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        工裝夾具對多品種小批量零件加工的作用分析

        2017-01-20 12:58:44周莉
        中國設(shè)備工程 2017年23期
        關(guān)鍵詞:小批量工裝夾具

        周莉

        (許昌煙草機械有限責(zé)任公司,河南 許昌 461000)

        工裝夾具對多品種小批量零件加工的作用分析

        周莉

        (許昌煙草機械有限責(zé)任公司,河南 許昌 461000)

        現(xiàn)代科技的進步使機械生產(chǎn)制造越來越現(xiàn)代化,許多大型笨重的生產(chǎn)制造設(shè)備正被小巧靈便的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備所取代。加工工藝以及生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷提高,使機械加工的水平上升到了一個新的層次,繁雜的機械生產(chǎn)步驟正在被不斷優(yōu)化。為了不斷提高零件生產(chǎn)加工的工藝,使其生產(chǎn)和加工不斷優(yōu)化,本文對小零件批量生產(chǎn)的過程中工裝夾具的作用進行了分析,對于提高零件制作的效率以及質(zhì)量具有極大的幫助。

        工裝夾具;小批量零件;加工;作用分析

        我公司屬于典型的多品種小批量生產(chǎn)制造企業(yè),在一些零件加工生產(chǎn)中,由于加工工藝相對來講比較簡單,但如果按照傳統(tǒng)的加工工藝進行加工,加工需要的時間就會變長,降低加工的效率。因此,在這類小批量零件的加工過程中,發(fā)揮工裝夾具對多品種小批量零件加工的促進作用,不僅僅可以保證零件的質(zhì)量,還能夠大大提高加工的效率,實現(xiàn)批量生產(chǎn)。其中復(fù)雜零件的加工制作工藝復(fù)雜,工序繁多,需要耗費較多的時間以及人力。在制作過程中如果要進行工藝優(yōu)化,也是可以通過制造科學(xué)合理的工裝夾具來完成的。

        1 工裝夾具的概論

        工裝夾具,一般是指工藝裝備,是在零件的加工制造過程中使用的各種工具的總稱。一般可以統(tǒng)稱為工裝。工裝一般包括道具、夾具、模具、檢具、鉗工工具等。其中有專用工裝夾具以及通用工裝夾具之分,專用的工裝夾具只能用于特定零件的小批量生產(chǎn),通用工裝夾具則是對符合要求的小零件都可以進行生產(chǎn)。

        夾具顧名思義,就是在零件生產(chǎn)的過程中用來緊固的工件,具有固定的作用。從廣義上來說,在零件生產(chǎn)的過程中,任何起到固定作用的器具都可以稱之為夾具,機床夾是最具有代表性的夾具。工裝夾具一般廣泛應(yīng)用于電子廠的流水線操作之中,通過夾具的輔助作用,能夠大大提高生產(chǎn)的效率。一般在流水線的工作中,加工程序繁瑣以及加工復(fù)雜的小零件都廣泛使用工裝夾具來完成多品種小批量零件的生產(chǎn)。

        2 工裝夾具的特點與作用

        2.1 工裝夾具的特點

        工裝夾具是在零件進行批量生產(chǎn)的過程中用來快速緊固的輔助器械,它可以使機床、刀具、工件保持準(zhǔn)確高效的工作。因此在零件的設(shè)計以及制造過程中,工裝夾具是必不可少的輔助工具,其發(fā)揮的作用也是十分明顯的。可以促進機床向高速、高效、精密、復(fù)合、智能以及環(huán)保的方向發(fā)展。同時,夾具自身也正在朝著高效、通用、穩(wěn)定以及精密的方向邁進。在進行工裝夾具的選擇時,首先,是要考慮工裝夾具的設(shè)計制作是否可以滿足機械加工的過程中對工裝夾具精度的要求,只有選擇滿足要求的工裝夾具才能夠生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的零件。其次,還需要考慮到工人的操作習(xí)慣,選擇符合工人操作習(xí)慣的工裝夾具、比如說對位置的要求,對裝卸空間的要求等,這些因素都是在選擇工裝夾具的過程中需要綜合考慮的。最后,工裝夾具應(yīng)該具有超強的強度以及剛度,能夠適應(yīng)高強度工作帶來的損耗,否則難以適應(yīng)高強度的工作可能會導(dǎo)致操作過程中出現(xiàn)紕漏。除此之外,夾具的設(shè)計和制造還要方便進行調(diào)整和檢測。其中數(shù)控夾具還具有以下獨特的特點。

