Diepgaande analyse en optimalisatie van bewerkingslocatiegegevens en -bevestigingen in bewerkingscentra
Samenvatting: Dit artikel gaat gedetailleerd in op de vereisten en principes van de bewerkingslocatiegegevens in bewerkingscentra, evenals relevante kennis over opspanningen, inclusief de basisvereisten, veelvoorkomende typen en selectieprincipes van opspanningen. Het onderzoekt grondig het belang en de onderlinge relaties van deze factoren in het bewerkingsproces van bewerkingscentra, met als doel een uitgebreide en diepgaande theoretische basis en praktische begeleiding te bieden aan professionals en relevante professionals in de mechanische bewerkingssector, om zo de nauwkeurigheid, efficiëntie en kwaliteit van de bewerking te optimaliseren en te verbeteren.
I. Inleiding
Bewerkingscentra, als een soort uiterst precieze en efficiënte geautomatiseerde bewerkingsapparatuur, nemen een uiterst belangrijke positie in de moderne mechanische maakindustrie in. Het bewerkingsproces omvat talloze complexe schakels, en de selectie van de bewerkingslocatie en het bepalen van de opspanning behoren tot de belangrijkste elementen. Een geschikte locatie kan de nauwkeurige positie van het werkstuk tijdens het bewerkingsproces garanderen en een exact startpunt bieden voor daaropvolgende snijbewerkingen; een geschikte opspanning kan het werkstuk stabiel vasthouden, wat zorgt voor een soepel verloop van het bewerkingsproces en, in zekere mate, de bewerkingsnauwkeurigheid en productie-efficiëntie beïnvloedt. Daarom is diepgaand onderzoek naar de bewerkingslocatie en opspanning in bewerkingscentra van groot theoretisch en praktisch belang.
Bewerkingscentra, als een soort uiterst precieze en efficiënte geautomatiseerde bewerkingsapparatuur, nemen een uiterst belangrijke positie in de moderne mechanische maakindustrie in. Het bewerkingsproces omvat talloze complexe schakels, en de selectie van de bewerkingslocatie en het bepalen van de opspanning behoren tot de belangrijkste elementen. Een geschikte locatie kan de nauwkeurige positie van het werkstuk tijdens het bewerkingsproces garanderen en een exact startpunt bieden voor daaropvolgende snijbewerkingen; een geschikte opspanning kan het werkstuk stabiel vasthouden, wat zorgt voor een soepel verloop van het bewerkingsproces en, in zekere mate, de bewerkingsnauwkeurigheid en productie-efficiëntie beïnvloedt. Daarom is diepgaand onderzoek naar de bewerkingslocatie en opspanning in bewerkingscentra van groot theoretisch en praktisch belang.
II. Vereisten en principes voor het selecteren van referentiepunten in bewerkingscentra
(A) Drie basisvereisten voor het selecteren van gegevens
1. Nauwkeurige locatie en handige, betrouwbare bevestiging
Nauwkeurige locatie is de belangrijkste voorwaarde voor het garanderen van de bewerkingsnauwkeurigheid. Het referentievlak moet voldoende nauwkeurigheid en stabiliteit hebben om de positie van het werkstuk in het coördinatensysteem van het bewerkingscentrum nauwkeurig te bepalen. Bijvoorbeeld, bij het frezen van een vlak, zal een grote vlakheidsfout op het referentievlak leiden tot een afwijking tussen het bewerkte vlak en de ontwerpvereisten.
Handige en betrouwbare opspanning is essentieel voor de efficiëntie en veiligheid van de bewerking. De opspanning van de opspanning en het werkstuk moet eenvoudig en gebruiksvriendelijk zijn, zodat het werkstuk snel op de werktafel van het bewerkingscentrum kan worden geïnstalleerd en het werkstuk niet verschuift of losraakt tijdens het bewerkingsproces. Door bijvoorbeeld de juiste klemkracht toe te passen en de juiste klempunten te selecteren, kan vervorming van het werkstuk door een te hoge klemkracht worden voorkomen. Ook kan beweging van het werkstuk tijdens de bewerking door een te lage klemkracht worden voorkomen.
Nauwkeurige locatie is de belangrijkste voorwaarde voor het garanderen van de bewerkingsnauwkeurigheid. Het referentievlak moet voldoende nauwkeurigheid en stabiliteit hebben om de positie van het werkstuk in het coördinatensysteem van het bewerkingscentrum nauwkeurig te bepalen. Bijvoorbeeld, bij het frezen van een vlak, zal een grote vlakheidsfout op het referentievlak leiden tot een afwijking tussen het bewerkte vlak en de ontwerpvereisten.
