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五軸該配什么夾持技術,才能整合多道工序為一道

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發表于 2023-4-1 09:38:07 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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。

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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。

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▲ 適合五面加工的咬合式夾持技術

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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。
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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。

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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。
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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。

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▲ 正在進行的加工實例

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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
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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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