Djupgående analys och optimering av bearbetningsplatsens utgångspunkter och fixturer i fleroperationsmaskiner
Sammanfattning: Denna artikel beskriver i detalj kraven och principerna för bearbetningsplatsens utgångspunkt i fleroperationsmaskiner, samt relevant kunskap om fixturer, inklusive grundläggande krav, vanliga typer och urvalsprinciper för fixturer. Den utforskar grundligt vikten av och sambanden mellan dessa faktorer i bearbetningsprocessen i fleroperationsmaskiner, med syftet att ge en omfattande och djupgående teoretisk grund och praktisk vägledning för yrkesverksamma och relevanta praktiker inom området mekanisk bearbetning, för att uppnå optimering och förbättring av bearbetningsnoggrannhet, effektivitet och kvalitet.
I. Introduktion
Fleroperationsmaskiner, som en typ av högprecisions- och högeffektiv automatiserad bearbetningsutrustning, intar en extremt viktig roll inom den moderna mekaniska tillverkningsindustrin. Bearbetningsprocessen involverar många komplexa länkar, och valet av bearbetningsplatsens utgångspunkt och bestämningen av fixturer är bland de viktigaste elementen. En rimlig positionsutgångspunkt kan säkerställa arbetsstyckets korrekta position under bearbetningsprocessen, vilket ger en exakt utgångspunkt för efterföljande skäroperationer; en lämplig fixtur kan stabilt hålla arbetsstycket, vilket säkerställer en smidig bearbetningsprocessens gång och, i viss mån, påverkar bearbetningens noggrannhet och produktionseffektivitet. Därför är djupgående forskning om bearbetningsplatsens utgångspunkt och fixturer i fleroperationsmaskiner av stor teoretisk och praktisk betydelse.
Fleroperationsmaskiner, som en typ av högprecisions- och högeffektiv automatiserad bearbetningsutrustning, intar en extremt viktig roll inom den moderna mekaniska tillverkningsindustrin. Bearbetningsprocessen involverar många komplexa länkar, och valet av bearbetningsplatsens utgångspunkt och bestämningen av fixturer är bland de viktigaste elementen. En rimlig positionsutgångspunkt kan säkerställa arbetsstyckets korrekta position under bearbetningsprocessen, vilket ger en exakt utgångspunkt för efterföljande skäroperationer; en lämplig fixtur kan stabilt hålla arbetsstycket, vilket säkerställer en smidig bearbetningsprocessens gång och, i viss mån, påverkar bearbetningens noggrannhet och produktionseffektivitet. Därför är djupgående forskning om bearbetningsplatsens utgångspunkt och fixturer i fleroperationsmaskiner av stor teoretisk och praktisk betydelse.
II. Krav och principer för val av utgångspunkt i fleroperationsmaskiner
(A) Tre grundläggande krav för val av referenspunkt
1. Noggrann placering och bekväm, pålitlig fixtur
Noggrann positionering är det primära villkoret för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet. Nollpunktsytan bör ha tillräcklig noggrannhet och stabilitet för att exakt kunna bestämma arbetsstyckets position i fleroperationscentrets koordinatsystem. Till exempel, vid fräsning av ett plan, om det finns ett stort planhetsfel på positioneringsnollpunktsytan, kommer det att orsaka en avvikelse mellan det bearbetade planet och konstruktionskraven.
Bekväm och tillförlitlig fixtur är relaterad till effektiviteten och säkerheten vid bearbetning. Sättet att fixera fixturen och arbetsstycket bör vara enkelt och lätt att använda, vilket gör att arbetsstycket snabbt kan installeras på bearbetningscentrets arbetsbord och säkerställer att arbetsstycket inte förskjuts eller lossnar under bearbetningsprocessen. Genom att till exempel applicera en lämplig klämkraft och välja lämpliga klämpunkter kan deformation av arbetsstycket på grund av för hög klämkraft undvikas, och rörelse av arbetsstycket under bearbetning på grund av otillräcklig klämkraft kan också förhindras.
Noggrann positionering är det primära villkoret för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet. Nollpunktsytan bör ha tillräcklig noggrannhet och stabilitet för att exakt kunna bestämma arbetsstyckets position i fleroperationscentrets koordinatsystem. Till exempel, vid fräsning av ett plan, om det finns ett stort planhetsfel på positioneringsnollpunktsytan, kommer det att orsaka en avvikelse mellan det bearbetade planet och konstruktionskraven.
Bekväm och tillförlitlig fixtur är relaterad till effektiviteten och säkerheten vid bearbetning. Sättet att fixera fixturen och arbetsstycket bör vara enkelt och lätt att använda, vilket gör att arbetsstycket snabbt kan installeras på bearbetningscentrets arbetsbord och säkerställer att arbetsstycket inte förskjuts eller lossnar under bearbetningsprocessen. Genom att till exempel applicera en lämplig klämkraft och välja lämpliga klämpunkter kan deformation av arbetsstycket på grund av för hög klämkraft undvikas, och rörelse av arbetsstycket under bearbetning på grund av otillräcklig klämkraft kan också förhindras.