Handige en betrouwbare opspanning is essentieel voor de efficiëntie en veiligheid van de bewerking. De opspanning van de opspanning en het werkstuk moet eenvoudig en gebruiksvriendelijk zijn, zodat het werkstuk snel op de werktafel van het bewerkingscentrum kan worden geïnstalleerd en het werkstuk niet verschuift of losraakt tijdens het bewerkingsproces. Door bijvoorbeeld de juiste klemkracht toe te passen en de juiste klempunten te selecteren, kan vervorming van het werkstuk door een te hoge klemkracht worden voorkomen. Ook kan beweging van het werkstuk tijdens de bewerking door een te lage klemkracht worden voorkomen.
2. Eenvoudige dimensieberekening
Bij het berekenen van de afmetingen van verschillende bewerkingsonderdelen op basis van een bepaald referentiepunt, moet het berekeningsproces zo eenvoudig mogelijk worden gemaakt. Dit kan rekenfouten tijdens het programmeren en bewerken verminderen en zo de bewerkingsefficiëntie verbeteren. Als bijvoorbeeld bij het bewerken van een onderdeel met meerdere gatensystemen het geselecteerde referentiepunt de berekening van de coördinaatafmetingen van elk gat vereenvoudigt, kan dit de complexe berekeningen in numerieke besturing verminderen en de kans op fouten verkleinen.
Bij het berekenen van de afmetingen van verschillende bewerkingsonderdelen op basis van een bepaald referentiepunt, moet het berekeningsproces zo eenvoudig mogelijk worden gemaakt. Dit kan rekenfouten tijdens het programmeren en bewerken verminderen en zo de bewerkingsefficiëntie verbeteren. Als bijvoorbeeld bij het bewerken van een onderdeel met meerdere gatensystemen het geselecteerde referentiepunt de berekening van de coördinaatafmetingen van elk gat vereenvoudigt, kan dit de complexe berekeningen in numerieke besturing verminderen en de kans op fouten verkleinen.
3. Zorgen voor de nauwkeurigheid van de bewerking
Bewerkingsnauwkeurigheid is een belangrijke indicator voor het meten van de bewerkingskwaliteit, inclusief maatnauwkeurigheid, vormnauwkeurigheid en positienauwkeurigheid. De keuze van het referentiepunt moet bewerkingsfouten effectief kunnen beheersen, zodat het bewerkte werkstuk voldoet aan de eisen van de ontwerptekening. Bij het draaien van asachtige onderdelen kan bijvoorbeeld de hartlijn van de as als locatiereferentie worden gekozen om de cilindriciteit van de as en de coaxialiteit tussen verschillende asdelen beter te waarborgen.
Bewerkingsnauwkeurigheid is een belangrijke indicator voor het meten van de bewerkingskwaliteit, inclusief maatnauwkeurigheid, vormnauwkeurigheid en positienauwkeurigheid. De keuze van het referentiepunt moet bewerkingsfouten effectief kunnen beheersen, zodat het bewerkte werkstuk voldoet aan de eisen van de ontwerptekening. Bij het draaien van asachtige onderdelen kan bijvoorbeeld de hartlijn van de as als locatiereferentie worden gekozen om de cilindriciteit van de as en de coaxialiteit tussen verschillende asdelen beter te waarborgen.
(B) Zes principes voor het selecteren van locatiegegevens
1. Probeer het ontwerpdatum als locatiedatum te selecteren
Het ontwerpnulpunt is het startpunt voor het bepalen van andere afmetingen en vormen bij het ontwerpen van een onderdeel. Door het ontwerpnulpunt als locatienulpunt te selecteren, kunt u direct voldoen aan de nauwkeurigheidseisen van de ontwerpafmetingen en de fout in de uitlijnfout verkleinen. Als bijvoorbeeld bij het bewerken van een doosvormig onderdeel het ontwerpnulpunt het ondervlak en de twee zijvlakken van de doos betreft, kunt u deze vlakken als locatienulpunt gebruiken tijdens het bewerkingsproces. Zo kunt u er eenvoudig voor zorgen dat de positionele nauwkeurigheid tussen de gatenstelsels in de doos consistent is met de ontwerpeisen.
