Analiză aprofundată și optimizare a reperelor de prelucrare și a dispozitivelor de fixare în centrele de prelucrare
Rezumat: Această lucrare detaliază cerințele și principiile privind reperele de prelucrare în centrele de prelucrare, precum și cunoștințele relevante despre dispozitivele de fixare, inclusiv cerințele de bază, tipurile comune și principiile de selecție a dispozitivelor de fixare. Explorează în detaliu importanța și interrelațiile acestor factori în procesul de prelucrare al centrelor de prelucrare, cu scopul de a oferi o bază teoretică cuprinzătoare și aprofundată, precum și îndrumări practice pentru profesioniști și practicienii relevanți din domeniul prelucrării mecanice, astfel încât să se realizeze optimizarea și îmbunătățirea preciziei, eficienței și calității prelucrării.
I. Introducere
Centrele de prelucrare, ca echipamente de prelucrare automate de înaltă precizie și eficiență, ocupă o poziție extrem de importantă în industria modernă de producție mecanică. Procesul de prelucrare implică numeroase verigi complexe, iar selectarea reperelor de amplasare a piesei de prelucrare și determinarea dispozitivelor de fixare se numără printre elementele cheie. Un reper de amplasare rezonabil poate asigura poziția precisă a piesei de prelucrat în timpul procesului de prelucrare, oferind un punct de plecare exact pentru operațiunile ulterioare de așchiere; un dispozitiv de fixare adecvat poate fixa stabil piesa de prelucrat, asigurând progresul lin al procesului de prelucrare și, într-o anumită măsură, influențând precizia prelucrării și eficiența producției. Prin urmare, cercetarea aprofundată a reperelor de amplasare a piesei de prelucrare și a dispozitivelor de fixare în centrele de prelucrare are o mare importanță teoretică și practică.
Centrele de prelucrare, ca echipamente de prelucrare automate de înaltă precizie și eficiență, ocupă o poziție extrem de importantă în industria modernă de producție mecanică. Procesul de prelucrare implică numeroase verigi complexe, iar selectarea reperelor de amplasare a piesei de prelucrare și determinarea dispozitivelor de fixare se numără printre elementele cheie. Un reper de amplasare rezonabil poate asigura poziția precisă a piesei de prelucrat în timpul procesului de prelucrare, oferind un punct de plecare exact pentru operațiunile ulterioare de așchiere; un dispozitiv de fixare adecvat poate fixa stabil piesa de prelucrat, asigurând progresul lin al procesului de prelucrare și, într-o anumită măsură, influențând precizia prelucrării și eficiența producției. Prin urmare, cercetarea aprofundată a reperelor de amplasare a piesei de prelucrare și a dispozitivelor de fixare în centrele de prelucrare are o mare importanță teoretică și practică.
II. Cerințe și principii pentru selectarea reperelor în centrele de prelucrare
(A) Trei cerințe de bază pentru selectarea datelor de referință
1. Locație precisă și fixare convenabilă și fiabilă
Poziționarea precisă este condiția principală pentru asigurarea preciziei prelucrării. Suprafața de referință trebuie să aibă suficientă precizie și stabilitate pentru a determina cu exactitate poziția piesei de prelucrat în sistemul de coordonate al centrului de prelucrare. De exemplu, la frezarea unui plan, dacă există o eroare mare de planeitate pe suprafața de referință de poziționare, aceasta va cauza o abatere între planul prelucrat și cerințele de proiectare.
O fixare convenabilă și fiabilă este legată de eficiența și siguranța prelucrării. Modul de fixare a dispozitivului de fixare și a piesei de prelucrat trebuie să fie simplu și ușor de utilizat, permițând instalarea rapidă a piesei de prelucrat pe masa de lucru a centrului de prelucrare și asigurându-se că piesa de prelucrat nu se va deplasa sau slăbi în timpul procesului de prelucrare. De exemplu, prin aplicarea unei forțe de strângere adecvate și selectarea punctelor de strângere adecvate, se poate evita deformarea piesei de prelucrat din cauza forței de strângere excesive și, de asemenea, se poate preveni mișcarea piesei de prelucrat în timpul prelucrării din cauza forței de strângere insuficiente.
Poziționarea precisă este condiția principală pentru asigurarea preciziei prelucrării. Suprafața de referință trebuie să aibă suficientă precizie și stabilitate pentru a determina cu exactitate poziția piesei de prelucrat în sistemul de coordonate al centrului de prelucrare. De exemplu, la frezarea unui plan, dacă există o eroare mare de planeitate pe suprafața de referință de poziționare, aceasta va cauza o abatere între planul prelucrat și cerințele de proiectare.
O fixare convenabilă și fiabilă este legată de eficiența și siguranța prelucrării. Modul de fixare a dispozitivului de fixare și a piesei de prelucrat trebuie să fie simplu și ușor de utilizat, permițând instalarea rapidă a piesei de prelucrat pe masa de lucru a centrului de prelucrare și asigurându-se că piesa de prelucrat nu se va deplasa sau slăbi în timpul procesului de prelucrare. De exemplu, prin aplicarea unei forțe de strângere adecvate și selectarea punctelor de strângere adecvate, se poate evita deformarea piesei de prelucrat din cauza forței de strângere excesive și, de asemenea, se poate preveni mișcarea piesei de prelucrat în timpul prelucrării din cauza forței de strângere insuficiente.