2. Enkel dimensionsberäkning
Vid beräkning av dimensioner för olika bearbetningsdetaljer baserat på en viss utgångspunkt bör beräkningsprocessen göras så enkel som möjligt. Detta kan minska beräkningsfel under programmering och bearbetning, vilket förbättrar bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med flera hålsystem, om den valda utgångspunkten kan göra beräkningen av koordinatdimensionerna för varje hål enkel, kan det minska de komplexa beräkningarna i numerisk styrprogrammering och minska sannolikheten för fel.
Vid beräkning av dimensioner för olika bearbetningsdetaljer baserat på en viss utgångspunkt bör beräkningsprocessen göras så enkel som möjligt. Detta kan minska beräkningsfel under programmering och bearbetning, vilket förbättrar bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med flera hålsystem, om den valda utgångspunkten kan göra beräkningen av koordinatdimensionerna för varje hål enkel, kan det minska de komplexa beräkningarna i numerisk styrprogrammering och minska sannolikheten för fel.
3. Säkerställa bearbetningsnoggrannhet
Bearbetningsnoggrannhet är en viktig indikator för att mäta bearbetningskvalitet, inklusive dimensionsnoggrannhet, formnoggrannhet och positionsnoggrannhet. Valet av utgångspunkt bör kunna effektivt kontrollera bearbetningsfel så att det bearbetade arbetsstycket uppfyller kraven i konstruktionsritningen. Till exempel, vid svarvning av axelliknande delar kan valet av axelns mittlinje som positionsutgångspunkt bättre säkerställa axelns cylindricitet och koaxialiteten mellan olika axelsektioner.
Bearbetningsnoggrannhet är en viktig indikator för att mäta bearbetningskvalitet, inklusive dimensionsnoggrannhet, formnoggrannhet och positionsnoggrannhet. Valet av utgångspunkt bör kunna effektivt kontrollera bearbetningsfel så att det bearbetade arbetsstycket uppfyller kraven i konstruktionsritningen. Till exempel, vid svarvning av axelliknande delar kan valet av axelns mittlinje som positionsutgångspunkt bättre säkerställa axelns cylindricitet och koaxialiteten mellan olika axelsektioner.
(B) Sex principer för att välja platsdatum
1. Försök att välja designdatumet som platsdatumet
Konstruktionsdatumet är utgångspunkten för att bestämma andra dimensioner och former vid konstruktion av en detalj. Att välja konstruktionsdatumet som positionsdatum kan direkt säkerställa noggrannhetskraven för konstruktionsdimensionerna och minska felet i utgångspunktens feljustering. Till exempel, vid bearbetning av en lådformad detalj, om konstruktionsdatumet är lådans bottenyta och två sidoytor, kan användningen av dessa ytor som positionsdatum under bearbetningsprocessen enkelt säkerställa att positionsnoggrannheten mellan hålsystemen i lådan överensstämmer med konstruktionskraven.
Konstruktionsdatumet är utgångspunkten för att bestämma andra dimensioner och former vid konstruktion av en detalj. Att välja konstruktionsdatumet som positionsdatum kan direkt säkerställa noggrannhetskraven för konstruktionsdimensionerna och minska felet i utgångspunktens feljustering. Till exempel, vid bearbetning av en lådformad detalj, om konstruktionsdatumet är lådans bottenyta och två sidoytor, kan användningen av dessa ytor som positionsdatum under bearbetningsprocessen enkelt säkerställa att positionsnoggrannheten mellan hålsystemen i lådan överensstämmer med konstruktionskraven.
2. När platsdatumet och konstruktionsdatumet inte kan förenas, bör platsfelet kontrolleras noggrant för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet
När det är omöjligt att använda designdatumet som positionsdatum på grund av arbetsstyckets struktur eller bearbetningsprocessen etc., är det nödvändigt att noggrant analysera och kontrollera positionsfelet. Positioneringsfelet inkluderar utgångspunktens feljustering och utgångspunktens förskjutningsfel. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med komplex form kan det vara nödvändigt att först bearbeta en hjälputgångsyta. Vid detta tillfälle är det nödvändigt att kontrollera positionsfelet inom det tillåtna området genom rimliga fixturdesign- och positioneringsmetoder för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet. Metoder som att förbättra noggrannheten hos positioneringselement och optimera positionslayouten kan användas för att minska positionsfelet.
När det är omöjligt att använda designdatumet som positionsdatum på grund av arbetsstyckets struktur eller bearbetningsprocessen etc., är det nödvändigt att noggrant analysera och kontrollera positionsfelet. Positioneringsfelet inkluderar utgångspunktens feljustering och utgångspunktens förskjutningsfel. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med komplex form kan det vara nödvändigt att först bearbeta en hjälputgångsyta. Vid detta tillfälle är det nödvändigt att kontrollera positionsfelet inom det tillåtna området genom rimliga fixturdesign- och positioneringsmetoder för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet. Metoder som att förbättra noggrannheten hos positioneringselement och optimera positionslayouten kan användas för att minska positionsfelet.