Het ontwerpnulpunt is het startpunt voor het bepalen van andere afmetingen en vormen bij het ontwerpen van een onderdeel. Door het ontwerpnulpunt als locatienulpunt te selecteren, kunt u direct voldoen aan de nauwkeurigheidseisen van de ontwerpafmetingen en de fout in de uitlijnfout verkleinen. Als bijvoorbeeld bij het bewerken van een doosvormig onderdeel het ontwerpnulpunt het ondervlak en de twee zijvlakken van de doos betreft, kunt u deze vlakken als locatienulpunt gebruiken tijdens het bewerkingsproces. Zo kunt u er eenvoudig voor zorgen dat de positionele nauwkeurigheid tussen de gatenstelsels in de doos consistent is met de ontwerpeisen.
2. Wanneer de locatiegegevens en de ontwerpgegevens niet kunnen worden geünificeerd, moet de locatiefout strikt worden gecontroleerd om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen
Wanneer het onmogelijk is om het ontwerpnulpunt als locatienulpunt te gebruiken vanwege de structuur van het werkstuk of het bewerkingsproces, is het noodzakelijk om de locatiefout nauwkeurig te analyseren en te beheersen. De locatiefout omvat de fout in de uitlijning van het nulpunt en de fout in de verplaatsing van het nulpunt. Bij het bewerken van een onderdeel met een complexe vorm kan het bijvoorbeeld nodig zijn om eerst een hulpnulpuntoppervlak te bewerken. In dit geval is het noodzakelijk om de locatiefout binnen het toegestane bereik te beheersen door middel van een verstandig ontwerp van de mal en locatiemethoden om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Methoden zoals het verbeteren van de nauwkeurigheid van locatie-elementen en het optimaliseren van de locatie-indeling kunnen worden gebruikt om de locatiefout te verminderen.
Wanneer het onmogelijk is om het ontwerpnulpunt als locatienulpunt te gebruiken vanwege de structuur van het werkstuk of het bewerkingsproces, is het noodzakelijk om de locatiefout nauwkeurig te analyseren en te beheersen. De locatiefout omvat de fout in de uitlijning van het nulpunt en de fout in de verplaatsing van het nulpunt. Bij het bewerken van een onderdeel met een complexe vorm kan het bijvoorbeeld nodig zijn om eerst een hulpnulpuntoppervlak te bewerken. In dit geval is het noodzakelijk om de locatiefout binnen het toegestane bereik te beheersen door middel van een verstandig ontwerp van de mal en locatiemethoden om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Methoden zoals het verbeteren van de nauwkeurigheid van locatie-elementen en het optimaliseren van de locatie-indeling kunnen worden gebruikt om de locatiefout te verminderen.
3. Wanneer het werkstuk meer dan twee keer moet worden vastgezet en bewerkt, moet het geselecteerde gegeven de bewerking van alle belangrijke nauwkeurige onderdelen in één vastzetting en locatie kunnen voltooien
Bij werkstukken die meerdere keren moeten worden opgespannen, kunnen cumulatieve fouten optreden als het nulpunt voor elke opspanning inconsistent is. Dit beïnvloedt de algehele nauwkeurigheid van het werkstuk. Daarom moet een geschikt nulpunt worden gekozen om de bewerking van alle belangrijke onderdelen zoveel mogelijk in één opspanning te voltooien. Bij het bewerken van een onderdeel met meerdere zijvlakken en gatensystemen kunnen bijvoorbeeld een hoofdvlak en twee gaten als nulpunt voor één opspanning worden gebruikt om de bewerking van de meeste sleutelgaten en vlakken te voltooien. Vervolgens kunnen de andere secundaire onderdelen worden bewerkt. Dit kan het nauwkeurigheidsverlies als gevolg van meerdere opspanningen verminderen.
Bij werkstukken die meerdere keren moeten worden opgespannen, kunnen cumulatieve fouten optreden als het nulpunt voor elke opspanning inconsistent is. Dit beïnvloedt de algehele nauwkeurigheid van het werkstuk. Daarom moet een geschikt nulpunt worden gekozen om de bewerking van alle belangrijke onderdelen zoveel mogelijk in één opspanning te voltooien. Bij het bewerken van een onderdeel met meerdere zijvlakken en gatensystemen kunnen bijvoorbeeld een hoofdvlak en twee gaten als nulpunt voor één opspanning worden gebruikt om de bewerking van de meeste sleutelgaten en vlakken te voltooien. Vervolgens kunnen de andere secundaire onderdelen worden bewerkt. Dit kan het nauwkeurigheidsverlies als gevolg van meerdere opspanningen verminderen.