2. Calcul simplu al dimensiunilor
Atunci când se calculează dimensiunile diferitelor piese prelucrate pe baza unei anumite date de referință, procesul de calcul trebuie să fie cât mai simplu posibil. Acest lucru poate reduce erorile de calcul în timpul programării și prelucrării, îmbunătățind astfel eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu sisteme de găuri multiple, dacă data selectată poate simplifica calculul dimensiunilor de coordonate ale fiecărei găuri, se pot reduce calculele complexe din programarea cu control numeric și se poate reduce probabilitatea erorilor.
Atunci când se calculează dimensiunile diferitelor piese prelucrate pe baza unei anumite date de referință, procesul de calcul trebuie să fie cât mai simplu posibil. Acest lucru poate reduce erorile de calcul în timpul programării și prelucrării, îmbunătățind astfel eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu sisteme de găuri multiple, dacă data selectată poate simplifica calculul dimensiunilor de coordonate ale fiecărei găuri, se pot reduce calculele complexe din programarea cu control numeric și se poate reduce probabilitatea erorilor.
3. Asigurarea preciziei de prelucrare
Precizia de prelucrare este un indicator important pentru măsurarea calității prelucrării, inclusiv precizia dimensională, precizia formei și precizia pozițională. Selectarea referinței ar trebui să permită controlul eficient al erorilor de prelucrare, astfel încât piesa prelucrată să îndeplinească cerințele desenului de proiectare. De exemplu, la strunjirea pieselor de tip arbore, selectarea liniei centrale a arborelui ca referință de locație poate asigura mai bine cilindricitatea arborelui și coaxialitatea dintre diferitele secțiuni ale arborelui.
Precizia de prelucrare este un indicator important pentru măsurarea calității prelucrării, inclusiv precizia dimensională, precizia formei și precizia pozițională. Selectarea referinței ar trebui să permită controlul eficient al erorilor de prelucrare, astfel încât piesa prelucrată să îndeplinească cerințele desenului de proiectare. De exemplu, la strunjirea pieselor de tip arbore, selectarea liniei centrale a arborelui ca referință de locație poate asigura mai bine cilindricitatea arborelui și coaxialitatea dintre diferitele secțiuni ale arborelui.
(B) Șase principii pentru selectarea datelor de locație
1. Încercați să selectați Datum-ul de proiectare ca Datum de locație
Punctul de referință de proiectare este punctul de plecare pentru determinarea altor dimensiuni și forme la proiectarea unei piese. Selectarea punctului de referință de proiectare ca punct de referință de locație poate asigura direct cerințele de precizie ale dimensiunilor de proiectare și poate reduce eroarea de nealiniere a punctului de referință. De exemplu, la prelucrarea unei piese în formă de cutie, dacă punctul de referință de proiectare este suprafața inferioară și două suprafețe laterale ale cutiei, atunci utilizarea acestor suprafețe ca punct de referință de locație în timpul procesului de prelucrare poate asigura în mod convenabil că precizia pozițională dintre sistemele de găuri din cutie este în concordanță cu cerințele de proiectare.
Punctul de referință de proiectare este punctul de plecare pentru determinarea altor dimensiuni și forme la proiectarea unei piese. Selectarea punctului de referință de proiectare ca punct de referință de locație poate asigura direct cerințele de precizie ale dimensiunilor de proiectare și poate reduce eroarea de nealiniere a punctului de referință. De exemplu, la prelucrarea unei piese în formă de cutie, dacă punctul de referință de proiectare este suprafața inferioară și două suprafețe laterale ale cutiei, atunci utilizarea acestor suprafețe ca punct de referință de locație în timpul procesului de prelucrare poate asigura în mod convenabil că precizia pozițională dintre sistemele de găuri din cutie este în concordanță cu cerințele de proiectare.
2. Când datele de locație și datele de proiectare nu pot fi unificate, eroarea de locație trebuie controlată strict pentru a asigura precizia prelucrării.
Atunci când este imposibil să se adopte punctul de referință de proiectare ca punct de referință de locație din cauza structurii piesei de prelucrat sau a procesului de prelucrare etc., este necesar să se analizeze și să se controleze cu precizie eroarea de locație. Eroarea de locație include eroarea de nealiniere a punctului de referință și eroarea de deplasare a punctului de referință. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă complexă, poate fi necesar să se prelucreze mai întâi o suprafață de referință auxiliară. În acest moment, este necesar să se controleze eroarea de locație în intervalul admis prin intermediul unei proiectări rezonabile a dispozitivelor de fixare și a unor metode de locație pentru a asigura precizia prelucrării. Metode precum îmbunătățirea preciziei elementelor de locație și optimizarea aspectului locației pot fi utilizate pentru a reduce eroarea de locație.
Atunci când este imposibil să se adopte punctul de referință de proiectare ca punct de referință de locație din cauza structurii piesei de prelucrat sau a procesului de prelucrare etc., este necesar să se analizeze și să se controleze cu precizie eroarea de locație. Eroarea de locație include eroarea de nealiniere a punctului de referință și eroarea de deplasare a punctului de referință. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă complexă, poate fi necesar să se prelucreze mai întâi o suprafață de referință auxiliară. În acest moment, este necesar să se controleze eroarea de locație în intervalul admis prin intermediul unei proiectări rezonabile a dispozitivelor de fixare și a unor metode de locație pentru a asigura precizia prelucrării. Metode precum îmbunătățirea preciziei elementelor de locație și optimizarea aspectului locației pot fi utilizate pentru a reduce eroarea de locație.
3. Când piesa de prelucrat trebuie fixată și prelucrată de mai mult de două ori, punctul de referință selectat ar trebui să poată finaliza prelucrarea tuturor pieselor cheie de precizie într-un singur punct de fixare și locație.
