同樣一款機床宁斋,為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍感栋?機床使用中也沒有任何問題。如何提高數(shù)控機床利用率慧男?通過技術(shù)分析姥仍,夾具的使用有很大的關(guān)系。工作中經(jīng)常有數(shù)控機床由于夾具選擇不合理或應用不當比摆,而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象傻牙;因此,在數(shù)控機床夾具的選擇與應用上有著許多潛在的經(jīng)濟效益杀坟。
正確選擇夾具類型是高效加工的基礎(chǔ)
目前青礁,機械加工按生產(chǎn)批量可分為兩大類:一類是單件、多品種源玉、小批量(簡稱小批量生產(chǎn))谋监;另一類是少品種、大批量(簡稱大批量生產(chǎn))炼吴。其中小批量生產(chǎn)大約占到機械加工總產(chǎn)值的70~80%本鸣,是機械加工的主體。
適合小批量生產(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”很短硅蹦,因此“生產(chǎn)(準備/等待)時間”的長短對于加工周期有著至關(guān)重要的影響荣德。要想提高生產(chǎn)效率,就必須想辦法縮短生產(chǎn)(準備/等待)時間童芹。
1)組合夾具
組合夾具又稱為“積木式夾具”涮瞻,它由一系列經(jīng)過標準化設(shè)計鲤拿、功能各異、規(guī)格尺寸不同的機床夾具元件組成署咽,客戶可以根據(jù)加工要求近顷,象“搭積木”一樣,快速拼裝出各種類型的機床夾具宁否。由于組合夾具省去了設(shè)計和制造專用夾具時間窒升,極大地縮短了生產(chǎn)準備時間,因而有效地縮短了小批量生產(chǎn)周期慕匠,即提高了生產(chǎn)效率饱须。另外,組合夾具還具有 定位精度高隔阔、裝夾柔性大果孝、循環(huán)重復使用、制造節(jié)能節(jié)材坐默、使用成本低廉等優(yōu)點神灵。故小批量加工,特別是產(chǎn)品形狀較為復雜時可優(yōu)先考慮使用組合夾具蚜玲。
2)精密組合平口鉗(新式)
精密組合平口鉗 實際上屬于組合夾具中的“合件”浓先,與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準化程度更高结憾、使用更簡便矢老、裝夾更可靠,因此在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應用遗赘。精密組合平口鉗具有快速安裝(拆卸)斋葱、快速裝夾等優(yōu)點,因此可以 縮短生產(chǎn)準備時間疾词,提高小批量生產(chǎn)效率溃蛙。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,夾緊力一般在5000Kgf以內(nèi)绑咱。
3)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绰筛,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描融,電永磁夾具可以 大幅提高數(shù)控機床铝噩、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秒左右窿克,因此大幅縮短了裝夾時間骏庸;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年叮,因此與常規(guī)機床夾具相比具被,電永磁夾具的裝夾范圍更大玻募,這有利于充分利用數(shù)控機床的工作枱和加工行程,有利于提高數(shù)控機床的綜合加工效能硬猫。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2补箍,因此一定要保證吸力(夾緊力)足夠抵抗切削力,一般情況下啸蜜,吸附面積不應小于30cm2,即夾緊力不小于450Kgf拟国。
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部竟。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%,這樣“工件裝夾”就成為了影響生產(chǎn)效率的關(guān)鍵性因素排卷,也是機床夾具“挖潛”的重點對象庵无。故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊(松開)的專用夾具径肖,可優(yōu)先考慮以下三類機床夾具:
1) 液壓/氣動夾具
液壓/氣動夾具 是以油壓或氣壓作為動力源娩戳,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伍愕。
液壓/氣動夾具 可以準確快速地確定工件與機床更践、刀具之間的相互位置,工件的位置精度由夾具保證蓉庆,加工精度高藏络;定位及夾緊過程迅速,極大的節(jié)省了夾緊和釋放工件的時間撤宽;同時具有結(jié)構(gòu)緊湊臭杰、可多工位裝夾、可進行高速重切削谚中,可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點渴杆。
液壓/氣動夾具 的上述優(yōu)點,使之特別適用在數(shù)控機床宪塔、加工中心磁奖、柔性生產(chǎn)線使用,特別適合大批量加工蝌麸。
2) 電永磁夾具
電永磁夾具 具有 快速夾緊点寥、易實現(xiàn)多工位裝夾、一次裝夾可多面加工来吩、裝夾平穩(wěn)可靠敢辩、節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點弟疆。與常規(guī)機床夾具相比戚长,電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間盗冷,減少裝夾次數(shù),提高裝夾效率同廉,因此不僅適用于小批量生產(chǎn)台凰,亦適用于大批量生產(chǎn)。
3) 光面夾具基座
光面夾具基座 在國內(nèi)應用還不是很多防蚓,但在歐美等工業(yè)發(fā)達國家應用很廣泛橘曙。它實際上就是經(jīng)過精加工的夾具基體精毛坯,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)精加工完畢儒剧。用戶可以根據(jù)自己的實際需要惑箕,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停唐,減少生產(chǎn)準備時間科谨,因而可以從總體上 縮短大批量生產(chǎn)的周期,提高生產(chǎn)效率时憾;同時可以降低專用夾具的制造成本渊喘。因此光面夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產(chǎn)。
合理使用夾具鸽拱,挖掘設(shè)備潛能
經(jīng)驗表明拨才,為了提高數(shù)控機床加工效能,僅僅“選對”數(shù)控機床夾具還是不夠的棺克,還必須在“用好”數(shù)控機床夾具上下功夫悠垛。
下面介紹三種常用的方法:
1) 多工位法
多工位法 的基本原理:通過一次裝夾多個工件,達到縮短單位裝夾時間娜谊,延長刀具有效切削時間的目的确买。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。
隨著數(shù)控機床的發(fā)展和用戶提高生產(chǎn)效率的需要纱皆,現(xiàn)在多工位夾具的應用越來越多湾趾。在液壓/氣動夾具、組合夾具派草、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)計越來越普遍搀缠。
2) 成組使用法
將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用,同樣可以實現(xiàn)“多工位”裝夾的目的近迁。這種方法所涉及的夾具一般應經(jīng)過“標準化設(shè)計艺普、高精度制造”,否則難以達到數(shù)控機床工序加工的要求鉴竭。
成組使用法 可以 充分利用數(shù)控機床行程歧譬,利于機床傳動部件的均衡磨損;同時相關(guān)夾具可獨立使用搏存,實現(xiàn)多件裝夾测扼,又可聯(lián)合使用慷郎,實現(xiàn)大規(guī)格工件裝夾。
3) 局部快換法
局部快換法 是通過對數(shù)控機床夾具的局部(定位元件纲秫、夾緊元件促驶、對刀元件和引導元件)進行快速更換,達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的单步。
例如:快換組合平口鉗物遗,可以通過快速更換鉗口實現(xiàn)裝夾功能的改變,比如由裝夾方料轉(zhuǎn)變成裝夾棒料且奔;也可以通過快速更換夾緊元件實現(xiàn)夾緊方式的改變硼货,比如由手動夾緊轉(zhuǎn)變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調(diào)整夾具的時間晃纹,在小批量生產(chǎn)中優(yōu)勢較為明顯。
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