4. Het geselecteerde gegeven moet de voltooiing van zoveel mogelijk bewerkingsinhoud garanderen
Dit kan het aantal opspanningen verminderen en de bewerkingsefficiëntie verbeteren. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een roterend onderdeel kan het selecteren van het buitenste cilindrische oppervlak als locatienulpunt verschillende bewerkingen uitvoeren, zoals het draaien van de buitencirkel, het bewerken van schroefdraad en het frezen van spiebanen in één opspanning. Dit voorkomt tijdverlies en nauwkeurigheidsverlies veroorzaakt door meerdere opspanningen.
Dit kan het aantal opspanningen verminderen en de bewerkingsefficiëntie verbeteren. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een roterend onderdeel kan het selecteren van het buitenste cilindrische oppervlak als locatienulpunt verschillende bewerkingen uitvoeren, zoals het draaien van de buitencirkel, het bewerken van schroefdraad en het frezen van spiebanen in één opspanning. Dit voorkomt tijdverlies en nauwkeurigheidsverlies veroorzaakt door meerdere opspanningen.
5. Bij het bewerken in batches moet de locatie-datum van het onderdeel zo consistent mogelijk zijn met de gereedschapsinstellingsdatum voor het vaststellen van het werkstukcoördinatensysteem
Bij serieproductie is het vaststellen van het werkstukcoördinatensysteem cruciaal voor een consistente bewerking. Als het locatienulpunt consistent is met het gereedschapsinstellingsnulpunt, kunnen de programmering en gereedschapsinstelling worden vereenvoudigd en kunnen fouten door nulpuntconversie worden verminderd. Bij het bewerken van een serie identieke plaatvormige onderdelen kan bijvoorbeeld de linkeronderhoek van het onderdeel op een vaste positie op de werktafel van de machine worden geplaatst. Dit punt kan dan worden gebruikt als gereedschapsinstellingsnulpunt om het werkstukcoördinatensysteem vast te stellen. Op deze manier hoeven bij het bewerken van elk onderdeel alleen dezelfde programma- en gereedschapsinstellingsparameters te worden gevolgd, wat de productie-efficiëntie en de stabiliteit van de bewerkingsnauwkeurigheid verbetert.
Bij serieproductie is het vaststellen van het werkstukcoördinatensysteem cruciaal voor een consistente bewerking. Als het locatienulpunt consistent is met het gereedschapsinstellingsnulpunt, kunnen de programmering en gereedschapsinstelling worden vereenvoudigd en kunnen fouten door nulpuntconversie worden verminderd. Bij het bewerken van een serie identieke plaatvormige onderdelen kan bijvoorbeeld de linkeronderhoek van het onderdeel op een vaste positie op de werktafel van de machine worden geplaatst. Dit punt kan dan worden gebruikt als gereedschapsinstellingsnulpunt om het werkstukcoördinatensysteem vast te stellen. Op deze manier hoeven bij het bewerken van elk onderdeel alleen dezelfde programma- en gereedschapsinstellingsparameters te worden gevolgd, wat de productie-efficiëntie en de stabiliteit van de bewerkingsnauwkeurigheid verbetert.
6. Wanneer meerdere bevestigingen nodig zijn, moet het gegeven voor en na consistent zijn
Of het nu gaat om voorbewerking of nabewerking, het gebruik van een consistente referentie tijdens meerdere opspanningen kan de positionele nauwkeurigheid tussen verschillende bewerkingsfasen waarborgen. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een groot matrijsonderdeel, van voorbewerking tot nabewerking, kunnen het steekvlak en de locatiegaten van de matrijs altijd als referentie worden gebruikt. Dit zorgt ervoor dat de toleranties tussen verschillende bewerkingen uniform zijn, waardoor de invloed op de nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van de matrijs wordt vermeden, veroorzaakt door ongelijke bewerkingstoleranties als gevolg van wijzigingen in de referentie.
Of het nu gaat om voorbewerking of nabewerking, het gebruik van een consistente referentie tijdens meerdere opspanningen kan de positionele nauwkeurigheid tussen verschillende bewerkingsfasen waarborgen. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een groot matrijsonderdeel, van voorbewerking tot nabewerking, kunnen het steekvlak en de locatiegaten van de matrijs altijd als referentie worden gebruikt. Dit zorgt ervoor dat de toleranties tussen verschillende bewerkingen uniform zijn, waardoor de invloed op de nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van de matrijs wordt vermeden, veroorzaakt door ongelijke bewerkingstoleranties als gevolg van wijzigingen in de referentie.