Pentru piesele de prelucrat care trebuie fixate de mai multe ori, dacă referința pentru fiecare fixare este inconsistentă, vor fi introduse erori cumulative, afectând precizia generală a piesei de prelucrat. Prin urmare, trebuie selectată o referință adecvată pentru a finaliza prelucrarea tuturor pieselor cheie de precizie cât mai mult posibil într-o singură fixare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu mai multe suprafețe laterale și sisteme de găuri, se poate utiliza un plan principal și două găuri ca referință pentru o fixare pentru a finaliza prelucrarea majorității găurilor și planurilor cheie, iar apoi se poate efectua prelucrarea altor piese secundare, ceea ce poate reduce pierderea de precizie cauzată de fixările multiple.
Pentru piesele de prelucrat care trebuie fixate de mai multe ori, dacă referința pentru fiecare fixare este inconsistentă, vor fi introduse erori cumulative, afectând precizia generală a piesei de prelucrat. Prin urmare, trebuie selectată o referință adecvată pentru a finaliza prelucrarea tuturor pieselor cheie de precizie cât mai mult posibil într-o singură fixare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu mai multe suprafețe laterale și sisteme de găuri, se poate utiliza un plan principal și două găuri ca referință pentru o fixare pentru a finaliza prelucrarea majorității găurilor și planurilor cheie, iar apoi se poate efectua prelucrarea altor piese secundare, ceea ce poate reduce pierderea de precizie cauzată de fixările multiple.
4. Datumul selectat ar trebui să asigure finalizarea a cât mai multor conținuturi de prelucrare posibil
Acest lucru poate reduce numărul de fixări și poate îmbunătăți eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea unei piese rotative a corpului, selectarea suprafeței sale cilindrice exterioare ca punct de reper poate finaliza diverse operațiuni de prelucrare, cum ar fi strunjirea cercului exterior, prelucrarea filetului și frezarea canalelor de pană, într-o singură fixare, evitând pierderea de timp și reducerea preciziei cauzate de fixările multiple.
Acest lucru poate reduce numărul de fixări și poate îmbunătăți eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea unei piese rotative a corpului, selectarea suprafeței sale cilindrice exterioare ca punct de reper poate finaliza diverse operațiuni de prelucrare, cum ar fi strunjirea cercului exterior, prelucrarea filetului și frezarea canalelor de pană, într-o singură fixare, evitând pierderea de timp și reducerea preciziei cauzate de fixările multiple.
5. La prelucrarea în loturi, punctul de referință al piesei trebuie să fie cât mai consistent posibil cu punctul de referință de setare a sculei pentru stabilirea sistemului de coordonate al piesei de prelucrat.
În producția pe loturi, stabilirea sistemului de coordonate al piesei de prelucrat este crucială pentru asigurarea consecvenței prelucrării. Dacă punctul de referință al locației este în concordanță cu punctul de referință pentru setarea sculei, operațiunile de programare și setare a sculei pot fi simplificate, iar erorile cauzate de conversia punctului de referință pot fi reduse. De exemplu, la prelucrarea unui lot de piese identice de tip placă, colțul din stânga jos al piesei poate fi amplasat într-o poziție fixă pe masa de lucru a mașinii-unelte, iar acest punct poate fi utilizat ca punct de referință pentru setarea sculei pentru a stabili sistemul de coordonate al piesei de prelucrat. În acest fel, la prelucrarea fiecărei piese, trebuie urmați doar aceiași parametri de program și de setare a sculei, îmbunătățind eficiența producției și stabilitatea preciziei de prelucrare.
În producția pe loturi, stabilirea sistemului de coordonate al piesei de prelucrat este crucială pentru asigurarea consecvenței prelucrării. Dacă punctul de referință al locației este în concordanță cu punctul de referință pentru setarea sculei, operațiunile de programare și setare a sculei pot fi simplificate, iar erorile cauzate de conversia punctului de referință pot fi reduse. De exemplu, la prelucrarea unui lot de piese identice de tip placă, colțul din stânga jos al piesei poate fi amplasat într-o poziție fixă pe masa de lucru a mașinii-unelte, iar acest punct poate fi utilizat ca punct de referință pentru setarea sculei pentru a stabili sistemul de coordonate al piesei de prelucrat. În acest fel, la prelucrarea fiecărei piese, trebuie urmați doar aceiași parametri de program și de setare a sculei, îmbunătățind eficiența producției și stabilitatea preciziei de prelucrare.
6. Când sunt necesare mai multe fixări, datele de referință trebuie să fie consecvente înainte și după
Indiferent dacă este vorba de prelucrare de degroșare sau de prelucrare de finisare, utilizarea unui punct de referință consistent în timpul mai multor fixări poate asigura relația de precizie pozițională între diferitele etape de prelucrare. De exemplu, la prelucrarea unei piese mari din matriță, de la prelucrarea de degroșare la prelucrarea de finisare, utilizarea întotdeauna a suprafeței de separare și a găurilor de localizare ale matriței ca punct de referință poate uniformiza adaosurile dintre diferitele operațiuni de prelucrare, evitând influența asupra preciziei și calității suprafeței matriței cauzată de adaosurile de prelucrare neuniforme din cauza modificărilor punctului de referință.
Indiferent dacă este vorba de prelucrare de degroșare sau de prelucrare de finisare, utilizarea unui punct de referință consistent în timpul mai multor fixări poate asigura relația de precizie pozițională între diferitele etape de prelucrare. De exemplu, la prelucrarea unei piese mari din matriță, de la prelucrarea de degroșare la prelucrarea de finisare, utilizarea întotdeauna a suprafeței de separare și a găurilor de localizare ale matriței ca punct de referință poate uniformiza adaosurile dintre diferitele operațiuni de prelucrare, evitând influența asupra preciziei și calității suprafeței matriței cauzată de adaosurile de prelucrare neuniforme din cauza modificărilor punctului de referință.