3. När arbetsstycket behöver fixturas och bearbetas mer än två gånger, bör det valda datumet kunna slutföra bearbetningen av alla viktiga noggrannhetsdelar på en fixtur och plats.
För arbetsstycken som behöver fixeras flera gånger, om utgångspunkten för varje fixtur är inkonsekvent, kommer kumulativa fel att introduceras, vilket påverkar arbetsstyckets totala noggrannhet. Därför bör en lämplig utgångspunkt väljas för att slutföra bearbetningen av alla viktiga noggrannhetsdelar så mycket som möjligt i en fixtur. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med flera sidoytor och hålsystem, kan ett huvudplan och två hål användas som utgångspunkt för en fixtur för att slutföra bearbetningen av de flesta nyckelhålen och planen, och sedan kan bearbetningen av andra sekundära delar utföras, vilket kan minska noggrannhetsförlusten orsakad av flera fixturer.
För arbetsstycken som behöver fixeras flera gånger, om utgångspunkten för varje fixtur är inkonsekvent, kommer kumulativa fel att introduceras, vilket påverkar arbetsstyckets totala noggrannhet. Därför bör en lämplig utgångspunkt väljas för att slutföra bearbetningen av alla viktiga noggrannhetsdelar så mycket som möjligt i en fixtur. Till exempel, vid bearbetning av en detalj med flera sidoytor och hålsystem, kan ett huvudplan och två hål användas som utgångspunkt för en fixtur för att slutföra bearbetningen av de flesta nyckelhålen och planen, och sedan kan bearbetningen av andra sekundära delar utföras, vilket kan minska noggrannhetsförlusten orsakad av flera fixturer.
4. Det valda datumet bör säkerställa att så mycket bearbetningsinnehåll som möjligt slutförs
Detta kan minska antalet fixturer och förbättra bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av en roterande kroppsdel, kan valet av dess yttre cylindriska yta som positionsdatum utföra olika bearbetningsoperationer såsom yttercirkelsvarvning, gängbearbetning och kilspårfräsning i en fixtur, vilket undviker tidsslöseri och minskad noggrannhet orsakad av flera fixturer.
Detta kan minska antalet fixturer och förbättra bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av en roterande kroppsdel, kan valet av dess yttre cylindriska yta som positionsdatum utföra olika bearbetningsoperationer såsom yttercirkelsvarvning, gängbearbetning och kilspårfräsning i en fixtur, vilket undviker tidsslöseri och minskad noggrannhet orsakad av flera fixturer.
5. Vid bearbetning i batcher bör detaljens positionsdatum vara så konsekvent som möjligt med verktygsinställningsdatumet för att fastställa arbetsstyckets koordinatsystem.
Vid batchproduktion är det avgörande att fastställa arbetsstyckets koordinatsystem för att säkerställa bearbetningskonsekvens. Om positionsdatumet överensstämmer med verktygsinställningsdatumet kan programmerings- och verktygsinställningsoperationerna förenklas, och fel orsakade av utgångspunktskonvertering kan minskas. Till exempel, vid bearbetning av en batch av identiska plattliknande delar kan det nedre vänstra hörnet av delen placeras på en fast position på maskinbordet, och denna punkt kan användas som verktygsinställningsdatum för att fastställa arbetsstyckets koordinatsystem. På så sätt behöver endast samma program- och verktygsinställningsparametrar följas vid bearbetning av varje del, vilket förbättrar produktionseffektiviteten och stabiliteten i bearbetningsnoggrannheten.
Vid batchproduktion är det avgörande att fastställa arbetsstyckets koordinatsystem för att säkerställa bearbetningskonsekvens. Om positionsdatumet överensstämmer med verktygsinställningsdatumet kan programmerings- och verktygsinställningsoperationerna förenklas, och fel orsakade av utgångspunktskonvertering kan minskas. Till exempel, vid bearbetning av en batch av identiska plattliknande delar kan det nedre vänstra hörnet av delen placeras på en fast position på maskinbordet, och denna punkt kan användas som verktygsinställningsdatum för att fastställa arbetsstyckets koordinatsystem. På så sätt behöver endast samma program- och verktygsinställningsparametrar följas vid bearbetning av varje del, vilket förbättrar produktionseffektiviteten och stabiliteten i bearbetningsnoggrannheten.
6. När flera fixturer krävs bör datumet vara konsekvent före och efter
Oavsett om det är grovbearbetning eller finbearbetning, kan användning av en konsekvent utgångspunkt under flera fixturer säkerställa positionsnoggrannheten mellan olika bearbetningssteg. Till exempel, vid bearbetning av en stor formdel, från grovbearbetning till finbearbetning, kan det att alltid använda formens delningsyta och lokaliseringshål som utgångspunkt göra tilläggen mellan olika bearbetningsoperationer enhetliga, vilket undviker påverkan på formens noggrannhet och ytkvalitet orsakad av ojämna bearbetningstillägg på grund av utgångspunktsändringar.
