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数控机床工装夹具的选择

来源:数控车床 作者:数控车床 时间:2019-08-12
       目前,机械加工按生产批量可分为两大类:一类是单件、多品种、小批量(简称小批量生产);另一类是少品种、大批量(简称大批量生产)。其中前者大约占到机械加工总产值的70~80%,是机械加工的主体。
 
       同样一款机床,为何生产效率却相差好几倍?得出的结论是:数控机床选用的夹具不合适,从而使数控机床的生产效率大幅降低。下面介绍数控机床夹具的合理选择及应用。
 
       如何提高数控机床利用率?通过技术分析,夹具的使用有很大的关系。据不完全统计,国内企业数控机床选用夹具不合理的比例高达50%以上。至2010年底,中国数控机床保有量近一百万台,也就是说有50万台以上的数控机床由于夹具选择不合理或应用不当,而出现了“窝工”现象;从另外一个角度来讲,在数控机床夹具的选择与应用上大有文章可做,因为其中蕴含枱可观的潜在经济效益。
 
       小批量生产周期﹦生产(准备/等待)时间+工件加工时间由于小批量生产“工件加工时间”很短,因此“生产(准备/等待)时间”的长短对于加工周期有枱至关重要的影响。要想提高生产效率,就必须想办法缩短生产(准备/等待)时间。
 
       下面推荐小批量生产可优先考虑的数控机床夹具:
 
       组合夹具
 
       组合夹具又称为“积木式夹具”,它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的机床夹具元件组成,客户可以根据加工要求,象“搭积木”一样,快速拼装出各种类型的机床夹具。由于组合夹具省去了设计和制造专用夹具时间,极大地缩短了生产准备时间,因而有效地缩短了小批量生产周期,即提高了生产效率。另外,组合夹具还具有定位精度高、装夹柔性大、循环重复使用、制造节能节材、使用成本低廉等优点。故小批量加工,特别是产品形状较为复杂时可优先考虑使用组合夹具。
 
       精密组合平口钳
 
       精密组合平口钳实际上属于组合夹具中的“合件”,与其它组合夹具元件相比其通用性更强、标准化程度更高、使用更简便、装夹更可靠,因此在全球范围内得到了广泛的应用。精密组合平口钳具有快速安装(拆卸)、快速装夹等优点,因此可以缩短生产准备时间,提高小批量生产效率。目前国际上常用的精密组合平口钳装夹范围一般在1000mm以内的,夹紧力一般在5000Kgf以内。
 
       光面夹具基座
 
       光面夹具基座在国内应用还不是很多,但在欧美等工业发达国家应用很广泛。它实际上就是经过精加工的夹具基体精毛坯,元件与机床定位连接部分和零件在夹具上的定位面已经精加工完毕。用户可以根据自己的实际需要,自行加工制作专用夹具。
 
       需要注意的是,这里所说的精密组合平口钳并不是老式机加虎钳,老式机加虎钳功能单一、制造精度低、无法成组使用、使用寿命短,不适宜在数控机床、加工中心上使用。这里所说的精密组合平口钳是起源于欧美等工业发达国家,专门针对数控机床、加工中心特点所设计的一系列新型平口钳,此类产品具有装夹柔性大、定位精度高、夹紧快速、可成组使用等特点,特别适合数控机床、加工中心使用。
 
       电永磁夹具
 
       电永磁夹具是以钕铁硼等新型永磁材料为磁力源,运用现代磁路原理而设计出来的一种新型夹具。大量的机加工实践表明,电永磁夹具可以大幅提高数控机床、加工中心的综合加工效能。
 
       电永磁夹具的夹紧与松开过程只需1秒左右,因此大幅缩短了装夹时间;常规机床夹具的定位元件和夹紧元件占用空间较大,而电永磁夹具没有这些占用空间的元件,因此与常规机床夹具相比,电永磁夹具的装夹范围更大,这有利于充分利用数控机床的工作枱和加工行程,有利于提高数控机床的综合加工效能。电永磁夹具的吸力一般在15~18Kgf/cm2,因此一定要保证吸力(夹紧力)足够抵抗切削力,一般情况下,吸附面积不应小于30cm2,即夹紧力不小于450Kgf。
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