III. Determinarea elementelor de fixare în centrele de prelucrare
(A) Cerințe de bază pentru instalații de fixare
1. Mecanismul de prindere nu trebuie să afecteze avansul, iar zona de prelucrare trebuie să fie deschisă
La proiectarea mecanismului de prindere al unui dispozitiv de fixare, trebuie evitată interferența cu traiectoria de avans a sculei așchietoare. De exemplu, la frezarea cu un centru de prelucrare vertical, șuruburile de prindere, plăcile de presiune etc. ale dispozitivului de fixare nu trebuie să blocheze traiectoria de mișcare a frezei. În același timp, zona de prelucrare trebuie să fie cât mai deschisă posibil, astfel încât scula așchietoare să se poată apropia ușor de piesa de prelucrat pentru operațiunile de tăiere. Pentru unele piese de prelucrat cu structuri interne complexe, cum ar fi piesele cu cavități adânci sau găuri mici, proiectarea dispozitivului de fixare trebuie să asigure că scula așchietoare poate ajunge în zona de prelucrare, evitând situația în care prelucrarea nu poate fi efectuată din cauza blocării dispozitivului de fixare.
La proiectarea mecanismului de prindere al unui dispozitiv de fixare, trebuie evitată interferența cu traiectoria de avans a sculei așchietoare. De exemplu, la frezarea cu un centru de prelucrare vertical, șuruburile de prindere, plăcile de presiune etc. ale dispozitivului de fixare nu trebuie să blocheze traiectoria de mișcare a frezei. În același timp, zona de prelucrare trebuie să fie cât mai deschisă posibil, astfel încât scula așchietoare să se poată apropia ușor de piesa de prelucrat pentru operațiunile de tăiere. Pentru unele piese de prelucrat cu structuri interne complexe, cum ar fi piesele cu cavități adânci sau găuri mici, proiectarea dispozitivului de fixare trebuie să asigure că scula așchietoare poate ajunge în zona de prelucrare, evitând situația în care prelucrarea nu poate fi efectuată din cauza blocării dispozitivului de fixare.
2. Dispozitivul de fixare ar trebui să poată realiza o instalare orientată pe mașina-unealtă
Dispozitivul de fixare trebuie să poată fi poziționat și instalat cu precizie pe masa de lucru a centrului de prelucrare pentru a asigura poziționarea corectă a piesei de prelucrat în raport cu axele de coordonate ale mașinii-unelte. De obicei, se utilizează chei de poziționare, știfturi de poziționare și alte elemente de poziționare pentru a coopera cu canelurile în formă de T sau găurile de poziționare de pe masa de lucru a mașinii-unelte, pentru a realiza instalarea orientată a dispozitivului de fixare. De exemplu, la prelucrarea pieselor în formă de cutie cu un centru de prelucrare orizontal, cheia de poziționare din partea inferioară a dispozitivului de fixare este utilizată pentru a coopera cu canelurile în formă de T de pe masa de lucru a mașinii-unelte pentru a determina poziția dispozitivului de fixare pe direcția axei X, iar apoi se utilizează alte elemente de poziționare pentru a determina pozițiile pe direcțiile axei Y și axei Z, asigurând astfel instalarea corectă a piesei de prelucrat pe mașina-uneltă.
Dispozitivul de fixare trebuie să poată fi poziționat și instalat cu precizie pe masa de lucru a centrului de prelucrare pentru a asigura poziționarea corectă a piesei de prelucrat în raport cu axele de coordonate ale mașinii-unelte. De obicei, se utilizează chei de poziționare, știfturi de poziționare și alte elemente de poziționare pentru a coopera cu canelurile în formă de T sau găurile de poziționare de pe masa de lucru a mașinii-unelte, pentru a realiza instalarea orientată a dispozitivului de fixare. De exemplu, la prelucrarea pieselor în formă de cutie cu un centru de prelucrare orizontal, cheia de poziționare din partea inferioară a dispozitivului de fixare este utilizată pentru a coopera cu canelurile în formă de T de pe masa de lucru a mașinii-unelte pentru a determina poziția dispozitivului de fixare pe direcția axei X, iar apoi se utilizează alte elemente de poziționare pentru a determina pozițiile pe direcțiile axei Y și axei Z, asigurând astfel instalarea corectă a piesei de prelucrat pe mașina-uneltă.
3. Rigiditatea și stabilitatea dispozitivului de fixare ar trebui să fie bune
În timpul procesului de prelucrare, dispozitivul de fixare trebuie să suporte acțiunile forțelor de așchiere, forțelor de strângere și altor forțe. Dacă rigiditatea dispozitivului de fixare este insuficientă, acesta se va deforma sub acțiunea acestor forțe, rezultând o scădere a preciziei de prelucrare a piesei de prelucrat. De exemplu, atunci când se efectuează operațiuni de frezare la viteză mare, forța de așchiere este relativ mare. Dacă rigiditatea dispozitivului de fixare nu este suficientă, piesa de prelucrat va vibra în timpul procesului de prelucrare, afectând calitatea suprafeței și precizia dimensională a prelucrării. Prin urmare, dispozitivul de fixare trebuie să fie fabricat din materiale cu rezistență și rigiditate suficiente, iar structura sa trebuie proiectată în mod rezonabil, cum ar fi adăugarea de rigidizări și adoptarea unor structuri cu pereți groși, pentru a-i îmbunătăți rigiditatea și stabilitatea.
