Gia công cơ khí có thể được chia thành hai loại theo lô sản xuất: đơn chiếc, nhiều loại và lô nhỏ (gọi tắt là sản xuất hàng loạt nhỏ). Loại còn lại là sản xuất hàng loạt nhỏ và sản xuất hàng loạt lớn. Cái trước chiếm 70 ~ 80% tổng giá trị sản lượng của gia công cơ khí và là bộ phận chính.
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 chúng ta có thể 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 đạc không hợp lý mà các doanh nghiệp trong nước sử dụng cho máy công cụ CNC là hơn 50%. Vào cuối năm 2010, số lượng máy công cụ CNC ở Trung Quốc đã lên tới gần 1 triệu chiếc, đồng nghĩa với việc có hơn 500.000 chiếc "nhàn rỗi" do lựa chọn không hợp lý hoặc sử dụng đồ gá không đúng cách. Từ một quan điểm khác, còn nhiều việc phải làm trong việc lựa chọn và áp dụng các thiết bị gá lắp máy công cụ NC vì nó chứa đựng những lợi ích kinh tế tiềm tàng đáng kể.
Thời gian sản xuất hàng loạt nhỏ (chuẩn bị/chờ) + thời gian xử lý phôi Do "thời gian xử lý phôi" của sản xuất hàng loạt nhỏ được rút ngắn, nên độ dài của "thời gian sản xuất (chuẩn bị/chờ)" có tác động quan trọng đến chu trình xử lý. Chúng ta phải tìm cách rút ngắn thời gian sản xuất (chuẩn bị/chờ đợi) để nâng cao hiệu quả sản xuất.
1. Ba loại máy công cụ và đồ gá NC có thể được ưu tiên sản xuất hàng loạt nhỏ như sau:
vật cố mô-đun
Đồ gá mô-đun, hay "đồ gá khối xây dựng", bao gồm một loạt các bộ phận cố định của máy công cụ với thiết kế, chức năng và thông số kỹ thuật được tiêu chuẩn hóa. Khách hàng có thể nhanh chóng lắp ráp các đồ đạc máy công cụ khác nhau theo yêu cầu xử lý, giống như "khối xây dựng". Bởi vì thiết bị cố định mô-đun tiết kiệm thời gian trong việc thiết kế và sản xuất các thiết bị cố định độc đáo nên nó rút ngắn đáng kể thời gian chuẩn bị sản xuất, do đó rút ngắn hiệu quả chu trình sản xuất hàng loạt nhỏ và nâng cao hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, đồ gá mô-đun còn có ưu điểm là độ chính xác định vị cao, khả năng kẹp linh hoạt, 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 xácPsự cắt bỏN kìm hàm phẳng kết hợp thuộc "tập hợp" các đồ gá mô-đun. So với các bộ phận cố định mô-đun khác, chúng linh hoạt hơn, được 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, v.v., giúp 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 là 1000mm, lực kẹp là 55000 kg.
Đế kẹp trơn tru
Đế cố định trơn tru không được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc, nhưng nó thường được sử dụng ở Châu Âu, Châu Mỹ và các nước công nghiệp phát triển khác. 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 độc đáo theo nhu cầu thực tế của họ.
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, tuổi thọ ngắn nên không phù hợp để sử dụng trên các máy công cụ CNC và trung tâm gia công. Kìm hàm phẳng kết hợp chính xác được đề cập ở đây là loạt kìm hàm phẳng mới có nguồn gốc từ Châu Âu, Châu Mỹ và các nước công nghiệp phát triển khác, được thiết kế đặc biệt cho đặc điểm của máy công cụ CNC và trung tâm gia công. Những sản phẩm như vậy có độ linh hoạt kẹp cao, độ chính xác định vị cao và khả năng kẹp nhanh. Chúng 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. Nhiều thực tiễn gia công cho thấy thiết bị cố định 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 kẹp của đồ gá lắp máy công cụ thông thường chiếm không gian rộng rãi, trong khi đồ gá lắp nam châm điện vĩnh cửu không có các bộ phận chiếm không gian này. Do đó, so với đồ gá máy công cụ truyền thống, đồ gá nam châm điện vĩnh cửu có phạm vi kẹp rộng hơn, có lợi cho việc tận dụng tối đa bàn làm việc và hành trình gia công của máy công cụ CNC và 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; lực kẹp không được vượt quá 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 “tiềm năng khai thác” 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 một loại kẹp đặc biệt sử dụng áp suất dầu hoặc áp suất không khí làm nguồn năng lượng để định vị, hỗ trợ 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. Đồ gá đảm bảo độ chính xác vị trí của phôi 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.
Ưu điểm của thiết bị cố định thủy lực/khí nén khiến chúng phù hợp với 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 thiết bị cố định máy công cụ thông thường, các thiết bị cố định nam châm điện vĩnh cửu có thể rút ngắn đáng kể thời gian kẹp, giảm thời gian kẹp và cải thiện 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 các đồ đạc độc đáo một cách hiệu quả và giảm thời gian chuẩn bị sản xuất, do đó nhìn chung nó có thể rút ngắn chu kỳ sản xuất hàng loạt và nâng cao hiệu quả sản xuất. Đồng thời, chi phí sản xuất của đồ đạc đáng chú ý có thể giảm. Do đó, đế cố định có bề mặt nhẵn phù hợp với sản xuất hàng loạt với chu kỳ 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, đồ gá NC là chưa đủ mà còn phải “sử dụng” máy công cụ, đồ gá NC.
3. Dưới đây là ba phương pháp tiêu chuẩn:
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 thích hợp của dụng cụ bằng cách kẹp nhiều phôi cùng một lúc. MMulti-stationfixture đề cập đến 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 nhiều trạm ngày càng tăng. Thiết kế nhiều trạm ngày càng phổ biến trong thiết kế kết cấu của các thiết bị cố định thủy lực/khí nén, các thiết bị cố định mô-đun, các thiết bị cố định nam châm điện vĩnh cửu và kìm hàm phẳng mô-đun chính xác.
Sử dụng nhóm
Mục đích của việc kẹp "nhiều trạm" cũng có thể đạt được bằng cách đặt một số kẹp 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 đồ gá liên quan có thể được sử dụng độc lập để thực hiện việc kẹp nhiều chi tiết và cũng có thể được sử dụng chung để khám phá việc kẹp các phôi có kích thước lớn.
Phương pháp thay đổi nhanh cục bộ
Phương pháp thay đổi nhanh cục bộ nhanh chóng thay đổi chức năng của đồ gá hoặc chế độ sử dụng bằng cách thay thế nhanh chóng các bộ phận cục bộ của đồ gá của máy công cụ NC (định vị, kẹp, bộ công cụ và các bộ phận dẫn hướng). 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 chóng các bộ phận kẹp, chẳng hạn như thay đổi từ kẹp thủ công sang kẹp thủy lực. Phương pháp thay đổi nhanh chóng cục bộ có thời gian thay thế và điều chỉnh cố định cố định và có những lợi thế rõ ràng trong sản xuất hàng loạt nhỏ.
Thời gian đăng: 15-11-2022