘊含枱可觀的潛在經(jīng)濟效益拷姿〔言兀
正確選擇夾具類型是高效加工的基礎(chǔ)
目前,機械加工按生產(chǎn)批量可分為兩大類:一類是單件响巢、多品種描滔、小批量(簡稱小批量生產(chǎn));另一類是少品種踪古、大批量(簡稱大批量生產(chǎn))含长。其中前者大約占到機械加工總產(chǎn)值的70~80%,是機械加工的主體灾炭【ビ螅
適宜小批量生產(chǎn)的數(shù)控機床夾具
小批量生產(chǎn)周期﹦生產(chǎn)(準(zhǔn)備/等待)時間+工件加工時間
由于小批量生產(chǎn)“工件加工時間”很短颅眶,因此“生產(chǎn)(準(zhǔn)備/等待)時間”的長短對于加工周期有枱至關(guān)重要的影響。要想提高生產(chǎn)效率田弥,就必須想辦法縮短生產(chǎn)(準(zhǔn)備/等待)時間涛酗。
下面推薦三類小批量生產(chǎn)可優(yōu)先考慮的數(shù)控機床夾具:
組合夾具
組合夾具又稱為“積木式夾具”安仁,它由一系列經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計居鸳、功能各異、規(guī)格尺寸不同的機床夾具元件組成吠童,客戶可以根據(jù)加工要求常彰,象“搭積木”一樣,快速拼裝出各種類型的機床夾具输奢。由于組合夾具省去了設(shè)計和制造專用夾具時間盼涵,極大地縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,因而有效地縮短了小批量生產(chǎn)周期屉韧,即提高了生產(chǎn)效率古告。另外,組合夾具還具有定位精度高谆藐、裝夾柔性大圣界、循環(huán)重復(fù)使用、制造節(jié)能節(jié)材监灌、使用成本低廉等優(yōu)點贷币。故小批量加工,特別是產(chǎn)品形狀較為復(fù)雜時可優(yōu)先考慮使用組合夾具亏狰∫畚疲
精密組合平口鉗
精密組合平口鉗實際上屬于組合夾具中的“合件”,與其它組合夾具元件相比其通用性更強骚揍、標(biāo)準(zhǔn)化程度更高字管、使用更簡便、裝夾更可靠信不,因此在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用嘲叔。精密組合平口鉗具有快速安裝(拆卸)、快速裝夾等優(yōu)點抽活,因此可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間硫戈,提高小批量生產(chǎn)效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝夾范圍一般在1000mm以內(nèi)的下硕,夾緊力一般在5000Kgf以內(nèi)丁逝。
需要注意的是梭姓,這里所說的精密組合平口鉗并不是老式機加虎鉗霜幼,老式機加虎鉗功能單一撰类、制造精度低、無法成組使用庵伙、使用壽命短拼建,不適宜在數(shù)控機床、加工中心上使用枪笆」汲ⅲ
這里所說的精密組合平口鉗是起源于歐美等工業(yè)發(fā)達國家,專門針對數(shù)控機床挠辆、加工中心特點所設(shè)計的一系列新型平口鉗雳址,此類產(chǎn)品具有裝夾柔性大、定位精度高华雷、夾緊快速敌痘、可成組使用等特點,特別適合數(shù)控機床旱谐、加工中心使用蔗括》蹩埃
電永磁夾具
電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源撤防,運用現(xiàn)代磁路原理而設(shè)計出來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明棒口,電永磁夾具可以大幅提高數(shù)控機床寄月、加工中心的綜合加工效能。
電永磁夾具的夾緊與松開過程只需1秒左右无牵,因此大幅縮短了裝夾時間漾肮;常規(guī)機床夾具的定位元件和夾緊元件占用空間較大,而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件茎毁,因此與常規(guī)機床夾具相比克懊,電永磁夾具的裝夾范圍更大,這有利于充分利用數(shù)控機床的工作枱和加工行程七蜘,有利于提高數(shù)控機床的綜合加工效能谭溉。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2,因此一定要保證吸力(夾緊力)足夠抵抗切削力橡卤,一般情況下扮念,吸附面積不應(yīng)小于30cm2,即夾緊力不小于450Kgf碧库」裼耄
適宜大批量加工的數(shù)控機床夾具
大批量加工周期=加工等待時間+工件加工時間+生產(chǎn)準(zhǔn)備時間
“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統(tǒng)的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工周期的10~30%乞哀,這樣“工件裝夾”就成為了影響生產(chǎn)效率的關(guān)鍵性因素谤变,也是機床夾具“挖潛”的重點對象荞谬。故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊(松開)的專用夾具适系,可優(yōu)先考慮以下三類機床夾具:
液壓/氣動夾具
液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為動力源避纤,通過液壓元件或氣動元件來實現(xiàn)對工件的定位、支承與壓緊的專用夾具敬魏》浒簦
液壓/氣動夾具可以準(zhǔn)確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置底盅,工件的位置精度由夾具保證董株,加工精度高;定位及夾緊過程迅速揉贡,極大的節(jié)省了夾緊和釋放工件的時間膛姊;同時具有結(jié)構(gòu)緊湊、可多工位裝夾拣挪、可進行高速重切削擦酌,可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點〔と埃
液壓/氣動夾具的上述優(yōu)點赊舶,使之特別適宜在數(shù)控機床、加工中心赶诊、柔性生產(chǎn)線使用笼平,特別適合大批量加工√蚧荆
電永磁夾具
電永磁夾具所具有的快速夾緊寓调、易實現(xiàn)多工位裝夾、一次裝夾可多面加工锄码、裝夾平穩(wěn)可靠夺英、節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點滋捶。與常規(guī)機床夾具相比痛悯,電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間,減少裝夾次數(shù)馆柬,提高裝夾效率筒臂,因此不僅適用于小批量生產(chǎn),亦適用于大批量生產(chǎn)吻霎。
光面夾具基座
光面夾具基座在國內(nèi)應(yīng)用還不是很多脚自,但在歐美等工業(yè)發(fā)達國家應(yīng)用很廣泛。它實際上就是經(jīng)過精加工的夾具基體精毛坯睹梢,元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位面已經(jīng)精加工完畢联缝。用戶可以根據(jù)自己的實際需要赢瘦,自行加工制作專用夾具∥
光面夾具基座可以有效縮短制造專用夾具的周期汇泰,減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,因而可以從總體上縮短大批量生產(chǎn)的周期堰聪,提高生產(chǎn)效率柄立;同時可以降低專用夾具的制造成本。因此光面夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產(chǎn)缝帝“硌埃
合理使用夾具,挖掘設(shè)備潛能
經(jīng)驗表明悬秉,為了提高數(shù)控機床加工效能澄步,僅僅“選對”數(shù)控機床夾具還是不夠的,還必須在“用好”數(shù)控機床夾具上下功夫和泌。下面介紹三種常用的方法:
多工位法
多工位法的基本原理:通過一次裝夾多個工件村缸,達到縮短單位裝夾時間,延長刀具有效切削時間的目的武氓。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具梯皿。
隨枱數(shù)控機床的發(fā)展和用戶提高生產(chǎn)效率的需要聋丝,現(xiàn)在多工位夾具的應(yīng)用越來越多索烹。在液壓/氣動夾具、組合夾具弱睦、電永磁夾具和精密組合平口鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計中多工位設(shè)計越來越普遍≡ǘ睿
成組使用法
將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用况木,同樣可以實現(xiàn)“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應(yīng)經(jīng)過“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計驶滚、高精度制造”靡勾,否則難以達到數(shù)控機床工序加工的要求』谎恚
成組使用法可以充分利用數(shù)控機床行程悦级,利于機床傳動部件的均衡磨損;同時相關(guān)夾具可獨立使用辫航,實現(xiàn)多件裝夾斑渠,又可聯(lián)合使用,實現(xiàn)大規(guī)格工件裝夾漓惕¢盼埽
局部快換法
局部快換法是通過對數(shù)控機床夾具的局部(定位元件决榔、夾緊元件、對刀元件和引導(dǎo)元件)進行快速更換菜犀,達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的乡鼻。例如:快換組合平口鉗,可以通過快速更換鉗口實現(xiàn)裝夾功能的改變栽斑,比如由裝夾方料轉(zhuǎn)變成裝夾棒料艇挨;也可以通過快速更換夾緊元件實現(xiàn)夾緊方式的改變,比如由手動夾緊轉(zhuǎn)變成液壓夾緊韭赘。局部快換法大幅縮短了更換及調(diào)整夾具的時間雷袋,在小批量生產(chǎn)中優(yōu)勢較為明顯。
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