În timpul procesului de prelucrare, dispozitivul de fixare trebuie să suporte acțiunile forțelor de așchiere, forțelor de strângere și altor forțe. Dacă rigiditatea dispozitivului de fixare este insuficientă, acesta se va deforma sub acțiunea acestor forțe, rezultând o scădere a preciziei de prelucrare a piesei de prelucrat. De exemplu, atunci când se efectuează operațiuni de frezare la viteză mare, forța de așchiere este relativ mare. Dacă rigiditatea dispozitivului de fixare nu este suficientă, piesa de prelucrat va vibra în timpul procesului de prelucrare, afectând calitatea suprafeței și precizia dimensională a prelucrării. Prin urmare, dispozitivul de fixare trebuie să fie fabricat din materiale cu rezistență și rigiditate suficiente, iar structura sa trebuie proiectată în mod rezonabil, cum ar fi adăugarea de rigidizări și adoptarea unor structuri cu pereți groși, pentru a-i îmbunătăți rigiditatea și stabilitatea.
(B) Tipuri comune de corpuri de iluminat
1. Program general
Dispozitivele generale, cum ar fi menghinele, capetele divizare și mandrinele, au o aplicabilitate largă. Menghinele pot fi utilizate pentru a fixa diverse piese mici cu forme regulate, cum ar fi cuboide și cilindri, și sunt adesea utilizate în frezare, găurire și alte operațiuni de prelucrare. Capetele divizare pot fi utilizate pentru a efectua prelucrări de indexare pe piese de prelucrat. De exemplu, la prelucrarea pieselor cu caracteristici echicircumferențiale, capul divizare poate controla cu precizie unghiul de rotație al piesei de prelucrat pentru a realiza prelucrarea în mai multe stații. Mandrinele sunt utilizate în principal pentru a fixa piese rotative ale corpului. De exemplu, în operațiunile de strunjire, mandrinele cu trei fălci pot fixa rapid piesele asemănătoare arborilor și pot centra automat, ceea ce este convenabil pentru prelucrare.
Dispozitivele generale, cum ar fi menghinele, capetele divizare și mandrinele, au o aplicabilitate largă. Menghinele pot fi utilizate pentru a fixa diverse piese mici cu forme regulate, cum ar fi cuboide și cilindri, și sunt adesea utilizate în frezare, găurire și alte operațiuni de prelucrare. Capetele divizare pot fi utilizate pentru a efectua prelucrări de indexare pe piese de prelucrat. De exemplu, la prelucrarea pieselor cu caracteristici echicircumferențiale, capul divizare poate controla cu precizie unghiul de rotație al piesei de prelucrat pentru a realiza prelucrarea în mai multe stații. Mandrinele sunt utilizate în principal pentru a fixa piese rotative ale corpului. De exemplu, în operațiunile de strunjire, mandrinele cu trei fălci pot fixa rapid piesele asemănătoare arborilor și pot centra automat, ceea ce este convenabil pentru prelucrare.
2. Corpuri de iluminat modulare
Dispozitivele modulare sunt compuse dintr-un set de elemente generale standardizate și standardizate. Aceste elemente pot fi combinate flexibil în funcție de diferite forme ale pieselor de prelucrat și cerințe de prelucrare pentru a construi rapid o fixare potrivită pentru o anumită sarcină de prelucrare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă neregulată, se pot selecta plăci de bază adecvate, elemente de susținere, elemente de poziționare, elemente de prindere etc. din biblioteca de elemente de fixare modulară și se pot asambla într-o fixare conform unei anumite configurații. Avantajele dispozitivelor modulare sunt flexibilitatea ridicată și reutilizabilitatea, ceea ce poate reduce costurile de fabricație și ciclul de producție al dispozitivelor de fixare și sunt potrivite în special pentru testele de produse noi și producția în loturi mici.
Dispozitivele modulare sunt compuse dintr-un set de elemente generale standardizate și standardizate. Aceste elemente pot fi combinate flexibil în funcție de diferite forme ale pieselor de prelucrat și cerințe de prelucrare pentru a construi rapid o fixare potrivită pentru o anumită sarcină de prelucrare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă neregulată, se pot selecta plăci de bază adecvate, elemente de susținere, elemente de poziționare, elemente de prindere etc. din biblioteca de elemente de fixare modulară și se pot asambla într-o fixare conform unei anumite configurații. Avantajele dispozitivelor modulare sunt flexibilitatea ridicată și reutilizabilitatea, ceea ce poate reduce costurile de fabricație și ciclul de producție al dispozitivelor de fixare și sunt potrivite în special pentru testele de produse noi și producția în loturi mici.
3. Programe speciale
Dispozitivele speciale sunt proiectate și fabricate special pentru una sau mai multe sarcini de prelucrare similare. Acestea pot fi personalizate în funcție de forma, dimensiunea și cerințele specifice ale procesului de prelucrare a piesei de prelucrat pentru a maximiza garanția preciziei și eficienței prelucrării. De exemplu, în prelucrarea blocurilor de motor auto, datorită structurii complexe și cerințelor de precizie ridicată ale blocurilor, dispozitivele speciale sunt de obicei proiectate pentru a asigura precizia de prelucrare a diferitelor găuri de cilindru, planuri și alte piese. Dezavantajele dispozitivelor speciale sunt costul ridicat de fabricație și ciclul lung de proiectare, fiind în general potrivite pentru producția în loturi mari.
