随着科技的快速发展、市场需求的不断变化和商品竞争的日益激烈,机械产品的更新周期越来越短,多品种、小批量生产的比例越来越高。为了满足这种情况的需要,出现了各种新型的数控机床夹具。
为什么同一台机床的生产效率相差好几倍?结论是数控机床使用的夹具不合适,这大大降低了数控机床的生产效率。如何提高数控机床的利用率?通过技术分析,夹具的使用有很大的关系。
据不完全统计,国内企业数控机床夹具选择的不合理比例高达50%。截至2010年底,中国的数控机床数量已接近100万台,这意味着超过50万台数控机床因夹具选择或应用不当而出现“减速”;从另一个角度来看,关于数控机床夹具的选择和应用,还有很多文章要做,因为它们蕴含着可观的潜在经济效益。以下是一些现代数控机床夹具。
1、可调夹具
可调夹具分为两种类型:一般可调夹具和成组夹具(也称为特殊可调夹具)。它们的共同特点是,只要更换或调整单独的定位、夹紧或导向元件,它们就可以用于加工各种零件,从而使各种零件的小批量生产成为同一夹具上一组零件的“批量生产”。产品更新后,相同类型的零件仍可在夹具上加工。由于可调夹具具有较强的适应性和良好的继承性,使用可调夹具可以大大减少专用夹具的数量,缩短生产准备周期,降低成本。
2、组合夹具
组合夹具,也称为“积木夹具”,由一系列设计标准化、功能不同、规格不同、尺寸不同的机床夹具组成。客户可以根据加工要求快速组装各种类型的机床夹具,如“积木”。因为组合夹具节省了专用夹具的设计和制造时间,大大缩短了生产准备时间,有效缩短了小批量生产周期,提高了生产效率。此外,该组合夹具还具有定位精度高、夹具柔性大、可回收再利用、制造过程节能节材、使用成本低等优点。因此,小批量加工,特别是复杂产品
3、精密组合扁钳
与其他组合夹具组件相比,精密组合扁嘴钳实际上是组合夹具中的“组件”,具有更强的通用性、更高的标准化、更简单的使用和更可靠的夹具,因此在全球范围内得到广泛应用。精密组合扁嘴钳的快速安装(拆卸)和快速夹紧等优点可以缩短生产准备时间,提高小批量生产效率。目前,世界上常用的精密组合扁钳夹紧范围一般在1000mm以内,夹紧力一般在5000Kgf以内。
需要注意的是,这里提到的精密组合扁钳不是旧机器加老虎钳。旧机床加虎钳功能单一,制造精度低,不能组合使用,使用寿命短,不适用于数控机床和加工中心。
4、电动永磁夹
电动永磁夹具是利用现代磁路原理设计的新型夹具,其磁力来自钒、铁和硼等新型永磁材料。大量的加工实践表明,电永磁夹具可以大大提高数控机床和加工中心的综合加工效率。
电动永磁夹钳的夹紧和松开过程仅需1秒左右,因此夹紧时间大大缩短;传统的数控机床夹具的定位部件和夹紧部件占据很大的空间,而电永磁夹具不具有这些占据空间的部件。因此,与传统的数控机床夹具相比,电动永磁夹具具有更大的夹紧范围,有利于充分利用数控机床的工作和加工行程,提高数控机床的综合加工效率。电动永磁夹具的吸力一般为15~18Kgf/cm2,因此必须确保吸力(夹紧力)足以抵抗切割力。一般来说,吸附面积不应小于3。
在现代自动化生产中,数控机床的应用越来越广泛。在数控机床加工过程中,刀具或工作台的运动由程序控制,并按照一定的坐标位置进行。
设计数控机床夹具时,应注意以下几点:
1.原点(刀具设定点)应设置在数控机床的夹具上。
2.数控机床夹具不需要配备刀具导向装置。这是因为在加工CNC机床时,机床、夹具、刀具和工件始终保持严格的坐标关系,并且刀具和工件之间的位置不需要导向元件。
3.数控机床通常需要在多个方向上加工工件,因此数控机床夹具应打开。
4.数控机床应尽量选用可调夹具、装配夹具和组合夹具。由于在数控机床上加工的工件通常是小批量生产的,因此必须使用柔性好、准备时间短的夹具。
5.数控机床夹具的夹紧应牢固可靠,操作方便。夹紧零件的位置应保持不变,以防止零件在自动加工过程中与刀具碰撞。