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成組夾具的主要工作原理是將工藝流程相同的加工零件進(jìn)行分類成組加工,，使零件達(dá)到良好的同一性和互換性比較好,。在多品種小批量生產(chǎn)類型中,，成組加工技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛。 一、成組夾具的應(yīng)用實例 以加工典型零件固定小支座為例。零件毛坯精尺寸為150mm×25.5mm×15mm,，鋁材塑性和切削加工性能良好，由毛坯到零件加工完成需要在加工中心上完成銑內(nèi)腔、銑斜面,、銑端面孔3個工序,。 圖1 固定小支座零件圖 如果用傳統(tǒng)的方法加工，一次只能加工1個零件,，裝夾和對刀非常費時,。而采用成組夾具進(jìn)行加工，一次可以裝夾并加工一組相同的零件,。 二,、成組夾具的功能設(shè)計 為保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置,，因此對于成組夾具而言,，其功能設(shè)計需同時滿足夾具在機(jī)床上位置正確、工件在夾具上位置正確,、刀具相對夾具位置準(zhǔn)確、工件與工件之間相對位置準(zhǔn)確這四個條件,。設(shè)計時,，應(yīng)該根據(jù)工藝過程與定位程度來進(jìn)行確定，合理選擇定位基準(zhǔn)與夾緊力,，從而保持零位定位準(zhǔn)確,。 圖2 成組夾具零件圖 2.1 夾具的結(jié)構(gòu)形狀及規(guī)格大小 從夾具的使用功能看，夾具的結(jié)構(gòu)形狀和規(guī)格大小要滿足結(jié)構(gòu)緊湊,、安裝方便,、定位迅速、裝夾穩(wěn)定,、快速更換這幾個要求,。該成組夾具由六面體和條形槽兩部分組成。六面體是夾具的基本體部分,，條形槽是待加工零件放置區(qū),。基本體部分的總體尺寸為300mm×130mm×40mm,，條形槽部分的尺寸為130mm×25.5-0.04mm×15mm ,。設(shè)計需要保證夾具的平行度與垂直度符合要求，并且每個槽的尺寸需嚴(yán)格統(tǒng)一公差,。 圖3 成組夾具建模 2.2 夾具的強(qiáng)度設(shè)計及材料選用 夾具設(shè)計的質(zhì)量對生產(chǎn)效率,、產(chǎn)品質(zhì)量、廢品率等有著直接的影響,，為此,，設(shè)計時要綜合考慮夾具的實用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性,。因為零件為鋁件,，塑性好且尺寸較小,，工作過程受力不大且為斷續(xù)切削，因此,，需要的夾緊力不大,，對夾具的強(qiáng)度、剛度要求不高,，可以選擇45鋼,。 2.3 夾具和零件的固定設(shè)計 成組夾具的使用包括將夾具固定在機(jī)床上和將零件固定在夾具上兩個步驟，裝夾設(shè)計如圖4 所示,，墊鐵和平口鉗將夾具和零件固定在機(jī)床的工作臺上,。該固定方式最大的特點是對待加工零件的尺寸同一性要求較高，否則裝夾不緊,，降低操作安全系數(shù),。 圖4 成組夾具上的多件零件 三、成組夾具的加工特點 在該零件的加工中,，需要先將毛坯材料加工到一定精度,，然后裝夾到成組夾具中。為了保證零件的相對位置正確,，先要找到工件坐標(biāo)系的XYZ值,，然后采用機(jī)床操作使程序按條形槽間距值偏移加工。 圖5 加工內(nèi)腔示例 該加工的優(yōu)點是減少加工中裝夾零件次數(shù),、裝夾難度,，減少單件程序加工時間，增加虎鉗夾持面積,，減短零件生產(chǎn)周期,。缺點是對被加工零件的公差要求比較高，如果被加工的一組零件彼此之間尺寸相差過大,，則不容易夾緊,，容易打刀。 圖6 加工斜面與頂端孔示例 圖7 加工另一端孔示例 四,、應(yīng)用效果及結(jié)論 為了更好的驗證成組技術(shù)的效果,，通過用普通夾具和成組夾具同時加工一組零件，比較兩者的加工用時和加工成本,，得出的對比如下表,。 從應(yīng)用效果分析，成組夾具應(yīng)用前,，單個零件加工難度較大,。主要表現(xiàn)在：零件的高度太低，需要露出鉗口太多，夾持量比較小,，夾緊力度不夠,。裝夾零件時很多不可控因素不能避免（機(jī)床原因，裝夾原因）可能導(dǎo)致零件不合格甚至報廢,。逐件裝夾,，逐件加工的方式裝夾時間和程序運行時間相應(yīng)也會很多。成組夾具應(yīng)用后,，通過改進(jìn)加工程序,，零件生產(chǎn)周期縮短，加工成本降低,。不過需要注意的是,，成組技術(shù)是找一次基準(zhǔn)加工多個零件，因此基準(zhǔn)的誤差不可避免,，可能不適用于精度要求極高的場合,。 4 k) @5 J, D' f* Q% }1 P: ^
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發(fā)表于 2018-7-31 09:47:24
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