夾具應該滿足的基本要求是能夠可靠地夾持工件,同時不能妨礙加工的進行。這就是夾具的加工有效性。夾具的加工有效性如何會直接影響加工工藝的優劣,未來夾具的趨勢是更加有效的夾持,并與設備工廠建立有效的連接。 7 F1 \$ P# R7 Q, V
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五面銑削加工案例以銑削加工中的五面加工為例:所謂五面加工,就是在對工件一次夾緊的情況下實現五個面的加工。五面加工既能夠有效地保證機工精度,又能夠大大提高加工效率,因此必將是智能制造中常用的加工方式。但是,在使用傳統的夾具時,由于夾持面過大,五面加工往往難以實現。 * k& X) X# a7 R' v3 T0 f' C
▲ 適合五面加工的咬合式夾持技術 ( }- O$ o2 B5 g% l- I. W
一種專利技術——咬合式虎鉗展示了一個很好的解決方案,它只占據工件3mm的夾持高度,就能可靠地夾緊工件,讓機床毫無障礙地對工件進行五面加工。 & x' @- w* {( q
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咬合式夾持方式中,虎鉗鉗口和工件之間有嵌入關系,使得工件在僅被夾持極少的情況下也能抵抗大的切削力,并且工件幾乎五面全裸露出來,刀具可以自由的加工整個零件,咬合式夾持技術可以有效的減少夾持面積。 ) m4 j) k4 Z! v% \+ a* o2 X
醫療器械工件加工案例為了更好的闡述使用情況,現以諸多案例中“某醫療器械公司”的工件為例:
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1.工件加工內容 六面需要加工,典型的閥塊類工件,面加工,孔加工皆有,材料為黃銅HB59-1。且孔與孔、孔與槽等都有位置度的要求,由于零件在醫療設備中使用,所以其表面粗糙度也是有要求的。 : |# Q2 S0 E& I* u7 ]) A' z* L: M
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2.工件加工工藝的要求
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“滿足六面加工和實現槽孔形位公差”,理想夾具應為一次裝夾實現5面加工。第6面加工,以傳統方法軟爪夾持清除一序硬爪夾持痕跡,完成余下加工要求。 “表面粗糙度要求”,實現此要求理想夾持是咬合夾持力小。但夾緊力小,工件易跑,所以在夾持方式上有所突破。 $ W3 S( H7 D& U+ C9 s$ f
▲ 正在進行的加工實例 9 ~1 Y0 `) x% b' i: G( w
機床:型號DMG1035V帶第四軸擺動臺主軸SK40 擺臺尺寸:600*300mm 可裝夾工件+工件數量:2件/次 切削平均線速度參數:300m/min 班次:2班/天 3.應用前后比較 之前的加工方式:
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▲為了實現夾持少,漏出更多可加工面,在虎鉗裝夾位置增加墊塊。每次更換零件需要調整墊塊增加裝夾時間,且由于安裝不便,如想加工到滿意的平面度平行度,止位的調整要花費很長的時間 $ \8 ~9 C& s" D4 l1 ^; \9 N8 s7 n3 q% Q
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▲為了實現6個面都需要加工,實施時就需要多次停機拆卸裝夾工件,自身位置度變化,生產效率和工件形位公差不容易保證。 如今的加工:
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▲虎鉗3mm臺階,起到定位和夾緊的作用,且夾持剛性好,無振動。以最小的夾持面積實現孔、槽加工一次完成。最大限度保障了零件的精度要求。使用“咬合式”夾持技術,實現小驅動力達到大的夾緊力。使相對較軟的有色金屬零件不易變形。
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▲配合快換零點位系統實現4×90°分度,使得工件與夾持系統保持相對靜止,做到一次裝夾五面加工。
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4.加工效率對比 傳統工裝: 工序:為滿足加工,采用7道工序 裝夾時間:單個工裝裝夾時間10分鐘 完整單件所需時間:100分鐘 使用咬合式虎鉗: 工序:2道工序滿足生產 裝夾時間:多個互用只要3分鐘 完整單件所需時間:70分鐘
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