什么是工件保持系统及其功能?
夹紧元件系统是工艺标准的夹紧元件。直夹属于所谓的机械夹紧装置,通常也称为夹钳口。工作保持制度由副、基数和数量组成。直夹具用于各种行业的许多应用,例如用于在设备上固定工件。旨在最大限度地提高三轴、四轴和五轴加工中心的锁模力,旨在减少设置时间和工艺可变性。工件夹具采用紧凑、快速更换的模块化设计,确保准确性和可重复性。
工件夹紧系统如何满足五轴加工要求?
对于 5 轴加工,工件夹持的问题在于获得足够的零件,而 5 轴加工的使用越来越多意味着需要评估其他工艺组件(例如工件夹具)并清楚地了解其功能。
- 完全从工件下方夹紧:
对于不同的零件,正确选择工件夹紧装置可能是充分利用五轴加工自动化生产能力的关键。这种工件夹持系统旨在减少设置时间,现在可以用于 5 轴加工,不是因为它能够快速更换夹紧,而是因为它提供了一种完全从下方夹紧零件的方法。
如何充分接触零件是5轴加工零件夹紧的问题。标准虎钳覆盖零件的侧面,用于 5 轴加工的短虎钳增加了侧面曝光,但只能沿零件的下边缘夹紧。即使是五轴加工项目的定制夹具也存在问题,当整个零件和夹具在工作区域内旋转时,可能会影响刀具或主轴外壳。但是,仅夹紧零件底部的方法几乎可以隐藏工件夹持装置,并且工件本身不会对装置造成任何干扰。系统只需使用零件中已有的孔或添加固定旋钮所需的孔即可实现此夹紧。使用旋钮和工件接收器的夹紧方法使系统模块化,可以应用于底部不平整的零件。 - 只有五轴精加工:
通常,气动夹紧更常用,但五轴加工中使用的工件接收装置采用机械夹紧,可以避免五轴运动过程中缠绕空气管的危险。在这种情况下,系统的快速更换功能可以更加显示其优势。在多个加工中心使用这种工件夹具和工件接收器,可以在成本较低的 3 轴机床上进行粗加工。将工件从三轴机床的工件接收装置组中取出,然后快速转移到五轴机床的工件接收装置并夹紧,使五轴机床只能用于加工需要精加工的工件。 - 燕尾槽零件夹紧:
五轴技术与五轴多零件加工模块技术相结合,用于燕尾形零件夹紧,减少了加工复杂零件所需的设置次数。从 3 轴立式加工中心开始,到 HMC 的双 400 mm 托盘和标准多零件加工模块,这些模块可以容纳多个零件,以提高吞吐量并最大限度地减少复杂零件次数期间的工件接触。
工件和夹具之间的燕尾榫连接提供了更坚固、更安全的接口。要使用燕尾槽工件夹具,首先在零件坯料底部加工一个 60° 燕尾梁杆。然后将毛坯插入夹具中,夹具带有带有倾斜凹槽的钳口,这些凹槽与毛坯燕尾配合并啮合。接头的强度只需要在毛坯底部有一点额外的坯料来容纳燕尾榫条,燕尾槽条在随后的铣削或铺设操作中从加工工件上取下。HMC在工厂中产生的加工过程适用于200个相同尺寸的零件的批量生产,比在多个VMC上运行更有效。 - 五轴多零件加工模块:
五轴多零件加工模块在工作区占用空间更小,侧面有两个分度器,表面平坦,可容纳标准夹具。每个分度器都有一个燕尾工作夹具,分度器的旋转精度和重复性分别为±10度和±5度。第五轴多零件加工模块具有两个分度器,两侧各有一个平坦区域,用于标准夹具。除了夹紧强度外,燕尾槽工作保持端口使机床主轴更容易接近零件的五个侧面,因为基本上没有要避免的固定元件。这种间隙加上垂直于机床Z轴的支柱定位使得使用更短、更坚固的刀具成为可能。 - 块状零件加工:
块状零件是第一个使用五轴多零件加工模块进行加工的,以前需要在多个VMC上进行9道工序。由于一些真实位置公差低至0.001,并且在许多机床上的多次运行中被触及,因此零件报废率为30%。现在用五轴多零件加工模块加工,每个周期4件,废品率几乎为零。必须在加工中做出决定,以确定要为每项作业包含燕尾槽条的表面。铺设后,如果该面需要最少的后处理操作,则很方便,但有必要选择关键特征所在的基准面。HMC 不是在分度器上完成每个零件的加工,然后再进入下一个零件,而是编程为分阶段加工每个零件。然后在更换工具之前使用相同的道具对所有 4 个零件进行相同的操作,以便在下一次操作中跟进所有零件,这里的目的是最大限度地减少设备更换次数以缩短整体周期时间。