        (1)數(shù)控加工適用于多品種、中小批量的生產(chǎn),能夠適應(yīng)不同的尺寸,不同形狀的工件,適應(yīng)性足夠強大,可以通過簡單的調(diào)整來適應(yīng)不同零件加工的需要,具有極高的使用價值。同時,具有較高的適應(yīng)性可以減少夾具的重復(fù)制造,也在一定程度上減少了制造的成本,降低了支出,對資源進行了合理的重復(fù)利用,同時,也是對綠色生產(chǎn)模式的一種實踐。

        (2)數(shù)控機床上的夾具相對于傳統(tǒng)的工裝夾具而言更加先進,它具有接觸式測頭、道具預(yù)調(diào)儀等設(shè)備,能夠由機床相對獨立地解決對刀的問題,并且在程序的控制之下,設(shè)備的準(zhǔn)確度極高。這樣一來設(shè)備的設(shè)計程序就會得到簡化,而且變得更加智能化。在傳統(tǒng)的機械化、人力化的模式中顯然容易出現(xiàn)一系列的弊端,而利用智能化的生產(chǎn)模式,就可以大大減少生產(chǎn)弊端,降低生產(chǎn)的風(fēng)險,為工廠的生產(chǎn)帶來良好的機遇。

        (3)為了使數(shù)控加工的效率提高,數(shù)控夾具是盡可能的使用氣動、液壓、電動等自動加緊裝置來實現(xiàn)的,這種自動加緊裝置在調(diào)試的過程中是比較容易實現(xiàn)的,可以有效縮短加工需要的時間。由于員工勞動能力的局限性,長時間記憶大量的操作程序難免會產(chǎn)生差錯,自動調(diào)試可以有效改變利用人工進行記憶的弊端,這樣就可以大大減少工作失誤,減少不必要的損失。而且自動調(diào)試設(shè)備可以在短時間內(nèi)自動完成,這樣大大降低了人工調(diào)試的風(fēng)險,同時縮短了調(diào)試時間,是備受青睞的。

        (4)夾具具有一定的剛度來適應(yīng)大量的切削,數(shù)控加工的工具一般工序集中。在短時間的加工過程中要實現(xiàn)準(zhǔn)確地從粗加工到精細加工的更換,有效適應(yīng)加工過程中對加工程度的不同要求。

        (5)為了適應(yīng)數(shù)控加工的要求,需要避免夾具結(jié)構(gòu)對刀具工作中活動狀態(tài)的干涉,以防止夾具結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干擾。同時,還要對夾具結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確無誤的定位,定位的原件需要具有較高的定位精度,只有定位無誤才能夠保證生產(chǎn)制造小批量零件的過程中不產(chǎn)生誤差,避免或者減少浪費。

        (6)對于容易變形的工件,需要保證加工的過程中不產(chǎn)生夾緊變形,有效的利用措施來避免變形,例如為了減少因夾緊產(chǎn)生的變形,可以考慮夾緊點靠近支撐點的方式,這樣可以有效地避免因夾緊力產(chǎn)生的工件變形。

        2.2 工裝夾具的作用

        工裝夾具在產(chǎn)品的加工過程中發(fā)揮著巨大的作用,不僅僅是一種技術(shù)上的輔助,更是一種設(shè)備上的保障。工裝夾具對產(chǎn)品的影響具體表現(xiàn)可以影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量、加工成本以及產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。工裝夾具對于產(chǎn)品的生產(chǎn)時間以及質(zhì)量進行嚴(yán)格的控制,同時,對生產(chǎn)的成本也具有遷移默化的影響。對工裝夾具的嚴(yán)格控制不僅僅可以良好的運用流動資源,充分利用好已有的資源,使夾具發(fā)揮出它的流動價值。夾具的結(jié)構(gòu)以及使用的方式是非常常見與便于使用的,利用夾具可以對生產(chǎn)的零件進行快速的定位,減少輔助操作需要花費的時間。同時,工裝夾具可以減少人力勞動的強度,減少人力勞動量,相對于人力勞動來講,工裝夾具可以較長時間的進行操作,因此適用性是極強的,加工效率會大大提高。

