在生產(chǎn)中,如何盡可能的獲取設(shè)備最大性能,提高利用率已經(jīng)成為越來越重要的需求。下面的例子中,某葉片原本需要4套工裝才能完成的線切割工序,通過設(shè)計(jì)快換結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了加工與裝夾同步進(jìn)行。
) @9 K* [0 q/ j+ t PART 01 設(shè)計(jì)要求
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~* Q; n; a# G2 m加工位置有1、2、5和6所指的4處。定位基準(zhǔn)為盆面4所指的3處基準(zhǔn)點(diǎn),軸向定位為大端葉片3所指的基準(zhǔn)點(diǎn),壓緊面為背面7所指的壓緊點(diǎn)。 ( H1 y$ ^+ v+ a P& @" C' _* c( i: P
圖1
- O" A+ O, T" k! G PART 02 設(shè)計(jì)難點(diǎn)
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% |$ [4 J# [$ D- q! c% E' |- t方箱的定位基準(zhǔn)與葉片定位基準(zhǔn)統(tǒng)一;保證夾具讓開毛料飛邊的問題;保證多個(gè)方箱相對于裝配夾具位置不變;保證方箱定位后的葉片中心線位置不變。
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圖2 整體夾具結(jié)構(gòu)圖 - v; B& a( m$ ?. ?/ ?1 R
1.底座 2.方箱 . D+ Z; B# M: X& c3 Z
PART 03 解決方案$ E1 O2 }/ G! g+ S5 F4 T
! h2 z/ E) ~( t! g, a整個(gè)工裝夾具分為方箱定位的加工機(jī)構(gòu)和定位方箱的裝配機(jī)構(gòu)兩部分。采用底座上槽面與一個(gè)擋塊實(shí)現(xiàn)精密定位;通過4個(gè)定位壓緊螺釘壓緊葉身型面;夾具定位塊與方箱擋塊的精密定位距離來實(shí)現(xiàn)方箱與工件基準(zhǔn)統(tǒng)一;夾具2處定位工件的定位座給出2個(gè)槽和倒角讓開毛料飛邊。
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圖3 方箱定位機(jī)構(gòu)與防錯(cuò)孔
+ s% a: c9 ?% G" A) G: X: o- N PART 04 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方箱定位的加工機(jī)構(gòu):方箱定位由3個(gè)定位壓緊螺釘對葉片盆面的3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行定位,在方箱的底部有一個(gè)防錯(cuò)孔,壓緊由1個(gè)壓緊螺釘對葉片背面進(jìn)行壓緊。 ; ^' [# ^& j: o% @ O; H# k. u
圖4 方箱裝配機(jī)構(gòu)
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1、3.壓緊螺釘 2、4、6、7.定位面 5.定位銷 ( L5 N3 u: Z2 \) I6 w
定位方箱的裝配機(jī)構(gòu):為了實(shí)現(xiàn)離線安裝找正工件,采用裝配機(jī)構(gòu)安裝方箱,葉片不僅與方箱定位,也與裝配機(jī)構(gòu)定位,從而保證加工位置正確性。裝配整體機(jī)構(gòu)包括定位壓緊工件結(jié)構(gòu)、定位方箱結(jié)構(gòu)、壓緊方箱結(jié)構(gòu)。
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圖5 定位壓緊工件機(jī)構(gòu)
0 v( x. m3 m( s. i) V PART 05 夾具工作原理/ p6 Q; i2 l* F8 r
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(1)先將方箱套在葉片上,再將方箱及葉片一同放在裝配機(jī)構(gòu)上,然后將葉片背面的兩個(gè)定位基準(zhǔn)面靠緊在兩個(gè)定位面上,并將葉片大端端面靠緊在圖4中定位銷上,然后進(jìn)行方箱機(jī)構(gòu)的定位壓緊。 $ {: X$ O% q7 X3 P0 h1 }
圖6 定位方箱機(jī)構(gòu)
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(2)松開壓緊可以將帶有工件的方箱從裝配機(jī)構(gòu)上拿下來,完成方箱定位的加工機(jī)構(gòu)操作。
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圖7 方箱與葉片分散機(jī)構(gòu) " U8 a. M6 y2 r4 S, W) I
(3)將圖7中的定位面2放在線切割設(shè)備上,找正方箱上表面橫縱方向,然后壓緊,進(jìn)行線切割加工,詳細(xì)的裝配關(guān)系如圖8所示。
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圖8 工裝工作過程
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(4)在進(jìn)行線切割加工的同時(shí),工人可以安裝其它的葉片在另外3個(gè)方箱上,步驟同此節(jié)的1、2內(nèi)容。加工完1個(gè)葉片后,只需要將裝夾好葉片的方箱放在機(jī)床上加工即可。這樣就實(shí)現(xiàn)了在加工1個(gè)葉片的同時(shí),離線安裝找正其他葉片,節(jié)省準(zhǔn)備時(shí)間。
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上述夾具經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用后,由于省去了3個(gè)夾具,加工效率和設(shè)備利用率均提高了2倍。首次實(shí)現(xiàn)加工與裝配工件同步進(jìn)行,一個(gè)方箱安裝的工件在加工時(shí),其他的方箱可離開加工設(shè)備安裝找。& k! s% ?; u6 P4 ~
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