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標(biāo)題: 總提倡“綠色制造”,卻不知這樣制造成本更低! [打印本頁]

作者: jiajoin    時(shí)間: 2018-12-11 09:49
標(biāo)題: 總提倡“綠色制造”,卻不知這樣制造成本更低!
隨著對(duì)產(chǎn)品尺寸和規(guī)格要求的不斷提高,傳統(tǒng)機(jī)床夾具在安裝、調(diào)試及加工精度等方面漸漸顯示出了不足。而下文新設(shè)計(jì)出的夾具設(shè)計(jì)方案,通過在夾具上設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)點(diǎn),確定加工工件及機(jī)床和定位基準(zhǔn)點(diǎn)的位置關(guān)系,來達(dá)到準(zhǔn)確控制定位誤差的目的。
一、傳統(tǒng)夾具安裝及調(diào)試過程
這里以臥式數(shù)控機(jī)床為參考對(duì)象,機(jī)床夾具的使用降低了加工誤差的離散度,提高了機(jī)械產(chǎn)品加工的精度和效率。但是,隨著現(xiàn)代制造模式(綠色制造)的興起,機(jī)械產(chǎn)品的加工生產(chǎn)也逐漸從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的機(jī)床夾具也暴露出與綠色制造不太適應(yīng)的一些問題,圖1給出了臥式機(jī)床及傳統(tǒng)夾具簡(jiǎn)化模型。
圖1 臥式機(jī)床及傳統(tǒng)夾具簡(jiǎn)化模型
在傳統(tǒng)夾具安裝及調(diào)試過程中,夾具、工件和主軸起到主要的作用。為了直觀展示該過程,圖2給出了夾具精度的調(diào)整流程。
圖2現(xiàn)有夾具精度的調(diào)整流程
較為麻煩的是檢查首件的切削精度,根據(jù)適切情況對(duì)坐標(biāo)系做出相應(yīng)的調(diào)整:若切削精度的誤差超差,依據(jù)誤差值調(diào)整工件坐標(biāo)系的偏移量,裝上新的試切件,重新試切;若切削精度滿足要求,固定夾具與工件毛坯,編寫程序,進(jìn)行加工。
但由于工藝系統(tǒng)如機(jī)床、夾具等的長(zhǎng)時(shí)間工作,造成的不同程度消耗與磨損;抑或由于添加毛坯件各異等多種原因可能會(huì)造成已設(shè)定的工件坐標(biāo)系與理論情況產(chǎn)生偏差,零件加工達(dá)不到精度要求;或重新設(shè)定加工坐標(biāo)系的偏置量,調(diào)整夾具,進(jìn)行試切等。種種原因可能會(huì)造成材料的浪費(fèi),人力物力時(shí)間的大量消耗,無法節(jié)省較多的成本,對(duì)于工廠來說是一筆較大損耗同時(shí)也不符合“綠色制造”的概念,于是可選擇通過改進(jìn)夾具來改善這種狀況。
二、改進(jìn)型夾具的設(shè)計(jì)及安裝
傳統(tǒng)機(jī)床夾具的定位方法,主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)試件試切削的精度進(jìn)行確定。然而,操作經(jīng)驗(yàn)并不是每個(gè)人都能掌握,反復(fù)的試切削不僅浪費(fèi)了大量的材料,而且浪費(fèi)時(shí)間,使得調(diào)試安裝的效率降低。因此,為了避免上述不利因素的出現(xiàn),在現(xiàn)有機(jī)床夾具的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),如圖3所示。
圖3改進(jìn)型臥式機(jī)床夾具簡(jiǎn)化模型
圖3為基于定位誤差的機(jī)床夾具改進(jìn)設(shè)計(jì)模型,在原夾具的X-Y平面上設(shè)定一基準(zhǔn)點(diǎn),以基準(zhǔn)點(diǎn)為圓心設(shè)計(jì)制造出實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)的圓孔。根據(jù)圖3給出了改進(jìn)設(shè)計(jì)夾具精度調(diào)整的基本流程,如圖4所示。
圖4改進(jìn)型夾具精度的調(diào)整流程
而改裝后的檢查工件加工精度則簡(jiǎn)便很多。若精度合格,就說明夾具的安裝及調(diào)試完成。
原則上,夾具自身的設(shè)計(jì)制造滿足要求,安裝時(shí)嚴(yán)格按著上述步驟執(zhí)行,一次性就能試切削結(jié)束。若精度不合格,第一次切削精度仍超差,要分析的是機(jī)床精度問題還是夾具問題,抑或是加工程序的問題,就沒必要再考慮夾具的安裝及調(diào)試問題。
三、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的對(duì)比分析
定位元件作為機(jī)床夾具的重要組成部分,是保證裝夾過程精密化和高效化的基礎(chǔ)。如何設(shè)計(jì)與優(yōu)化定位元件的幾何形狀和定位方式使得該定位元件對(duì)工件的加工精度及加工誤差影響指數(shù)達(dá)到最小,是現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)和發(fā)展的必然趨勢(shì)。
傳統(tǒng)夾具的組裝與調(diào)試時(shí)依據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),并無實(shí)際規(guī)律與理論分析可循。很容易導(dǎo)致工件與夾具之間裝配關(guān)系不理想情況的發(fā)生,如受力位置產(chǎn)生偏差、受力不均勻等;易產(chǎn)生多次試切現(xiàn)象導(dǎo)致材料的浪費(fèi)與機(jī)床、刀具的損耗;加工坐標(biāo)系的產(chǎn)生偏差,需要實(shí)際對(duì)刀等過程,使得加工較為冗雜繁瑣。
改進(jìn)夾具是結(jié)合機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)通過在夾具上確定一個(gè)表征夾具位置的物理點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)兩者間可測(cè)量的確定的位置關(guān)系,從而達(dá)到一次性安裝、調(diào)試的目的,保證了原件之間的準(zhǔn)確關(guān)系;同時(shí)省略了定位元件,擴(kuò)展了夾具的設(shè)計(jì)與使用空間,避免了由與空間問題造成的不便安裝等現(xiàn)象;借以該基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)計(jì)并調(diào)整加工坐標(biāo)系,省卻了對(duì)刀過程并保證了加工精度,提高了問題的處理效率;縮短了夾具安裝調(diào)試時(shí)間,降低了試切件和時(shí)間的消耗,節(jié)約成本對(duì)企業(yè)具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
該改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,相比傳統(tǒng)機(jī)床夾具設(shè)計(jì),提高了定位的準(zhǔn)確性和效率,增強(qiáng)了夾具安裝調(diào)試者的工作自信,也確保了工作日程的嚴(yán)守,節(jié)省大量人力物力,響應(yīng)“綠色制造”的號(hào)召,并為機(jī)床夾具進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
(來源機(jī)械社區(qū))

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作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2018-12-11 20:10
具體情況具體分析吧!




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