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標(biāo)題: 成組加工技術(shù)帶來的成倍效益增長 [打印本頁]

作者: jiajoin    時間: 2018-7-31 09:47
標(biāo)題: 成組加工技術(shù)帶來的成倍效益增長
成組夾具的主要工作原理是將工藝流程相同的加工零件進(jìn)行分類成組加工,使零件達(dá)到良好的同一性和互換性比較好。在多品種小批量生產(chǎn)類型中,成組加工技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛。
一、成組夾具的應(yīng)用實(shí)例
以加工典型零件固定小支座為例。零件毛坯精尺寸為150mm×25.5mm×15mm,鋁材塑性和切削加工性能良好,由毛坯到零件加工完成需要在加工中心上完成銑內(nèi)腔、銑斜面、銑端面孔3個工序。
圖1 固定小支座零件圖
如果用傳統(tǒng)的方法加工,一次只能加工1個零件,裝夾和對刀非常費(fèi)時。而采用成組夾具進(jìn)行加工,一次可以裝夾并加工一組相同的零件。
二、成組夾具的功能設(shè)計(jì)
為保證加工精度,首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置,因此對于成組夾具而言,其功能設(shè)計(jì)需同時滿足夾具在機(jī)床上位置正確、工件在夾具上位置正確、刀具相對夾具位置準(zhǔn)確、工件與工件之間相對位置準(zhǔn)確這四個條件。設(shè)計(jì)時,應(yīng)該根據(jù)工藝過程與定位程度來進(jìn)行確定,合理選擇定位基準(zhǔn)與夾緊力,從而保持零位定位準(zhǔn)確。
圖2 成組夾具零件圖
2.1 夾具的結(jié)構(gòu)形狀及規(guī)格大小
從夾具的使用功能看,夾具的結(jié)構(gòu)形狀和規(guī)格大小要滿足結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、定位迅速、裝夾穩(wěn)定、快速更換這幾個要求。該成組夾具由六面體和條形槽兩部分組成。六面體是夾具的基本體部分,條形槽是待加工零件放置區(qū);倔w部分的總體尺寸為300mm×130mm×40mm,條形槽部分的尺寸為130mm×25.5-0.04mm×15mm 。設(shè)計(jì)需要保證夾具的平行度與垂直度符合要求,并且每個槽的尺寸需嚴(yán)格統(tǒng)一公差。
圖3 成組夾具建模
2.2 夾具的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及材料選用
夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、廢品率等有著直接的影響,為此,設(shè)計(jì)時要綜合考慮夾具的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因?yàn)榱慵䴙殇X件,塑性好且尺寸較小,工作過程受力不大且為斷續(xù)切削,因此,需要的夾緊力不大,對夾具的強(qiáng)度、剛度要求不高,可以選擇45鋼。
2.3 夾具和零件的固定設(shè)計(jì)
成組夾具的使用包括將夾具固定在機(jī)床上和將零件固定在夾具上兩個步驟,裝夾設(shè)計(jì)如圖4 所示,墊鐵和平口鉗將夾具和零件固定在機(jī)床的工作臺上。該固定方式最大的特點(diǎn)是對待加工零件的尺寸同一性要求較高,否則裝夾不緊,降低操作安全系數(shù)。
圖4 成組夾具上的多件零件
三、成組夾具的加工特點(diǎn)
在該零件的加工中,需要先將毛坯材料加工到一定精度,然后裝夾到成組夾具中。為了保證零件的相對位置正確,先要找到工件坐標(biāo)系的XYZ值,然后采用機(jī)床操作使程序按條形槽間距值偏移加工。
圖5 加工內(nèi)腔示例
該加工的優(yōu)點(diǎn)是減少加工中裝夾零件次數(shù)、裝夾難度,減少單件程序加工時間,增加虎鉗夾持面積,減短零件生產(chǎn)周期。缺點(diǎn)是對被加工零件的公差要求比較高,如果被加工的一組零件彼此之間尺寸相差過大,則不容易夾緊,容易打刀。
圖6 加工斜面與頂端孔示例
圖7 加工另一端孔示例
四、應(yīng)用效果及結(jié)論
為了更好的驗(yàn)證成組技術(shù)的效果,通過用普通夾具和成組夾具同時加工一組零件,比較兩者的加工用時和加工成本,得出的對比如下表。
從應(yīng)用效果分析,成組夾具應(yīng)用前,單個零件加工難度較大。主要表現(xiàn)在:零件的高度太低,需要露出鉗口太多,夾持量比較小,夾緊力度不夠。裝夾零件時很多不可控因素不能避免(機(jī)床原因,裝夾原因)可能導(dǎo)致零件不合格甚至報廢。逐件裝夾,逐件加工的方式裝夾時間和程序運(yùn)行時間相應(yīng)也會很多。成組夾具應(yīng)用后,通過改進(jìn)加工程序,零件生產(chǎn)周期縮短,加工成本降低。不過需要注意的是,成組技術(shù)是找一次基準(zhǔn)加工多個零件,因此基準(zhǔn)的誤差不可避免,可能不適用于精度要求極高的場合。
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作者: 遠(yuǎn)祥    時間: 2018-7-31 13:45
這類夾具最好是有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品購買,自己設(shè)計(jì)制造成本也比較高的。
作者: 軍CSJ    時間: 2018-7-31 13:50
來,我這里有一種形狀奇特的鑄件……




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