Dispozitivele speciale sunt proiectate și fabricate special pentru una sau mai multe sarcini de prelucrare similare. Acestea pot fi personalizate în funcție de forma, dimensiunea și cerințele specifice ale procesului de prelucrare a piesei de prelucrat pentru a maximiza garanția preciziei și eficienței prelucrării. De exemplu, în prelucrarea blocurilor de motor auto, datorită structurii complexe și cerințelor de precizie ridicată ale blocurilor, dispozitivele speciale sunt de obicei proiectate pentru a asigura precizia de prelucrare a diferitelor găuri de cilindru, planuri și alte piese. Dezavantajele dispozitivelor speciale sunt costul ridicat de fabricație și ciclul lung de proiectare, fiind în general potrivite pentru producția în loturi mari.
4. Corpuri de iluminat reglabile
Dispozitivele de fixare reglabile sunt o combinație între dispozitive modulare și dispozitive speciale de fixare. Acestea nu numai că au flexibilitatea dispozitivelor modulare, dar pot asigura și precizia prelucrării într-o anumită măsură. Dispozitivele de fixare reglabile se pot adapta la prelucrarea pieselor de diferite dimensiuni sau forme similare prin ajustarea pozițiilor unor elemente sau înlocuirea anumitor piese. De exemplu, la prelucrarea unei serii de piese asemănătoare arborilor cu diametre diferite, se poate utiliza un dispozitiv de fixare reglabil. Prin ajustarea poziției și dimensiunii dispozitivului de prindere, se pot fixa arbori cu diametre diferite, îmbunătățind universalitatea și rata de utilizare a dispozitivului de fixare.
Dispozitivele de fixare reglabile sunt o combinație între dispozitive modulare și dispozitive speciale de fixare. Acestea nu numai că au flexibilitatea dispozitivelor modulare, dar pot asigura și precizia prelucrării într-o anumită măsură. Dispozitivele de fixare reglabile se pot adapta la prelucrarea pieselor de diferite dimensiuni sau forme similare prin ajustarea pozițiilor unor elemente sau înlocuirea anumitor piese. De exemplu, la prelucrarea unei serii de piese asemănătoare arborilor cu diametre diferite, se poate utiliza un dispozitiv de fixare reglabil. Prin ajustarea poziției și dimensiunii dispozitivului de prindere, se pot fixa arbori cu diametre diferite, îmbunătățind universalitatea și rata de utilizare a dispozitivului de fixare.
5. Fixturi cu mai multe stații
Dispozitivele de fixare multi-stație pot susține simultan mai multe piese pentru prelucrare. Acest tip de dispozitiv de fixare poate finaliza aceleași operațiuni de prelucrare sau diferite pe mai multe piese într-un singur ciclu de fixare și prelucrare, îmbunătățind considerabil eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea operațiunilor de găurire și filetare a pieselor mici, un dispozitiv de fixare multi-stație poate susține simultan mai multe piese. Într-un singur ciclu de lucru, operațiunile de găurire și filetare ale fiecărei piese sunt finalizate pe rând, reducând timpul de inactivitate al mașinii-unelte și îmbunătățind eficiența producției.
Dispozitivele de fixare multi-stație pot susține simultan mai multe piese pentru prelucrare. Acest tip de dispozitiv de fixare poate finaliza aceleași operațiuni de prelucrare sau diferite pe mai multe piese într-un singur ciclu de fixare și prelucrare, îmbunătățind considerabil eficiența prelucrării. De exemplu, la prelucrarea operațiunilor de găurire și filetare a pieselor mici, un dispozitiv de fixare multi-stație poate susține simultan mai multe piese. Într-un singur ciclu de lucru, operațiunile de găurire și filetare ale fiecărei piese sunt finalizate pe rând, reducând timpul de inactivitate al mașinii-unelte și îmbunătățind eficiența producției.
6. Programul grupelor
Dispozitivele de fixare în grup sunt utilizate în mod special pentru a fixa piese cu forme similare, dimensiuni similare și cu aceeași locație sau metode similare de fixare și prelucrare. Acestea se bazează pe principiul tehnologiei de grup, grupând piesele cu caracteristici similare într-un singur grup, proiectând o structură generală de fixare și adaptându-se la prelucrarea diferitelor piese din grup prin ajustarea sau înlocuirea unor elemente. De exemplu, la prelucrarea unei serii de semifabricate cu specificații diferite, dispozitivul de fixare în grup poate ajusta locația și elementele de fixare în funcție de modificările deschiderii, diametrului exterior etc. ale semifabricatelor pentru a realiza fixarea și prelucrarea diferitelor semifabricate, îmbunătățind adaptabilitatea și eficiența producției dispozitivului de fixare.
Dispozitivele de fixare în grup sunt utilizate în mod special pentru a fixa piese cu forme similare, dimensiuni similare și cu aceeași locație sau metode similare de fixare și prelucrare. Acestea se bazează pe principiul tehnologiei de grup, grupând piesele cu caracteristici similare într-un singur grup, proiectând o structură generală de fixare și adaptându-se la prelucrarea diferitelor piese din grup prin ajustarea sau înlocuirea unor elemente. De exemplu, la prelucrarea unei serii de semifabricate cu specificații diferite, dispozitivul de fixare în grup poate ajusta locația și elementele de fixare în funcție de modificările deschiderii, diametrului exterior etc. ale semifabricatelor pentru a realiza fixarea și prelucrarea diferitelor semifabricate, îmbunătățind adaptabilitatea și eficiența producției dispozitivului de fixare.