Oavsett om det är grovbearbetning eller finbearbetning, kan användning av en konsekvent utgångspunkt under flera fixturer säkerställa positionsnoggrannheten mellan olika bearbetningssteg. Till exempel, vid bearbetning av en stor formdel, från grovbearbetning till finbearbetning, kan det att alltid använda formens delningsyta och lokaliseringshål som utgångspunkt göra tilläggen mellan olika bearbetningsoperationer enhetliga, vilket undviker påverkan på formens noggrannhet och ytkvalitet orsakad av ojämna bearbetningstillägg på grund av utgångspunktsändringar.
III. Bestämning av fixturer i fleroperationsmaskiner
(A) Grundläggande krav för fixturer
1. Klämmekanismen bör inte påverka matningen, och bearbetningsområdet bör vara öppet
Vid konstruktion av fixturens klämmekanism bör den undvika att störa skärverktygets matningsbana. Till exempel, vid fräsning med en vertikal fleroperationsmaskin, bör fixturens klämbultar, tryckplattor etc. inte blockera fräsens rörelsebana. Samtidigt bör bearbetningsområdet göras så öppet som möjligt så att skärverktyget smidigt kan närma sig arbetsstycket för skäroperationer. För vissa arbetsstycken med komplexa interna strukturer, såsom delar med djupa hålrum eller små hål, bör fixturens konstruktion säkerställa att skärverktyget kan nå bearbetningsområdet, vilket undviker situationer där bearbetning inte kan utföras på grund av att fixturen blockeras.
Vid konstruktion av fixturens klämmekanism bör den undvika att störa skärverktygets matningsbana. Till exempel, vid fräsning med en vertikal fleroperationsmaskin, bör fixturens klämbultar, tryckplattor etc. inte blockera fräsens rörelsebana. Samtidigt bör bearbetningsområdet göras så öppet som möjligt så att skärverktyget smidigt kan närma sig arbetsstycket för skäroperationer. För vissa arbetsstycken med komplexa interna strukturer, såsom delar med djupa hålrum eller små hål, bör fixturens konstruktion säkerställa att skärverktyget kan nå bearbetningsområdet, vilket undviker situationer där bearbetning inte kan utföras på grund av att fixturen blockeras.
2. Fixturen ska kunna installeras orienterat på maskinverktyget
Fixturen bör kunna positioneras och installeras korrekt på bearbetningscentrets arbetsbord för att säkerställa arbetsstyckets korrekta position i förhållande till maskinverktygets koordinataxlar. Vanligtvis används positionsnycklar, positionsstift och andra positionselement för att samverka med de T-formade spåren eller positionshålen på maskinverktygets arbetsbord för att uppnå en orienterad installation av fixturen. Till exempel, vid bearbetning av lådformade delar med en horisontell bearbetningscentral, används positionsnyckeln längst ner på fixturen för att samverka med de T-formade spåren på maskinverktygets arbetsbord för att bestämma fixturens position i X-axelns riktning, och sedan används andra positionselement för att bestämma positionerna i Y-axelns och Z-axelns riktningar, vilket säkerställer korrekt installation av arbetsstycket på maskinverktyget.
Fixturen bör kunna positioneras och installeras korrekt på bearbetningscentrets arbetsbord för att säkerställa arbetsstyckets korrekta position i förhållande till maskinverktygets koordinataxlar. Vanligtvis används positionsnycklar, positionsstift och andra positionselement för att samverka med de T-formade spåren eller positionshålen på maskinverktygets arbetsbord för att uppnå en orienterad installation av fixturen. Till exempel, vid bearbetning av lådformade delar med en horisontell bearbetningscentral, används positionsnyckeln längst ner på fixturen för att samverka med de T-formade spåren på maskinverktygets arbetsbord för att bestämma fixturens position i X-axelns riktning, och sedan används andra positionselement för att bestämma positionerna i Y-axelns och Z-axelns riktningar, vilket säkerställer korrekt installation av arbetsstycket på maskinverktyget.
3. Fixturens styvhet och stabilitet bör vara god
Under bearbetningsprocessen måste fixturen utsättas för skärkrafter, klämkrafter och andra krafter. Om fixturens styvhet är otillräcklig kommer den att deformeras under påverkan av dessa krafter, vilket resulterar i en minskning av arbetsstyckets bearbetningsnoggrannhet. Till exempel, vid höghastighetsfräsning är skärkraften relativt stor. Om fixturens styvhet inte är tillräcklig kommer arbetsstycket att vibrera under bearbetningsprocessen, vilket påverkar ytkvaliteten och bearbetningens dimensionsnoggrannhet. Därför bör fixturen vara tillverkad av material med tillräcklig styrka och styvhet, och dess struktur bör vara rimligt utformad, såsom att lägga till förstyvningar och använda tjockväggiga strukturer, för att förbättra dess styvhet och stabilitet.