III. Bepaling van de spaninrichtingen in bewerkingscentra
(A) Basisvereisten voor armaturen
1. Het klemmechanisme mag de voeding niet beïnvloeden en het bewerkingsgebied moet open zijn
Bij het ontwerpen van het klemmechanisme van een opspanning moet worden voorkomen dat het de aanvoerbaan van het snijgereedschap hindert. Bijvoorbeeld, bij het frezen met een verticaal bewerkingscentrum mogen de klembouten, drukplaten, enz. van de opspanning de bewegingsbaan van de frees niet blokkeren. Tegelijkertijd moet het bewerkingsgebied zo open mogelijk zijn, zodat het snijgereedschap het werkstuk soepel kan naderen voor snijbewerkingen. Bij sommige werkstukken met complexe interne structuren, zoals onderdelen met diepe holtes of kleine gaten, moet het ontwerp van de opspanning ervoor zorgen dat het snijgereedschap het bewerkingsgebied kan bereiken, om te voorkomen dat bewerkingen niet mogelijk zijn vanwege een blokkering van de opspanning.
Bij het ontwerpen van het klemmechanisme van een opspanning moet worden voorkomen dat het de aanvoerbaan van het snijgereedschap hindert. Bijvoorbeeld, bij het frezen met een verticaal bewerkingscentrum mogen de klembouten, drukplaten, enz. van de opspanning de bewegingsbaan van de frees niet blokkeren. Tegelijkertijd moet het bewerkingsgebied zo open mogelijk zijn, zodat het snijgereedschap het werkstuk soepel kan naderen voor snijbewerkingen. Bij sommige werkstukken met complexe interne structuren, zoals onderdelen met diepe holtes of kleine gaten, moet het ontwerp van de opspanning ervoor zorgen dat het snijgereedschap het bewerkingsgebied kan bereiken, om te voorkomen dat bewerkingen niet mogelijk zijn vanwege een blokkering van de opspanning.
2. De armatuur moet een georiënteerde installatie op de machine kunnen bereiken
De opspanning moet nauwkeurig gepositioneerd en geïnstalleerd kunnen worden op de werktafel van het bewerkingscentrum om de juiste positie van het werkstuk ten opzichte van de coördinaatassen van de bewerkingsmachine te garanderen. Doorgaans worden locatiesleutels, locatiepennen en andere locatie-elementen gebruikt om samen te werken met de T-vormige groeven of locatiegaten op de werktafel van de bewerkingsmachine om de juiste installatie van de opspanning te bereiken. Bij het bewerken van doosvormige onderdelen met een horizontaal bewerkingscentrum wordt bijvoorbeeld de locatiesleutel aan de onderkant van de opspanning gebruikt om samen te werken met de T-vormige groeven op de werktafel van de bewerkingsmachine om de positie van de opspanning in de X-asrichting te bepalen. Vervolgens worden andere locatie-elementen gebruikt om de posities in de Y-as- en Z-asrichting te bepalen, waardoor de juiste installatie van het werkstuk op de bewerkingsmachine wordt gegarandeerd.
De opspanning moet nauwkeurig gepositioneerd en geïnstalleerd kunnen worden op de werktafel van het bewerkingscentrum om de juiste positie van het werkstuk ten opzichte van de coördinaatassen van de bewerkingsmachine te garanderen. Doorgaans worden locatiesleutels, locatiepennen en andere locatie-elementen gebruikt om samen te werken met de T-vormige groeven of locatiegaten op de werktafel van de bewerkingsmachine om de juiste installatie van de opspanning te bereiken. Bij het bewerken van doosvormige onderdelen met een horizontaal bewerkingscentrum wordt bijvoorbeeld de locatiesleutel aan de onderkant van de opspanning gebruikt om samen te werken met de T-vormige groeven op de werktafel van de bewerkingsmachine om de positie van de opspanning in de X-asrichting te bepalen. Vervolgens worden andere locatie-elementen gebruikt om de posities in de Y-as- en Z-asrichting te bepalen, waardoor de juiste installatie van het werkstuk op de bewerkingsmachine wordt gegarandeerd.
