使用傳統(tǒng)的夾具固定纖薄部件可能會(huì)造成部件變形艾维。因此淫兑,在精密切削和加工過程中,要使用一種非常規(guī)手段對(duì)薄片進(jìn)行固定,即使用紫外光固化粘合劑技術(shù)畏琢。
有時(shí)挟撑,要找到一種有效的加工工藝,最棘手的莫過于是說明要將部件固定到什么程度虐欲。 這對(duì)于鑄件和其他相對(duì)較薄的工件是極具挑戰(zhàn)性的嫩坷,因?yàn)槭褂脗鹘y(tǒng)的機(jī)械系線夾可能會(huì)造成部件彎曲(即便是使用真空夾盤)。
固定夾片時(shí)檐春,操作人員須小心翼翼逻淌,不讓部件變形;否則疟暖,等完成加工恍风,拿掉夾片之后,這些部件會(huì)回彈至自然狀態(tài)誓篱。若不能嚴(yán)格執(zhí)行固定操作,震動(dòng)也會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生影響凯楔。這樣就很難完成高質(zhì)量的表面拋光窜骄,并可能會(huì)重新設(shè)定切削參數(shù),增加循環(huán)次數(shù)摆屯。
Ray Bray說邻遏,過去一直使用精密磨削和加工(PGM)方式解決這些問題。Bray是紐約羅切斯特市的一名項(xiàng)目工程師虐骑,承包了一家車間准验,主要從事于航天、汽車疆虑、醫(yī)療躏叽、軍事、光學(xué)澄月、光電和電訊等領(lǐng)域的綜合短期重復(fù)工作淹佃。他說,以前為了在機(jī)械加工中更有效地保護(hù)纖薄工件脂惊,降低振動(dòng)旁囤,PGM使用多種非常規(guī)方法,甚至使用粘土喝园,鉛和沙袋來輔助傳統(tǒng)機(jī)械線夾缭越。
如今,這些夾具的應(yīng)用已難以尋覓了∈」希現(xiàn)在車間使用一種先進(jìn)的非典型技術(shù)秋鹅,這種技術(shù)對(duì)于固定柔性部件尤其有效。粘合劑一旦通過紫外光線的作用固化后撰拯,工件就會(huì)牢固準(zhǔn)確地固定在基準(zhǔn)位置刀昼,且工件處于單品狀態(tài)嗓奢。當(dāng)完成加工后,工件和夾持器易于分離浑厚,粘合劑殘余可通過快速蒸汽清洗清除股耽。
Bray說,盡管這項(xiàng)卡具技術(shù)不能適用于車間內(nèi)所有工作钳幅,但也取得了一些突破物蝙,以前,PGM因自身緊固局限敢艰,不能作為競(jìng)標(biāo)因素诬乞。此技術(shù)能幫助PGM改善卡具,供車間重復(fù)使用钠导。
William Hockenberger于1967年創(chuàng)建PGM震嫉。如今,此車間由其兒子Mike掌管牡属,并擔(dān)任總裁兼CEO票堵。近年來,車間業(yè)務(wù)好轉(zhuǎn)逮栅。PGM的面積增加了20000ft2悴势,達(dá)到了68000ft2。
PGM擁有多套計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備安蔚,包括加工中心泞霹,車削中心和研磨機(jī)。如今眼栽,研磨是車間的主要工作俱菜,車間使用4軸和5軸功能的VMC和通用托盤HMC。
PGM公司副總裁篱撩,William Hockenberger之子Todd践寄,解釋道,因?yàn)檠心ゴ蟛糠止ぷ魃婕暗嚼w薄和復(fù)雜的工件缓鞠,車間不斷尋找更有效的辦法來保護(hù)加工的部件檩渐。幾年前,PGM學(xué)習(xí)光活化粘合卡具技術(shù)(PAAW)——該技術(shù)始于賓州州立大學(xué)业抵,能有效地解決此棘手的部件剃拇。PAAW由Edward De Meter教授創(chuàng)造,并享有兩項(xiàng)專利厦碎。2012年害淤,De Meter和其他成員成立了藍(lán)色光子技術(shù)和卡具系統(tǒng)有限責(zé)任公司(Whitehall, Michigan),并向行業(yè)和用戶推廣此技術(shù)。
PAAW用途多樣窥摄,當(dāng)使用傳統(tǒng)加工卡具時(shí)候镶奉,它不僅適用于易彎曲的部件,也適用于凸凹不平和不適合安放卡具的部件崭放。其主要組成部分包括一個(gè)200?W的紫外光源哨苛,一個(gè)光導(dǎo)管,一個(gè)專門研發(fā)的夾具粘合劑和夾持器币砂。當(dāng)紫外光穿過透鏡時(shí)建峭,能固化粘合劑,以至于將部件和夾具粘合一起决摧。
Bray說亿蒸,使用PAAW系統(tǒng)設(shè)計(jì)夾具和涉及其他傳統(tǒng)夾具類似。很多情況下掌桩,車間會(huì)創(chuàng)建一個(gè)夾具固定板边锁,上面有3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),將部件放在固定板上就可以知道其空間位置波岛。夾持器的數(shù)量取決于部件尺寸和結(jié)構(gòu)窜旺。將螺紋夾具安裝在固定板上方,并具備一個(gè)通孔驶闰,使紫外光穿過夾持器固化粘合劑。