Under bearbetningsprocessen måste fixturen utsättas för skärkrafter, klämkrafter och andra krafter. Om fixturens styvhet är otillräcklig kommer den att deformeras under påverkan av dessa krafter, vilket resulterar i en minskning av arbetsstyckets bearbetningsnoggrannhet. Till exempel, vid höghastighetsfräsning är skärkraften relativt stor. Om fixturens styvhet inte är tillräcklig kommer arbetsstycket att vibrera under bearbetningsprocessen, vilket påverkar ytkvaliteten och bearbetningens dimensionsnoggrannhet. Därför bör fixturen vara tillverkad av material med tillräcklig styrka och styvhet, och dess struktur bör vara rimligt utformad, såsom att lägga till förstyvningar och använda tjockväggiga strukturer, för att förbättra dess styvhet och stabilitet.
(B) Vanliga typer av armaturer
1. Allmänna armaturer
Allmänna fixturer har bred tillämpning, såsom skruvstäd, delningshuvuden och chuckar. Skruvstycken kan användas för att hålla olika små delar med regelbunden form, såsom kubformade och cylindrar, och används ofta vid fräsning, borrning och andra bearbetningsoperationer. Delningshuvuden kan användas för att utföra indexeringsbearbetning på arbetsstycken. Till exempel, vid bearbetning av delar med likomkretsegenskaper kan delningshuvudet noggrant styra arbetsstyckets rotationsvinkel för att uppnå flerstationsbearbetning. Chuckar används huvudsakligen för att hålla roterande kroppsdelar. Till exempel, vid svarvoperationer kan trekäftschuckar snabbt klämma fast axelliknande delar och kan automatiskt centrera, vilket är bekvämt för bearbetning.
Allmänna fixturer har bred tillämpning, såsom skruvstäd, delningshuvuden och chuckar. Skruvstycken kan användas för att hålla olika små delar med regelbunden form, såsom kubformade och cylindrar, och används ofta vid fräsning, borrning och andra bearbetningsoperationer. Delningshuvuden kan användas för att utföra indexeringsbearbetning på arbetsstycken. Till exempel, vid bearbetning av delar med likomkretsegenskaper kan delningshuvudet noggrant styra arbetsstyckets rotationsvinkel för att uppnå flerstationsbearbetning. Chuckar används huvudsakligen för att hålla roterande kroppsdelar. Till exempel, vid svarvoperationer kan trekäftschuckar snabbt klämma fast axelliknande delar och kan automatiskt centrera, vilket är bekvämt för bearbetning.
2. Modulära armaturer
Modulära fixturer består av en uppsättning standardiserade och standardiserade generella element. Dessa element kan flexibelt kombineras enligt olika arbetsstycksformer och bearbetningskrav för att snabbt bygga en fixtur som är lämplig för en specifik bearbetningsuppgift. Till exempel, vid bearbetning av en del med oregelbunden form, kan lämpliga basplattor, stödelement, placeringselement, klämelement etc. väljas från det modulära fixturelementbiblioteket och monteras till en fixtur enligt en viss layout. Fördelarna med modulära fixturer är hög flexibilitet och återanvändbarhet, vilket kan minska tillverkningskostnaden och produktionscykeln för fixturer, och är särskilt lämpliga för nya produkttester och småskalig produktion.
Modulära fixturer består av en uppsättning standardiserade och standardiserade generella element. Dessa element kan flexibelt kombineras enligt olika arbetsstycksformer och bearbetningskrav för att snabbt bygga en fixtur som är lämplig för en specifik bearbetningsuppgift. Till exempel, vid bearbetning av en del med oregelbunden form, kan lämpliga basplattor, stödelement, placeringselement, klämelement etc. väljas från det modulära fixturelementbiblioteket och monteras till en fixtur enligt en viss layout. Fördelarna med modulära fixturer är hög flexibilitet och återanvändbarhet, vilket kan minska tillverkningskostnaden och produktionscykeln för fixturer, och är särskilt lämpliga för nya produkttester och småskalig produktion.
3. Specialarmaturer
Specialfixturer är konstruerade och tillverkade specifikt för en eller flera liknande bearbetningsuppgifter. De kan anpassas efter arbetsstyckets specifika form, storlek och bearbetningsprocesskrav för att maximera garantin för bearbetningsnoggrannhet och effektivitet. Till exempel, vid bearbetning av bilmotorblock, på grund av blockens komplexa struktur och höga noggrannhetskrav, är specialfixturer vanligtvis utformade för att säkerställa bearbetningsnoggrannheten för olika cylinderhål, plan och andra delar. Nackdelarna med specialfixturer är hög tillverkningskostnad och lång designcykel, och de är generellt lämpliga för storskalig produktion.