        工裝夾具還有一個明顯的作用就是通過對人工的輔助,減少了勞動力的使用量,節(jié)省了勞動力支出,降低生產(chǎn)成本,是產(chǎn)品的競爭力得到一定的提高,在同等系列的零件之中可以利用價格優(yōu)勢占據(jù)有利的競爭地位。對于車間的操作工來說,同等的時間內(nèi)可以生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品,生產(chǎn)效率提高了,工資水平也就得到了相應(yīng)的提高,這樣就幫助操作工找到了生產(chǎn)小批量零件的信心以及積極性,充實流水線工作的熱情以及效率,帶動整個車間生產(chǎn)效率的提高。

        3 工裝夾具與傳統(tǒng)加工的應(yīng)用對比

        傳統(tǒng)的加工方法需要經(jīng)過多次裝夾操作,工序比較復(fù)雜,而利用工裝夾具之后的加工則可以精簡加工工序,實現(xiàn)一次裝夾完成多個加工特征,提高了加工的效率,避免多次裝夾多重基準(zhǔn)帶來的重復(fù)誤差,保證零件加工的質(zhì)量。與傳統(tǒng)的加工制作而言,利用工裝夾具進行小批量零件加工最突出的優(yōu)勢就是短時間內(nèi)完成大量的零件加工,有效提高了加工的效率。除此之外還有一個明顯的特點就是可以通過選擇適合操作工操作習(xí)慣的器具來刺激操作工增加加工的興趣和積極性,減少重復(fù)的體力勞動,節(jié)約工作時間,減少出錯率。

        4 工裝夾具的設(shè)計原則

        4.1 對于多件的工裝夾具

        工裝夾具的設(shè)計必須具有科學(xué)性,符合員工的使用習(xí)慣,并且設(shè)計科學(xué)合理,具有準(zhǔn)確性。在利用工裝夾具進行生產(chǎn)的過程中,一般會直接進行多道加工工藝的操作,這樣能夠節(jié)省時間。因此,需要我們在設(shè)計工裝夾具的時候,保證加工的準(zhǔn)確性以及有效性,方便使用。

        4.2 螺桿的工裝夾具的設(shè)計

        螺桿在輔助進行零件加工的時候,發(fā)揮的作用一般是比較簡單的。而且在對于螺桿的利用中一般是利用螺桿的兩頭來進行。螺桿的制造比較方便,能夠在較短的時間里完成大量的生產(chǎn)制作。而且螺桿的生產(chǎn)精密度要求不高,裝好工件之后利用精密臺鉗夾緊就可以實現(xiàn)多件加工。

        4.3 閥桿的工裝設(shè)計

        閥桿的設(shè)計過程中,一般每兩件采用專用的壓板壓緊來實現(xiàn)多件加工,這樣的操作明顯的好處就是減少了換刀的頻率,大大提高了生產(chǎn)的效率,同時,工件的定位準(zhǔn)確情況下,也能夠保證加工的品質(zhì)。

        4.4 銷軸類零件的工裝設(shè)計加工的原則

        傳統(tǒng)的工件加工利用工件組合的方式進行工件加工,一般是一次加工兩件左右的效率。經(jīng)過工裝夾具的輔助支撐之后,內(nèi)用力的變形減少了,大大提高了經(jīng)濟效益,對于工裝夾具的利用具有極大的推動作用。

        5 結(jié)語

        工裝夾具針對的主要就是品種繁多、形狀復(fù)雜以及難以進行批量生產(chǎn)的器具,有了工裝夾具的有效配合,就可以大大降低生產(chǎn)成本,減少人員體力勞動,節(jié)省操作的時間,大大提高工裝夾具生產(chǎn)的效率,對于一些復(fù)雜的多品種小批量加工而言,效果明顯,意義巨大。因此,為了使加工的過程更加順利,具有時效性,提高加工效率,越來越多的車間采用工裝夾具進行復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,提高了車間的生產(chǎn)效率。

        [1]蔡春源,汪凱.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社2000.

        [2]王道林.軸銷端部多件銑床夾具設(shè)計[J].機床與液壓,2016,44(22):45-46

        TG75

        A

        1671-0711(2017)12(上)-0202-02

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