(C) Principii de selecție a elementelor de fixare în centrele de prelucrare
1. Sub premisa asigurării preciziei de prelucrare și a eficienței producției, ar trebui preferate dispozitivele de fixare generale
Dispozitivele generale de fixare ar trebui preferate datorită aplicabilității lor largi și costului redus atunci când se pot îndeplini precizia de prelucrare și eficiența producției. De exemplu, pentru unele sarcini simple de prelucrare a unei singure piese sau a unor loturi mici, utilizarea unor dispozitive generale, cum ar fi menghinele, poate finaliza rapid fixarea și prelucrarea piesei de prelucrat fără a fi nevoie de proiectarea și fabricarea unor dispozitive complexe de fixare.
Dispozitivele generale de fixare ar trebui preferate datorită aplicabilității lor largi și costului redus atunci când se pot îndeplini precizia de prelucrare și eficiența producției. De exemplu, pentru unele sarcini simple de prelucrare a unei singure piese sau a unor loturi mici, utilizarea unor dispozitive generale, cum ar fi menghinele, poate finaliza rapid fixarea și prelucrarea piesei de prelucrat fără a fi nevoie de proiectarea și fabricarea unor dispozitive complexe de fixare.
2. La prelucrarea în loturi, se pot lua în considerare dispozitive speciale simple
La prelucrarea în loturi, pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării și a asigura consecvența preciziei de prelucrare, se pot lua în considerare dispozitive speciale simple. Deși aceste dispozitive sunt speciale, structurile lor sunt relativ simple, iar costul de fabricație nu va fi prea mare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă specifică în loturi, se poate proiecta o placă de poziționare specială și un dispozitiv de prindere pentru a fixa rapid și precis piesa de prelucrat, îmbunătățind eficiența producției și asigurând precizia prelucrării.
La prelucrarea în loturi, pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării și a asigura consecvența preciziei de prelucrare, se pot lua în considerare dispozitive speciale simple. Deși aceste dispozitive sunt speciale, structurile lor sunt relativ simple, iar costul de fabricație nu va fi prea mare. De exemplu, la prelucrarea unei piese cu o formă specifică în loturi, se poate proiecta o placă de poziționare specială și un dispozitiv de prindere pentru a fixa rapid și precis piesa de prelucrat, îmbunătățind eficiența producției și asigurând precizia prelucrării.
3. La prelucrarea în loturi mari, se pot lua în considerare dispozitive de fixare cu mai multe stații și dispozitive pneumatice, hidraulice și alte dispozitive speciale de înaltă eficiență
În producția de loturi mari, eficiența producției este un factor cheie. Dispozitivele multi-stație pot procesa simultan mai multe piese de prelucrat, îmbunătățind semnificativ eficiența producției. Dispozitivele pneumatice, hidraulice și alte dispozitive speciale pot oferi forțe de prindere stabile și relativ mari, asigurând stabilitatea piesei de prelucrat în timpul procesului de prelucrare, iar acțiunile de prindere și slăbire sunt rapide, îmbunătățind și mai mult eficiența producției. De exemplu, pe liniile de producție de loturi mari de piese auto, dispozitivele multi-stație și dispozitivele hidraulice sunt adesea utilizate pentru a îmbunătăți eficiența producției și calitatea prelucrării.
În producția de loturi mari, eficiența producției este un factor cheie. Dispozitivele multi-stație pot procesa simultan mai multe piese de prelucrat, îmbunătățind semnificativ eficiența producției. Dispozitivele pneumatice, hidraulice și alte dispozitive speciale pot oferi forțe de prindere stabile și relativ mari, asigurând stabilitatea piesei de prelucrat în timpul procesului de prelucrare, iar acțiunile de prindere și slăbire sunt rapide, îmbunătățind și mai mult eficiența producției. De exemplu, pe liniile de producție de loturi mari de piese auto, dispozitivele multi-stație și dispozitivele hidraulice sunt adesea utilizate pentru a îmbunătăți eficiența producției și calitatea prelucrării.
4. Atunci când se adoptă tehnologia de grup, ar trebui utilizate și elemente de fixare în grup.
Atunci când se adoptă tehnologia de grupare pentru prelucrarea pieselor cu forme și dimensiuni similare, dispozitivele de fixare de grup își pot exercita pe deplin avantajele, reducând tipurile de dispozitive de fixare și volumul de muncă de proiectare și fabricație. Prin ajustarea rezonabilă a dispozitivelor de fixare de grup, acestea se pot adapta cerințelor de prelucrare ale diferitelor piese, îmbunătățind flexibilitatea și eficiența producției. De exemplu, în întreprinderile de producție mecanică, la prelucrarea pieselor de tip arbore de același tip, dar cu specificații diferite, utilizarea dispozitivelor de fixare de grup poate reduce costurile de producție și poate îmbunătăți confortul managementului producției.
Atunci când se adoptă tehnologia de grupare pentru prelucrarea pieselor cu forme și dimensiuni similare, dispozitivele de fixare de grup își pot exercita pe deplin avantajele, reducând tipurile de dispozitive de fixare și volumul de muncă de proiectare și fabricație. Prin ajustarea rezonabilă a dispozitivelor de fixare de grup, acestea se pot adapta cerințelor de prelucrare ale diferitelor piese, îmbunătățind flexibilitatea și eficiența producției. De exemplu, în întreprinderile de producție mecanică, la prelucrarea pieselor de tip arbore de același tip, dar cu specificații diferite, utilizarea dispozitivelor de fixare de grup poate reduce costurile de producție și poate îmbunătăți confortul managementului producției.