Specialfixturer är konstruerade och tillverkade specifikt för en eller flera liknande bearbetningsuppgifter. De kan anpassas efter arbetsstyckets specifika form, storlek och bearbetningsprocesskrav för att maximera garantin för bearbetningsnoggrannhet och effektivitet. Till exempel, vid bearbetning av bilmotorblock, på grund av blockens komplexa struktur och höga noggrannhetskrav, är specialfixturer vanligtvis utformade för att säkerställa bearbetningsnoggrannheten för olika cylinderhål, plan och andra delar. Nackdelarna med specialfixturer är hög tillverkningskostnad och lång designcykel, och de är generellt lämpliga för storskalig produktion.
4. Justerbara armaturer
Justerbara fixturer är en kombination av modulära fixturer och specialfixturer. De har inte bara flexibiliteten hos modulära fixturer utan kan också säkerställa bearbetningsnoggrannhet i viss mån. Justerbara fixturer kan anpassas till bearbetning av arbetsstycken av olika storlekar eller liknande former genom att justera positionerna för vissa element eller byta ut vissa delar. Till exempel, vid bearbetning av en serie axelliknande delar med olika diametrar kan en justerbar fixtur användas. Genom att justera positionen och storleken på klämanordningen kan axlar med olika diametrar hållas, vilket förbättrar fixturens universalitet och utnyttjandegrad.
Justerbara fixturer är en kombination av modulära fixturer och specialfixturer. De har inte bara flexibiliteten hos modulära fixturer utan kan också säkerställa bearbetningsnoggrannhet i viss mån. Justerbara fixturer kan anpassas till bearbetning av arbetsstycken av olika storlekar eller liknande former genom att justera positionerna för vissa element eller byta ut vissa delar. Till exempel, vid bearbetning av en serie axelliknande delar med olika diametrar kan en justerbar fixtur användas. Genom att justera positionen och storleken på klämanordningen kan axlar med olika diametrar hållas, vilket förbättrar fixturens universalitet och utnyttjandegrad.
5. Flerstationsarmaturer
Flerstationsfixturer kan samtidigt hålla flera arbetsstycken för bearbetning. Denna typ av fixtur kan utföra samma eller olika bearbetningsoperationer på flera arbetsstycken i en fixtur- och bearbetningscykel, vilket avsevärt förbättrar bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av borr- och gängningsoperationer av små delar, kan en flerstationsfixtur samtidigt hålla flera delar. I en arbetscykel utförs borr- och gängningsoperationerna för varje del i tur och ordning, vilket minskar maskinens tomgångstid och förbättrar produktionseffektiviteten.
Flerstationsfixturer kan samtidigt hålla flera arbetsstycken för bearbetning. Denna typ av fixtur kan utföra samma eller olika bearbetningsoperationer på flera arbetsstycken i en fixtur- och bearbetningscykel, vilket avsevärt förbättrar bearbetningseffektiviteten. Till exempel, vid bearbetning av borr- och gängningsoperationer av små delar, kan en flerstationsfixtur samtidigt hålla flera delar. I en arbetscykel utförs borr- och gängningsoperationerna för varje del i tur och ordning, vilket minskar maskinens tomgångstid och förbättrar produktionseffektiviteten.
6. Gruppmatcher
Gruppfixturer används specifikt för att hålla arbetsstycken med liknande former, liknande storlekar och samma eller liknande placering, fastspänning och bearbetningsmetoder. De är baserade på principen om gruppteknik, där arbetsstycken med liknande egenskaper grupperas i en grupp, en generell fixturstruktur utformas och vissa element anpassas till bearbetningen av olika arbetsstycken i gruppen genom att justera eller byta ut dem. Till exempel, vid bearbetning av en serie kugghjulsämnen med olika specifikationer, kan gruppfixturen justera placeringen och fastspänningselementen i enlighet med förändringar i kugghjulsämnens öppning, ytterdiameter etc. för att uppnå fasthållning och bearbetning av olika kugghjulsämnen, vilket förbättrar fixturens anpassningsförmåga och produktionseffektivitet.
Gruppfixturer används specifikt för att hålla arbetsstycken med liknande former, liknande storlekar och samma eller liknande placering, fastspänning och bearbetningsmetoder. De är baserade på principen om gruppteknik, där arbetsstycken med liknande egenskaper grupperas i en grupp, en generell fixturstruktur utformas och vissa element anpassas till bearbetningen av olika arbetsstycken i gruppen genom att justera eller byta ut dem. Till exempel, vid bearbetning av en serie kugghjulsämnen med olika specifikationer, kan gruppfixturen justera placeringen och fastspänningselementen i enlighet med förändringar i kugghjulsämnens öppning, ytterdiameter etc. för att uppnå fasthållning och bearbetning av olika kugghjulsämnen, vilket förbättrar fixturens anpassningsförmåga och produktionseffektivitet.