3. De stijfheid en stabiliteit van het armatuur moeten goed zijn
Tijdens het bewerkingsproces moet de mal de werking van snijkrachten, klemkrachten en andere krachten opvangen. Als de stijfheid van de mal onvoldoende is, zal deze vervormen onder invloed van deze krachten, wat resulteert in een afname van de bewerkingsnauwkeurigheid van het werkstuk. Bij freesbewerkingen met hoge snelheid is de snijkracht bijvoorbeeld relatief groot. Als de stijfheid van de mal onvoldoende is, zal het werkstuk trillen tijdens het bewerkingsproces, wat de oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid van de bewerking beïnvloedt. Daarom moet de mal gemaakt zijn van materialen met voldoende sterkte en stijfheid, en moet de structuur verstandig ontworpen zijn, zoals het toevoegen van verstevigingen en het toepassen van dikwandige structuren, om de stijfheid en stabiliteit te verbeteren.
Tijdens het bewerkingsproces moet de mal de werking van snijkrachten, klemkrachten en andere krachten opvangen. Als de stijfheid van de mal onvoldoende is, zal deze vervormen onder invloed van deze krachten, wat resulteert in een afname van de bewerkingsnauwkeurigheid van het werkstuk. Bij freesbewerkingen met hoge snelheid is de snijkracht bijvoorbeeld relatief groot. Als de stijfheid van de mal onvoldoende is, zal het werkstuk trillen tijdens het bewerkingsproces, wat de oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid van de bewerking beïnvloedt. Daarom moet de mal gemaakt zijn van materialen met voldoende sterkte en stijfheid, en moet de structuur verstandig ontworpen zijn, zoals het toevoegen van verstevigingen en het toepassen van dikwandige structuren, om de stijfheid en stabiliteit te verbeteren.
(B) Veelvoorkomende soorten armaturen
1. Algemene voorzieningen
Algemene opspansystemen zijn breed toepasbaar, zoals bankschroeven, verdeelkoppen en klauwplaten. Bankschroeven kunnen worden gebruikt om diverse kleine onderdelen met regelmatige vormen, zoals kubussen en cilinders, vast te houden en worden vaak gebruikt bij frezen, boren en andere bewerkingen. Verdeelkoppen kunnen worden gebruikt om indexerende bewerkingen op werkstukken uit te voeren. Bij het bewerken van onderdelen met gelijke omtrekseigenschappen kan de verdeelkop bijvoorbeeld de rotatiehoek van het werkstuk nauwkeurig regelen om bewerking met meerdere stations mogelijk te maken. Klauwplaten worden voornamelijk gebruikt om roterende onderdelen vast te houden. Bij draaibewerkingen kunnen drieklauwplaten bijvoorbeeld snel asvormige onderdelen klemmen en automatisch centreren, wat handig is bij het bewerken.
Algemene opspansystemen zijn breed toepasbaar, zoals bankschroeven, verdeelkoppen en klauwplaten. Bankschroeven kunnen worden gebruikt om diverse kleine onderdelen met regelmatige vormen, zoals kubussen en cilinders, vast te houden en worden vaak gebruikt bij frezen, boren en andere bewerkingen. Verdeelkoppen kunnen worden gebruikt om indexerende bewerkingen op werkstukken uit te voeren. Bij het bewerken van onderdelen met gelijke omtrekseigenschappen kan de verdeelkop bijvoorbeeld de rotatiehoek van het werkstuk nauwkeurig regelen om bewerking met meerdere stations mogelijk te maken. Klauwplaten worden voornamelijk gebruikt om roterende onderdelen vast te houden. Bij draaibewerkingen kunnen drieklauwplaten bijvoorbeeld snel asvormige onderdelen klemmen en automatisch centreren, wat handig is bij het bewerken.
2. Modulaire armaturen
Modulaire opspanningen bestaan uit een set gestandaardiseerde en algemene elementen. Deze elementen kunnen flexibel worden gecombineerd op basis van verschillende werkstukvormen en bewerkingsvereisten om snel een opspanning te bouwen die geschikt is voor een specifieke bewerkingstaak. Bij het bewerken van bijvoorbeeld een onderdeel met een onregelmatige vorm kunnen geschikte voetplaten, steunelementen, positioneringselementen, klemelementen, enz. worden geselecteerd uit de bibliotheek met modulaire opspanningselementen en volgens een bepaalde lay-out tot een opspanning worden samengevoegd. De voordelen van modulaire opspanningen zijn een hoge flexibiliteit en herbruikbaarheid, wat de productiekosten en de productiecyclus van opspanningen kan verlagen. Ze zijn met name geschikt voor het testen van nieuwe producten en de productie van kleine series.
