Hiện nay, gia công cơ khí có thể được chia thành hai loại theo lô sản xuất: một loại là đơn chiếc, nhiều loại và lô nhỏ (gọi tắt là sản xuất lô nhỏ);Loại còn lại là sản xuất hàng loạt nhỏ và sản xuất hàng loạt lớn.Trước đây chiếm 70 ~ 80% tổng giá trị sản lượng của gia công cơ khí và là bộ phận chính của gia công cơ khí.
Tại sao hiệu suất sản xuất của cùng một máy công cụ lại khác nhau nhiều lần?Kết luận là đồ gá được chọn cho máy công cụ NC không phù hợp, điều này làm giảm đáng kể hiệu quả sản xuất của máy công cụ NC.Phần sau đây mô tả việc lựa chọn và ứng dụng hợp lý các thiết bị gá lắp máy công cụ NC.
Làm thế nào để cải thiện tỷ lệ sử dụng máy công cụ CNC?Qua phân tích kỹ thuật, việc sử dụng đồ đạc có mối quan hệ rất lớn.Theo thống kê chưa đầy đủ, tỷ lệ đồ gá không hợp lý được các doanh nghiệp trong nước sử dụng cho máy công cụ CNC lên tới hơn 50%.Đến cuối năm 2010, số lượng máy công cụ CNC ở Trung Quốc đã lên tới gần 1 triệu máy, đồng nghĩa với việc có hơn 500.000 máy công cụ CNC “nhàn rỗi” do lựa chọn không hợp lý hoặc sử dụng đồ gá không đúng cách;Từ một quan điểm khác, có nhiều việc phải làm trong việc lựa chọn và ứng dụng các đồ gá máy công cụ NC, bởi vì nó chứa đựng những lợi ích kinh tế tiềm tàng đáng kể.
Chu kỳ sản xuất lô nhỏ=thời gian sản xuất (chuẩn bị/chờ)+thời gian xử lý phôi Vì “thời gian xử lý phôi” của sản xuất lô nhỏ rất ngắn nên độ dài của “thời gian sản xuất (chuẩn bị/chờ)” có tác động quan trọng đến quá trình xử lý. xe đạp.Để nâng cao hiệu quả sản xuất, chúng ta phải tìm cách rút ngắn thời gian sản xuất (chuẩn bị/chờ đợi).
1. Ba loại máy công cụ và đồ gá NC có thể được ưu tiên sản xuất hàng loạt nhỏ như sau:
vật cố định mô-đun
Thiết bị cố định mô-đun, còn được gọi là “thiết bị cố định khối xây dựng”, bao gồm một loạt các bộ phận cố định của máy công cụ với thiết kế tiêu chuẩn, các chức năng khác nhau và thông số kỹ thuật khác nhau.Khách hàng có thể nhanh chóng lắp ráp nhiều loại đồ gá máy công cụ khác nhau tùy theo yêu cầu gia công, giống như các “khối xây dựng”.Bởi vì đồ gá mô-đun tiết kiệm thời gian thiết kế và sản xuất đồ gá đặc biệt, rút ngắn đáng kể thời gian chuẩn bị sản xuất, do đó rút ngắn hiệu quả chu trình sản xuất hàng loạt nhỏ, nghĩa là cải thiện hiệu quả sản xuất.Ngoài ra, đồ gá mô-đun còn có ưu điểm là độ chính xác định vị cao, độ linh hoạt kẹp lớn, tái chế và tái sử dụng, tiết kiệm năng lượng và vật liệu sản xuất, chi phí sử dụng thấp, v.v. Do đó, đồ gá mô-đun có thể được ưu tiên sử dụng để xử lý hàng loạt nhỏ, đặc biệt khi hình dạng sản phẩm tương đối phức tạp.
Kìm phẳng kết hợp chính xác
Trên thực tế, kìm hàm phẳng kết hợp chính xác thuộc về “bộ phận lắp ráp” của các thiết bị cố định mô-đun.So với các bộ phận cố định mô-đun khác, chúng linh hoạt hơn, tiêu chuẩn hóa hơn, dễ sử dụng hơn và đáng tin cậy hơn trong việc kẹp.Vì vậy, chúng được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.Kìm hàm phẳng kết hợp chính xác có ưu điểm là lắp đặt (tháo rời), kẹp nhanh,… nên có thể rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất hàng loạt nhỏ.Hiện nay, phạm vi kẹp của kìm hàm phẳng kết hợp chính xác thường được sử dụng trên toàn thế giới thường nằm trong khoảng 1000mm và lực kẹp thường nằm trong khoảng 5000Kgf.