(C) Principer för urval av fixturer i fleroperationsmaskiner
1. Med utgångspunkt i att säkerställa bearbetningsnoggrannhet och produktionseffektivitet bör generella fixturer föredras
Generella fixturer bör föredras på grund av deras breda tillämpbarhet och låga kostnad när bearbetningsnoggrannheten och produktionseffektiviteten kan tillgodoses. Till exempel, för vissa enkla bearbetningsuppgifter i ett stycke eller små serier, kan användning av generella fixturer som skruvstäd snabbt slutföra fixturering och bearbetning av arbetsstycket utan att behöva designa och tillverka komplexa fixturer.
Generella fixturer bör föredras på grund av deras breda tillämpbarhet och låga kostnad när bearbetningsnoggrannheten och produktionseffektiviteten kan tillgodoses. Till exempel, för vissa enkla bearbetningsuppgifter i ett stycke eller små serier, kan användning av generella fixturer som skruvstäd snabbt slutföra fixturering och bearbetning av arbetsstycket utan att behöva designa och tillverka komplexa fixturer.
2. Vid bearbetning i batcher kan enkla specialfixturer övervägas
Vid bearbetning i batcher kan enkla specialfixturer övervägas för att förbättra bearbetningseffektiviteten och säkerställa en jämn bearbetningsnoggrannhet. Även om dessa fixturer är speciella är deras struktur relativt enkel och tillverkningskostnaden blir inte för hög. Till exempel, vid bearbetning av en specifikt formad del i batcher kan en speciell positioneringsplatta och klämanordning utformas för att snabbt och exakt hålla arbetsstycket, vilket förbättrar produktionseffektiviteten och säkerställer bearbetningsnoggrannhet.
Vid bearbetning i batcher kan enkla specialfixturer övervägas för att förbättra bearbetningseffektiviteten och säkerställa en jämn bearbetningsnoggrannhet. Även om dessa fixturer är speciella är deras struktur relativt enkel och tillverkningskostnaden blir inte för hög. Till exempel, vid bearbetning av en specifikt formad del i batcher kan en speciell positioneringsplatta och klämanordning utformas för att snabbt och exakt hålla arbetsstycket, vilket förbättrar produktionseffektiviteten och säkerställer bearbetningsnoggrannhet.
3. Vid bearbetning i stora serier kan flerstationsfixturer och högeffektiva pneumatiska, hydrauliska och andra specialfixturer övervägas.
Vid storskalig produktion är produktionseffektivitet en nyckelfaktor. Flerstationsfixturer kan bearbeta flera arbetsstycken samtidigt, vilket avsevärt förbättrar produktionseffektiviteten. Pneumatiska, hydrauliska och andra specialfixturer kan ge stabila och relativt stora klämkrafter, vilket säkerställer arbetsstyckets stabilitet under bearbetningsprocessen, och kläm- och lossningsåtgärderna är snabba, vilket ytterligare förbättrar produktionseffektiviteten. Till exempel, vid stora produktionslinjer för bildelar används ofta flerstationsfixturer och hydrauliska fixturer för att förbättra produktionseffektiviteten och bearbetningskvaliteten.
Vid storskalig produktion är produktionseffektivitet en nyckelfaktor. Flerstationsfixturer kan bearbeta flera arbetsstycken samtidigt, vilket avsevärt förbättrar produktionseffektiviteten. Pneumatiska, hydrauliska och andra specialfixturer kan ge stabila och relativt stora klämkrafter, vilket säkerställer arbetsstyckets stabilitet under bearbetningsprocessen, och kläm- och lossningsåtgärderna är snabba, vilket ytterligare förbättrar produktionseffektiviteten. Till exempel, vid stora produktionslinjer för bildelar används ofta flerstationsfixturer och hydrauliska fixturer för att förbättra produktionseffektiviteten och bearbetningskvaliteten.
4. Vid användning av gruppteknik bör gruppfixturer användas
När man använder gruppteknik för att bearbeta arbetsstycken med liknande former och storlekar kan gruppfixturer utnyttja sina fördelar fullt ut, vilket minskar typerna av fixturer och arbetsbelastningen för design och tillverkning. Genom att rimligt justera gruppfixturerna kan de anpassas till bearbetningskraven för olika arbetsstycken, vilket förbättrar produktionens flexibilitet och effektivitet. Till exempel, i mekaniska tillverkningsföretag, vid bearbetning av axelliknande delar av samma typ men med olika specifikationer, kan användning av gruppfixturer minska produktionskostnaderna och förbättra bekvämligheten med produktionsledning.
När man använder gruppteknik för att bearbeta arbetsstycken med liknande former och storlekar kan gruppfixturer utnyttja sina fördelar fullt ut, vilket minskar typerna av fixturer och arbetsbelastningen för design och tillverkning. Genom att rimligt justera gruppfixturerna kan de anpassas till bearbetningskraven för olika arbetsstycken, vilket förbättrar produktionens flexibilitet och effektivitet. Till exempel, i mekaniska tillverkningsföretag, vid bearbetning av axelliknande delar av samma typ men med olika specifikationer, kan användning av gruppfixturer minska produktionskostnaderna och förbättra bekvämligheten med produktionsledning.
