隨著科技的快速發展、市場需求的不斷變化和商品競爭的日益激烈,機械產品的更新周期越來越短,多品種、小批量生產的比例越來越高。為了滿足這種情況的需要,出現了各種新型的數控機床夾具。
為什么同一臺機床的生產效率相差好幾倍?結論是數控機床使用的夾具不合適,這大大降低了數控機床的生產效率。如何提高數控機床的利用率?通過技術分析,夾具的使用有很大的關系。
(數控機床)
據不完全統計,國內企業數控機床夾具選擇的不合理比例高達50%。截至2010年底,中國的數控機床數量已接近100萬臺,這意味著超過50萬臺數控機床因夾具選擇或應用不當而出現“減速”;從另一個角度來看,關于數控機床夾具的選擇和應用,還有很多文章要做,因為它們蘊含著可觀的潛在經濟效益。以下是一些現代數控機床夾具。
1、可調夾具
可調夾具分為兩種類型:一般可調夾具和成組夾具(也稱為特殊可調夾具)。它們的共同特點是,只要更換或調整單獨的定位、夾緊或導向元件,它們就可以用于加工各種零件,從而使各種零件的小批量生產成為同一夾具上一組零件的“批量生產”。產品更新后,相同類型的零件仍可在夾具上加工。由于可調夾具具有較強的適應性和良好的繼承性,使用可調夾具可以大大減少專用夾具的數量,縮短生產準備周期,降低成本。
2、組合夾具
組合夾具,也稱為“積木夾具”,由一系列設計標準化、功能不同、規格不同、尺寸不同的機床夾具組成。客戶可以根據加工要求快速組裝各種類型的機床夾具,如“積木”。因為組合夾具節省了專用夾具的設計和制造時間,大大縮短了生產準備時間,有效縮短了小批量生產周期,提高了生產效率。此外,該組合夾具還具有定位精度高、夾具柔性大、可回收再利用、制造過程節能節材、使用成本低等優點。因此,小批量加工,特別是復雜產品
3、精密組合扁鉗
與其他組合夾具組件相比,精密組合扁嘴鉗實際上是組合夾具中的“組件”,具有更強的通用性、更高的標準化、更簡單的使用和更可靠的夾具,因此在全球范圍內得到廣泛應用。精密組合扁嘴鉗的快速安裝(拆卸)和快速夾緊等優點可以縮短生產準備時間,提高小批量生產效率。目前,世界上常用的精密組合扁鉗夾緊范圍一般在1000mm以內,夾緊力一般在5000Kgf以內。
需要注意的是,這里提到的精密組合扁鉗不是舊機器加老虎鉗。舊機床加虎鉗功能單一,制造精度低,不能組合使用,使用壽命短,不適用于數控機床和加工中心。
4、電動永磁夾
電動永磁夾具是利用現代磁路原理設計的新型夾具,其磁力來自釩、鐵和硼等新型永磁材料。大量的加工實踐表明,電永磁夾具可以大大提高數控機床和加工中心的綜合加工效率。
電動永磁夾鉗的夾緊和松開過程僅需1秒左右,因此夾緊時間大大縮短;傳統的數控機床夾具的定位部件和夾緊部件占據很大的空間,而電永磁夾具不具有這些占據空間的部件。因此,與傳統的數控機床夾具相比,電動永磁夾具具有更大的夾緊范圍,有利于充分利用數控機床的工作和加工行程,提高數控機床的綜合加工效率。電動永磁夾具的吸力一般為15~18Kgf/cm2,因此必須確保吸力(夾緊力)足以抵抗切割力。一般來說,吸附面積不應小于3。
在現代自動化生產中,數控機床的應用越來越廣泛。在數控機床加工過程中,刀具或工作臺的運動由程序控制,并按照一定的坐標位置進行。
設計數控機床夾具時,應注意以下幾點:
1.原點(刀具設定點)應設置在數控機床的夾具上。
2.數控機床夾具不需要配備刀具導向裝置。這是因為在加工CNC機床時,機床、夾具、刀具和工件始終保持嚴格的坐標關系,并且刀具和工件之間的位置不需要導向元件。
3.數控機床通常需要在多個方向上加工工件,因此數控機床夾具應打開。
4.數控機床應盡量選用可調夾具、裝配夾具和組合夾具。由于在數控機床上加工的工件通常是小批量生產的,因此必須使用柔性好、準備時間短的夾具。
5.數控機床夾具的夾緊應牢固可靠,操作方便。夾緊零件的位置應保持不變,以防止零件在自動加工過程中與刀具碰撞。