Đế kẹp trơn tru
Đế cố định trơn tru không được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc, nhưng nó được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu, Châu Mỹ và các nước công nghiệp phát triển khác.Trên thực tế, đó là phần phôi mịn của đế cố định sau khi hoàn thiện, phần kết nối định vị giữa chi tiết và máy công cụ và bề mặt định vị của bộ phận trên đồ gá đã được hoàn thiện.Người dùng có thể xử lý và chế tạo các đồ đạc đặc biệt theo nhu cầu thực tế của mình.
Cần lưu ý rằng kìm hàm phẳng kết hợp chính xác được đề cập ở đây không phải là kìm máy cũ.Các thị giác máy cũ có chức năng đơn lẻ, độ chính xác chế tạo thấp, không thể sử dụng theo nhóm và tuổi thọ ngắn nên không phù hợp để sử dụng trên máy công cụ CNC và trung tâm gia công.Kìm hàm phẳng kết hợp chính xác được đề cập ở đây là dòng kìm hàm phẳng mới có xuất xứ từ Châu Âu, Châu Mỹ và các nước công nghiệp phát triển khác, được thiết kế đặc biệt phù hợp với đặc tính của máy công cụ CNC và trung tâm gia công.Các sản phẩm này có đặc điểm là độ linh hoạt kẹp lớn, độ chính xác định vị cao, kẹp nhanh và có thể được sử dụng theo nhóm và đặc biệt thích hợp cho các máy công cụ CNC và trung tâm gia công.
Kẹp nam châm điện vĩnh cửu
Thiết bị nam châm vĩnh cửu điện là một loại thiết bị cố định mới được thiết kế bằng boron sắt neodymium và các vật liệu từ tính vĩnh cửu mới khác làm nguồn từ và nguyên lý của mạch từ hiện đại.Một số lượng lớn thực hành gia công cho thấy đồ gá nam châm điện vĩnh cửu có thể cải thiện đáng kể hiệu quả gia công toàn diện của máy công cụ CNC và trung tâm gia công.
Quá trình kẹp và nới lỏng kẹp nam châm điện vĩnh cửu chỉ mất khoảng 1 giây nên thời gian kẹp được rút ngắn đáng kể;Các bộ phận định vị và bộ phận kẹp của đồ gá máy công cụ thông thường chiếm một không gian lớn, trong khi đồ gá nam châm điện vĩnh cửu không có các bộ phận chiếm không gian này.Do đó, so với đồ gá máy công cụ thông thường, đồ gá nam châm điện vĩnh cửu có phạm vi kẹp lớn hơn, có lợi cho việc tận dụng tối đa bàn làm việc và hành trình gia công của máy công cụ CNC, đồng thời có lợi cho việc nâng cao hiệu quả xử lý toàn diện của máy công cụ CNC.Bộ phận quayVàbộ phận gia công.Lực hút của vật cố định nam châm điện vĩnh cửu thường là 15 ~ 18Kgf/cm2 nên phải đảm bảo lực hút (lực kẹp) đủ để chống lại lực cắt.Nói chung, diện tích hấp phụ không được nhỏ hơn 30 cm2, nghĩa là lực kẹp không được nhỏ hơn 450Kgf.
2. Đồ gá máy công cụ NC phù hợp cho gia công hàng loạt
Chu trình xử lý hàng loạt=thời gian chờ xử lý+thời gian xử lý phôi+thời gian chuẩn bị sản xuất “thời gian chờ xử lý” chủ yếu bao gồm thời gian kẹp phôi và thay thế dụng cụ.“Thời gian kẹp phôi” của đồ gá máy công cụ thủ công truyền thống có thể đạt 10-30% chu trình xử lý khối lượng, do đó “kẹp phôi” đã trở thành yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất và cũng là đối tượng chính của “khai thác tiềm năng”. ” của đồ gá máy công cụ.
Do đó, nên sử dụng các đồ gá đặc biệt để định vị nhanh và kẹp (nới lỏng) nhanh để xử lý hàng loạt và có thể ưu tiên ba loại đồ gá máy công cụ sau đây:
Kẹp thủy lực/khí nén
Kẹp thủy lực/khí nén là loại kẹp đặc biệt sử dụng áp suất dầu hoặc áp suất không khí làm nguồn điện để định vị, đỡ và nén phôi thông qua các bộ phận thủy lực hoặc khí nén.Thiết bị cố định thủy lực/khí nén có thể xác định chính xác và nhanh chóng vị trí tương hỗ giữa phôi, máy công cụ và dao cắt.Độ chính xác vị trí của phôi được đảm bảo bởi đồ gá và độ chính xác gia công cao;Quá trình định vị và kẹp diễn ra nhanh chóng, tiết kiệm đáng kể thời gian kẹp và nhả phôi;Đồng thời, nó có ưu điểm về cấu trúc nhỏ gọn, kẹp đa vị trí, cắt nặng tốc độ cao, điều khiển tự động, v.v.