(D) Optimal fixturposition för arbetsstycket på maskinbordet
Arbetsstyckets fixturposition bör säkerställa att det ligger inom bearbetningsrörelsen för varje axel i maskinverktyget, för att undvika situationer där skärverktyget inte kan nå bearbetningsområdet eller kolliderar med maskinverktygets komponenter på grund av felaktig fixturposition. Samtidigt bör skärverktygets längd göras så kort som möjligt för att förbättra skärverktygets bearbetningsstyvhet. Till exempel, vid bearbetning av en stor platt, plattliknande del, om arbetsstycket är fixerat vid kanten av maskinverktygets arbetsbord, kan skärverktyget sträcka sig för långt vid bearbetning av vissa delar, vilket minskar skärverktygets styvhet, vilket lätt orsakar vibrationer och deformation, och påverkar bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten. Därför bör fixturpositionen, i enlighet med arbetsstyckets form, storlek och bearbetningsprocesskrav, väljas rimligt så att skärverktyget kan vara i bästa möjliga arbetstillstånd under bearbetningsprocessen, vilket förbättrar bearbetningskvaliteten och effektiviteten.
Arbetsstyckets fixturposition bör säkerställa att det ligger inom bearbetningsrörelsen för varje axel i maskinverktyget, för att undvika situationer där skärverktyget inte kan nå bearbetningsområdet eller kolliderar med maskinverktygets komponenter på grund av felaktig fixturposition. Samtidigt bör skärverktygets längd göras så kort som möjligt för att förbättra skärverktygets bearbetningsstyvhet. Till exempel, vid bearbetning av en stor platt, plattliknande del, om arbetsstycket är fixerat vid kanten av maskinverktygets arbetsbord, kan skärverktyget sträcka sig för långt vid bearbetning av vissa delar, vilket minskar skärverktygets styvhet, vilket lätt orsakar vibrationer och deformation, och påverkar bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten. Därför bör fixturpositionen, i enlighet med arbetsstyckets form, storlek och bearbetningsprocesskrav, väljas rimligt så att skärverktyget kan vara i bästa möjliga arbetstillstånd under bearbetningsprocessen, vilket förbättrar bearbetningskvaliteten och effektiviteten.
IV. Slutsats
Ett rimligt val av bearbetningsplatsens utgångspunkt och korrekt bestämning av fixturer i fleroperationsmaskiner är viktiga länkar för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet och förbättra produktionseffektiviteten. I den faktiska bearbetningsprocessen är det nödvändigt att noggrant förstå och följa kraven och principerna för platsens utgångspunkt, välja lämpliga fixturtyper enligt arbetsstyckets egenskaper och bearbetningskrav och bestämma det optimala fixturschemat enligt fixturvalsprinciperna. Samtidigt bör uppmärksamhet ägnas åt att optimera arbetsstyckets fixturposition på verktygsmaskinens arbetsbord för att fullt ut utnyttja fördelarna med hög precision och hög effektivitet hos fleroperationsmaskineriet, uppnå högkvalitativ, låg kostnad och hög flexibilitet i produktionen inom mekanisk bearbetning, uppfylla de alltmer varierande kraven från den moderna tillverkningsindustrin och främja kontinuerlig utveckling och framsteg inom mekanisk bearbetningsteknik.
Ett rimligt val av bearbetningsplatsens utgångspunkt och korrekt bestämning av fixturer i fleroperationsmaskiner är viktiga länkar för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet och förbättra produktionseffektiviteten. I den faktiska bearbetningsprocessen är det nödvändigt att noggrant förstå och följa kraven och principerna för platsens utgångspunkt, välja lämpliga fixturtyper enligt arbetsstyckets egenskaper och bearbetningskrav och bestämma det optimala fixturschemat enligt fixturvalsprinciperna. Samtidigt bör uppmärksamhet ägnas åt att optimera arbetsstyckets fixturposition på verktygsmaskinens arbetsbord för att fullt ut utnyttja fördelarna med hög precision och hög effektivitet hos fleroperationsmaskineriet, uppnå högkvalitativ, låg kostnad och hög flexibilitet i produktionen inom mekanisk bearbetning, uppfylla de alltmer varierande kraven från den moderna tillverkningsindustrin och främja kontinuerlig utveckling och framsteg inom mekanisk bearbetningsteknik.
Genom omfattande forskning och optimerad tillämpning av bearbetningsplatsens utgångspunkt och fixturer i fleroperationscentraler kan konkurrenskraften för mekaniska tillverkningsföretag effektivt förbättras. Med utgångspunkten att säkerställa produktkvalitet kan produktionseffektiviteten förbättras, produktionskostnaderna minskas och större ekonomiska och sociala fördelar skapas för företag. Inom det framtida området för mekanisk bearbetning, med den kontinuerliga framväxten av ny teknik och nya material, kommer bearbetningsplatsens utgångspunkt och fixturer i fleroperationscentraler också att fortsätta att förnya sig och utvecklas för att anpassa sig till mer komplexa och högprecisionsbearbetningskrav.