Modulaire opspanningen bestaan uit een set gestandaardiseerde en algemene elementen. Deze elementen kunnen flexibel worden gecombineerd op basis van verschillende werkstukvormen en bewerkingsvereisten om snel een opspanning te bouwen die geschikt is voor een specifieke bewerkingstaak. Bij het bewerken van bijvoorbeeld een onderdeel met een onregelmatige vorm kunnen geschikte voetplaten, steunelementen, positioneringselementen, klemelementen, enz. worden geselecteerd uit de bibliotheek met modulaire opspanningselementen en volgens een bepaalde lay-out tot een opspanning worden samengevoegd. De voordelen van modulaire opspanningen zijn een hoge flexibiliteit en herbruikbaarheid, wat de productiekosten en de productiecyclus van opspanningen kan verlagen. Ze zijn met name geschikt voor het testen van nieuwe producten en de productie van kleine series.
3. Speciale wedstrijden
Speciale opspaninrichtingen worden specifiek ontworpen en vervaardigd voor een of meerdere vergelijkbare bewerkingstaken. Ze kunnen worden aangepast aan de specifieke vorm, afmetingen en bewerkingsprocesvereisten van het werkstuk om de bewerkingsnauwkeurigheid en -efficiëntie te maximaliseren. Bij de bewerking van bijvoorbeeld automotorblokken worden speciale opspaninrichtingen, vanwege de complexe structuur en hoge nauwkeurigheidseisen van de blokken, meestal ontworpen om de bewerkingsnauwkeurigheid van diverse cilindergaten, vlakken en andere onderdelen te garanderen. De nadelen van speciale opspaninrichtingen zijn de hoge productiekosten en de lange ontwerpcyclus, en ze zijn over het algemeen geschikt voor productie in grote series.
Speciale opspaninrichtingen worden specifiek ontworpen en vervaardigd voor een of meerdere vergelijkbare bewerkingstaken. Ze kunnen worden aangepast aan de specifieke vorm, afmetingen en bewerkingsprocesvereisten van het werkstuk om de bewerkingsnauwkeurigheid en -efficiëntie te maximaliseren. Bij de bewerking van bijvoorbeeld automotorblokken worden speciale opspaninrichtingen, vanwege de complexe structuur en hoge nauwkeurigheidseisen van de blokken, meestal ontworpen om de bewerkingsnauwkeurigheid van diverse cilindergaten, vlakken en andere onderdelen te garanderen. De nadelen van speciale opspaninrichtingen zijn de hoge productiekosten en de lange ontwerpcyclus, en ze zijn over het algemeen geschikt voor productie in grote series.
4. Verstelbare armaturen
Verstelbare opspanningen zijn een combinatie van modulaire opspanningen en speciale opspanningen. Ze bieden niet alleen de flexibiliteit van modulaire opspanningen, maar kunnen ook tot op zekere hoogte de bewerkingsnauwkeurigheid garanderen. Verstelbare opspanningen kunnen zich aanpassen aan de bewerking van werkstukken van verschillende grootte of vorm door de positie van sommige elementen aan te passen of bepaalde onderdelen te vervangen. Een verstelbare opspanning kan bijvoorbeeld worden gebruikt bij het bewerken van een reeks asachtige onderdelen met verschillende diameters. Door de positie en grootte van de kleminrichting aan te passen, kunnen assen met verschillende diameters worden vastgehouden, wat de universaliteit en de benuttingsgraad van de opspanning verbetert.
Verstelbare opspanningen zijn een combinatie van modulaire opspanningen en speciale opspanningen. Ze bieden niet alleen de flexibiliteit van modulaire opspanningen, maar kunnen ook tot op zekere hoogte de bewerkingsnauwkeurigheid garanderen. Verstelbare opspanningen kunnen zich aanpassen aan de bewerking van werkstukken van verschillende grootte of vorm door de positie van sommige elementen aan te passen of bepaalde onderdelen te vervangen. Een verstelbare opspanning kan bijvoorbeeld worden gebruikt bij het bewerken van een reeks asachtige onderdelen met verschillende diameters. Door de positie en grootte van de kleminrichting aan te passen, kunnen assen met verschillende diameters worden vastgehouden, wat de universaliteit en de benuttingsgraad van de opspanning verbetert.