將固定板安裝在機(jī)器的回轉(zhuǎn)臺(tái)上钙瘫,操作員Alan Jedik用粘合劑輕拍每個(gè)別針的頂部阔垢,并將紫外光源光導(dǎo)管插入基準(zhǔn)點(diǎn)上的3個(gè)夾持器上。固化每個(gè)夾持器需要30s侯砸。Jedik旋轉(zhuǎn)夾具挨奶,從而更方便地將其放進(jìn)剩下6個(gè)夾持器中,進(jìn)行粘合劑固化俗衍。當(dāng)回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)回到合適位置上粥萍,就可以開始部件加工程序了。
加工完成以后簸隅,使用丁字扳手卸下夾持器犀挠,旋轉(zhuǎn)夾持器,清除工件的粘合力撰钥。從夾具上取下工件燎字,使用便攜式蒸汽清洗設(shè)備進(jìn)行清洗操作,清除工件上遺留的固化的粘合劑阿宅。工件固定加工之前候衍,須使用金屬線尺或直尺將夾持器頂端的粘合劑刮除掉。
根據(jù)部件的平整程度,工件和夾持器的間隙允許范圍是0.010~0.125蛉鹿。未固化的粘合劑無毒滨砍,其粘性充分,不會(huì)從夾持器上掉落妖异。軸向夾持力取決于夾持器尺寸惋戏,當(dāng)使用藍(lán)色光子公司的BlueGrip S1粘合劑時(shí),力度范圍可達(dá)250~800lb随闺。
夾持器由堅(jiān)硬日川,耐蝕不銹鋼材料制成,表面有黑色氧化物矩乐。為了重復(fù)工作龄句,PGM通常會(huì)保持夾具原封不動(dòng),夾持器已經(jīng)安裝恋猜,將其存放以備后用畦洞。否則,夾持器會(huì)被拆除贰嚷,安裝在其他夾具上铡捉,用于其他工作。這是PGM常的情況泵位,因?yàn)檐囬g的新工作持續(xù)不斷劲徙。
PGM發(fā)現(xiàn)PAAW還可以和傳統(tǒng)的夾片一起使用,這點(diǎn)在印刷業(yè)已經(jīng)得到證實(shí)辙肿。車間使用機(jī)械線夾將長(zhǎng)而纖薄的部件固定在石頭紙上秘挥,在公用托盤系統(tǒng)HMC上用進(jìn)行op.10~op.20操作。然而诀甫,這種操作比較有挑戰(zhàn)性功缤,也比較耗時(shí),操作人員需要機(jī)械地保證部件的兩端不變形哪蒙,不引起縱軸扭曲斜劳。
Bray說,與其改善原夾具较幌,不如保留機(jī)械夾具部件揍瑟,供部件中間部分使用,同時(shí)他還在夾具兩端添加了兩個(gè)PAAW夾持器乍炉。操作人員和平常一樣固定部件的中間部位月培,但是使用PAAW系統(tǒng)適部件的兩端處于自由狀態(tài),這樣就不會(huì)發(fā)生扭曲恩急。op.10操作結(jié)束后杉畜,部件被翻轉(zhuǎn)過來纪蜒,然后進(jìn)行固定。op.20銑削操作可以移除op.10操作后的粘合劑參與成分此叠。因此在這種情況下纯续,僅需要蒸汽清洗op.20固定剩余的粘合劑。
迄今為止灭袁,PGM已經(jīng)將PAAW系統(tǒng)用于多項(xiàng)材料上猬错,比如鋁,鎂和不銹鋼茸歧。車間當(dāng)前擁有3個(gè)便攜式紫外光源設(shè)備倦炒,在車間內(nèi),這些設(shè)備便于服務(wù)于機(jī)器設(shè)備晶会。
該系統(tǒng)不僅用于工具室和CMM部件檢查工作上毁兼,還將會(huì)更多地用于生產(chǎn)上,因?yàn)樗1籔GM使用禀瓜,并且對(duì)BlueGrip粘合劑進(jìn)行了試驗(yàn)坝跃。Todd Hockenberger說,有時(shí)一些客戶看中了這個(gè)賣點(diǎn)丹仅。這些客戶要么是和部件供應(yīng)商有問題鹅昭,要么是認(rèn)識(shí)到他們的新設(shè)計(jì)固定起來很難。當(dāng)客戶明白系統(tǒng)是如何適合他們的工作時(shí)贺壮,很容易拉攏這些客戶束湃,攬下這些工作。此外大愁,該系統(tǒng)還能縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期宙娃,因?yàn)樵谶^去只有機(jī)械線夾,然而現(xiàn)在夾具設(shè)計(jì)不再是什么難題兜飒。同時(shí),這也是個(gè)大問題贞盯,Hockenberger說道音念,因?yàn)镻GM試圖盡早的涉入客戶新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作內(nèi),提供可制造性設(shè)計(jì)建議躏敢,以縮短產(chǎn)品時(shí)間和成本闷愤,讓產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)。
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