Những ưu điểm trên của thiết bị cố định thủy lực/khí nén khiến nó đặc biệt thích hợp để sử dụng trong máy công cụ CNC, trung tâm gia công và dây chuyền sản xuất linh hoạt, đặc biệt là cho gia công hàng loạt.
Kẹp nam châm điện vĩnh cửu
Kẹp nam châm điện vĩnh cửu có ưu điểm là kẹp nhanh, kẹp đa vị trí dễ dàng, gia công nhiều mặt, kẹp ổn định và đáng tin cậy, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, điều khiển tự động.So với các đồ gá máy công cụ thông thường, đồ gá nam châm điện vĩnh cửu có thể rút ngắn đáng kể thời gian kẹp, giảm thời gian kẹp và nâng cao hiệu quả kẹp.Vì vậy, chúng không chỉ phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ mà còn phù hợp cho sản xuất hàng loạt lớn.
Đế kẹp trơn tru
Đế cố định có bề mặt nhẵn có thể rút ngắn chu kỳ sản xuất đồ đạc đặc biệt một cách hiệu quả và giảm thời gian chuẩn bị sản xuất, do đó nhìn chung có thể rút ngắn chu kỳ sản xuất hàng loạt và nâng cao hiệu quả sản xuất;Đồng thời, chi phí sản xuất của vật cố định đặc biệt có thể giảm.Vì vậy, đế cố định có bề mặt nhẵn đặc biệt thích hợp cho sản xuất hàng loạt với chu trình chặt chẽ.
Sử dụng hợp lý các kẹp để khai thác tiềm năng của thiết bị
Kinh nghiệm cho thấy, để nâng cao hiệu quả xử lý của máy công cụ NC, việc “chọn đúng” máy công cụ và đồ gá NC là chưa đủ mà còn phải “sử dụng” máy công cụ và đồ gá NC.
3. Dưới đây là ba phương pháp phổ biến:
Phương pháp đa trạm
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp đa trạm là rút ngắn thời gian kẹp đơn vị và kéo dài thời gian cắt hiệu quả của dụng cụ bằng cách kẹp nhiều phôi cùng một lúc.Thiết bị cố định nhiều trạm dùng để chỉ thiết bị cố định có nhiều vị trí định vị và kẹp.
Với sự phát triển của máy công cụ CNC và nhu cầu nâng cao hiệu quả sản xuất của người dùng, việc ứng dụng đồ gá đa trạm ngày càng nhiều.Thiết kế nhiều trạm ngày càng phổ biến trong thiết kế kết cấu của đồ gá thủy lực/khí nén, đồ gá mô-đun, đồ gá nam châm vĩnh cửu điện và kìm hàm phẳng mô-đun chính xác.
Sử dụng nhóm
Mục đích của việc kẹp “đa trạm” cũng có thể đạt được bằng cách đặt nhiều kẹp giống nhau trên cùng một bàn làm việc.Đồ gá liên quan đến phương pháp này thường phải trải qua “thiết kế tiêu chuẩn hóa và sản xuất có độ chính xác cao”, nếu không sẽ khó đáp ứng các yêu cầu xử lý quy trình máy công cụ NC.
Phương pháp sử dụng nhóm có thể tận dụng tối đa hành trình của máy công cụ NC, điều này có lợi cho độ mòn cân bằng của các bộ phận truyền động của máy công cụ;Đồng thời, các thiết bị cố định liên quan có thể được sử dụng độc lập để thực hiện việc kẹp nhiều mảnh và cũng có thể được sử dụng chung để thực hiện việc kẹp các phôi có kích thước lớn.
Phương pháp thay đổi nhanh cục bộ
Phương pháp thay đổi nhanh cục bộ là thay đổi nhanh chức năng của đồ gá hoặc chế độ sử dụng bằng cách thay thế nhanh các bộ phận cục bộ (bộ phận định vị, bộ phận kẹp, bộ phận cài đặt dao và bộ phận dẫn hướng) của đồ gá máy công cụ NC.Ví dụ, hàm phẳng kết hợp thay đổi nhanh có thể thay đổi chức năng kẹp bằng cách thay đổi nhanh hàm, chẳng hạn như thay đổi vật liệu kẹp vuông thành vật liệu thanh kẹp;Phương pháp kẹp cũng có thể được thay đổi bằng cách thay đổi nhanh các bộ phận kẹp, chẳng hạn như thay đổi từ kẹp thủ công sang kẹp thủy lực.Phương pháp thay đổi nhanh cục bộ giúp rút ngắn đáng kể thời gian thay thế và điều chỉnh đồ gá, đồng thời có những ưu điểm rõ ràng trong sản xuất hàng loạt nhỏ.
Thời gian đăng: 15-11-2022