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適宜大批量加工的數控機床夾具
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。傳統的手動機床夾具“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”就成為了影響生產效率的關鍵性因素,也是機床夾具“挖潛”的重點對象。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,可優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,通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專用夾具。
液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置,工件的位置精度由夾具保證,加工精度高;定位及夾緊過程迅速,極大的節省了夾緊和釋放工件的時間;同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削,可實現自動化控制等優點。
液壓/氣動夾具的上述優點,使之特別適宜在數控機床、加工中心、柔性生產線使用,特別適合大批量加工。
電永磁夾具
電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多面加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動化控制等優點。與常規機床夾具相比,電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間,減少裝夾次數,提高裝夾效率,因此不僅適用于小批量生產,亦適用于大批量生產。
光面夾具基座
光面夾具基座在國內應用還不是很多,但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實際上就是經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精加工完畢。用戶可以根據自己的實際需要,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,減少生產準備時間,因而可以從總體上縮短大批量生產的周期,提高生產效率;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。
合理使用夾具,挖掘設備潛能
經驗表明,為了提高數控機床加工效能,僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的,還必須在“用好”數控機床夾具上下功夫。
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,達到縮短單位裝夾時間,延長刀具有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。
隨枱數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要,現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越普遍。
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“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高精度制造”,否則難以達到數控機床工序加工的要求。
成組使用法可以充分利用數控機床行程,利于機床傳動部件的均衡磨損;同時相關夾具可獨立使用,實現多件裝夾,又可聯合使用,實現大規格工件裝夾。
局部快換法
局部快換法是通過對數控機床夾具的局部(定位元件、夾緊元件、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。例如:快換組合平口鉗,可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變,比如由裝夾方料轉變成裝夾棒料;也可以通過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變,比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整夾具的時間,在小批量生產中優勢較為明顯。
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