(D) Poziția optimă de fixare a piesei de prelucrat pe masa de lucru a mașinii-unelte
Poziția de fixare a piesei de prelucrat trebuie să asigure că aceasta se află în raza de deplasare a fiecărei axe a mașinii-unelte, evitând situația în care scula așchietoare nu poate ajunge în zona de prelucrare sau se ciocnește cu componentele mașinii-unelte din cauza poziției de fixare necorespunzătoare. În același timp, lungimea sculei așchietoare trebuie să fie cât mai scurtă posibil pentru a îmbunătăți rigiditatea la prelucrare a acesteia. De exemplu, la prelucrarea unei piese mari, asemănătoare unei plăci plate, dacă piesa de prelucrat este fixată la marginea mesei de lucru a mașinii-unelte, scula așchietoare se poate extinde prea mult la prelucrarea unor piese, reducând rigiditatea sculei așchietoare, provocând cu ușurință vibrații și deformări și afectând precizia de prelucrare și calitatea suprafeței. Prin urmare, în funcție de forma, dimensiunea și cerințele procesului de prelucrare a piesei de prelucrat, poziția de fixare trebuie aleasă în mod rezonabil, astfel încât scula așchietoare să poată fi în cea mai bună stare de lucru în timpul procesului de prelucrare, îmbunătățind calitatea și eficiența prelucrării.
Poziția de fixare a piesei de prelucrat trebuie să asigure că aceasta se află în raza de deplasare a fiecărei axe a mașinii-unelte, evitând situația în care scula așchietoare nu poate ajunge în zona de prelucrare sau se ciocnește cu componentele mașinii-unelte din cauza poziției de fixare necorespunzătoare. În același timp, lungimea sculei așchietoare trebuie să fie cât mai scurtă posibil pentru a îmbunătăți rigiditatea la prelucrare a acesteia. De exemplu, la prelucrarea unei piese mari, asemănătoare unei plăci plate, dacă piesa de prelucrat este fixată la marginea mesei de lucru a mașinii-unelte, scula așchietoare se poate extinde prea mult la prelucrarea unor piese, reducând rigiditatea sculei așchietoare, provocând cu ușurință vibrații și deformări și afectând precizia de prelucrare și calitatea suprafeței. Prin urmare, în funcție de forma, dimensiunea și cerințele procesului de prelucrare a piesei de prelucrat, poziția de fixare trebuie aleasă în mod rezonabil, astfel încât scula așchietoare să poată fi în cea mai bună stare de lucru în timpul procesului de prelucrare, îmbunătățind calitatea și eficiența prelucrării.
IV. Concluzie
Selectarea rezonabilă a punctului de reper pentru prelucrare și determinarea corectă a dispozitivelor de fixare în centrele de prelucrare sunt verigi cheie pentru asigurarea preciziei prelucrării și îmbunătățirea eficienței producției. În procesul real de prelucrare, este necesar să se înțeleagă și să se respecte temeinic cerințele și principiile punctului de reper, să se selecteze tipurile de dispozitive de fixare adecvate în funcție de caracteristicile și cerințele de prelucrare ale piesei de prelucrat și să se determine schema optimă de fixare conform principiilor de selecție a dispozitivelor de fixare. În același timp, trebuie acordată atenție optimizării poziției de fixare a piesei de prelucrat pe masa de lucru a mașinii-unelte pentru a utiliza pe deplin avantajele de înaltă precizie și eficiență ridicată ale centrului de prelucrare, obținând o producție de înaltă calitate, costuri reduse și flexibilitate ridicată în prelucrarea mecanică, îndeplinind cerințele din ce în ce mai diverse ale industriei prelucrătoare moderne și promovând dezvoltarea și progresul continuu al tehnologiei de prelucrare mecanică.
Selectarea rezonabilă a punctului de reper pentru prelucrare și determinarea corectă a dispozitivelor de fixare în centrele de prelucrare sunt verigi cheie pentru asigurarea preciziei prelucrării și îmbunătățirea eficienței producției. În procesul real de prelucrare, este necesar să se înțeleagă și să se respecte temeinic cerințele și principiile punctului de reper, să se selecteze tipurile de dispozitive de fixare adecvate în funcție de caracteristicile și cerințele de prelucrare ale piesei de prelucrat și să se determine schema optimă de fixare conform principiilor de selecție a dispozitivelor de fixare. În același timp, trebuie acordată atenție optimizării poziției de fixare a piesei de prelucrat pe masa de lucru a mașinii-unelte pentru a utiliza pe deplin avantajele de înaltă precizie și eficiență ridicată ale centrului de prelucrare, obținând o producție de înaltă calitate, costuri reduse și flexibilitate ridicată în prelucrarea mecanică, îndeplinind cerințele din ce în ce mai diverse ale industriei prelucrătoare moderne și promovând dezvoltarea și progresul continuu al tehnologiei de prelucrare mecanică.
Prin cercetări cuprinzătoare și aplicare optimizată a datelor de referință și a dispozitivelor de fixare a locațiilor de prelucrare în centrele de prelucrare, competitivitatea întreprinderilor de producție mecanică poate fi îmbunătățită eficient. Sub premisa asigurării calității produselor, se poate îmbunătăți eficiența producției, se pot reduce costurile de producție și se pot crea beneficii economice și sociale mai mari pentru întreprinderi. În domeniul viitor al prelucrării mecanice, odată cu apariția continuă a noilor tehnologii și materiale, datele de referință și dispozitivele de fixare a locațiilor de prelucrare din centrele de prelucrare vor continua, de asemenea, să inoveze și să se dezvolte pentru a se adapta la cerințe de prelucrare mai complexe și de înaltă precizie.