5. Wedstrijden met meerdere stations
Multi-station opspanningen kunnen meerdere werkstukken gelijktijdig bewerken. Dit type opspanning kan dezelfde of verschillende bewerkingen op meerdere werkstukken uitvoeren in één opspannings- en bewerkingscyclus, wat de bewerkingsefficiëntie aanzienlijk verbetert. Bijvoorbeeld bij het boren en tappen van kleine onderdelen kan een multi-station opspanning meerdere onderdelen gelijktijdig bevatten. In één werkcyclus worden de boor- en tapbewerkingen van elk onderdeel achtereenvolgens uitgevoerd, waardoor de stilstandtijd van de bewerkingsmachine wordt verkort en de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
Multi-station opspanningen kunnen meerdere werkstukken gelijktijdig bewerken. Dit type opspanning kan dezelfde of verschillende bewerkingen op meerdere werkstukken uitvoeren in één opspannings- en bewerkingscyclus, wat de bewerkingsefficiëntie aanzienlijk verbetert. Bijvoorbeeld bij het boren en tappen van kleine onderdelen kan een multi-station opspanning meerdere onderdelen gelijktijdig bevatten. In één werkcyclus worden de boor- en tapbewerkingen van elk onderdeel achtereenvolgens uitgevoerd, waardoor de stilstandtijd van de bewerkingsmachine wordt verkort en de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
6. Groepswedstrijden
Groepsopspanningen worden specifiek gebruikt om werkstukken met vergelijkbare vormen, afmetingen en dezelfde of vergelijkbare locatie, klemming en bewerkingsmethoden vast te houden. Ze zijn gebaseerd op het principe van groepstechnologie, waarbij werkstukken met vergelijkbare kenmerken in één groep worden gegroepeerd, een algemene opspanningsstructuur wordt ontworpen en de bewerking van verschillende werkstukken in de groep wordt aangepast door bepaalde elementen aan te passen of te vervangen. Bij het bewerken van bijvoorbeeld een reeks tandwielen met verschillende specificaties kan de groepsopspanning de locatie en klemelementen aanpassen aan de veranderingen in de opening, buitendiameter, enz. van de tandwielen om de bevestiging en bewerking van verschillende tandwielen mogelijk te maken, wat de aanpasbaarheid en productie-efficiëntie van de opspanning verbetert.
Groepsopspanningen worden specifiek gebruikt om werkstukken met vergelijkbare vormen, afmetingen en dezelfde of vergelijkbare locatie, klemming en bewerkingsmethoden vast te houden. Ze zijn gebaseerd op het principe van groepstechnologie, waarbij werkstukken met vergelijkbare kenmerken in één groep worden gegroepeerd, een algemene opspanningsstructuur wordt ontworpen en de bewerking van verschillende werkstukken in de groep wordt aangepast door bepaalde elementen aan te passen of te vervangen. Bij het bewerken van bijvoorbeeld een reeks tandwielen met verschillende specificaties kan de groepsopspanning de locatie en klemelementen aanpassen aan de veranderingen in de opening, buitendiameter, enz. van de tandwielen om de bevestiging en bewerking van verschillende tandwielen mogelijk te maken, wat de aanpasbaarheid en productie-efficiëntie van de opspanning verbetert.
(C) Selectieprincipes van opspanningen in bewerkingscentra
1. Onder het uitgangspunt van het garanderen van de nauwkeurigheid van de bewerking en de efficiëntie van de productie, moet de voorkeur worden gegeven aan algemene opspanningen
Algemene opspanningen verdienen de voorkeur vanwege hun brede toepasbaarheid en lage kosten, wanneer de bewerkingsnauwkeurigheid en productie-efficiëntie optimaal zijn. Voor eenvoudige bewerkingen van één stuk of kleine series kunnen algemene opspanningen zoals bankschroeven bijvoorbeeld de opspanning en bewerking van het werkstuk snel voltooien, zonder dat er complexe opspanningen hoeven te worden ontworpen en geproduceerd.
Algemene opspanningen verdienen de voorkeur vanwege hun brede toepasbaarheid en lage kosten, wanneer de bewerkingsnauwkeurigheid en productie-efficiëntie optimaal zijn. Voor eenvoudige bewerkingen van één stuk of kleine series kunnen algemene opspanningen zoals bankschroeven bijvoorbeeld de opspanning en bewerking van het werkstuk snel voltooien, zonder dat er complexe opspanningen hoeven te worden ontworpen en geproduceerd.
2. Bij het bewerken in batches kunnen eenvoudige speciale opspanningen worden overwogen
Bij het bewerken in batches kunnen eenvoudige speciale opspaninrichtingen worden overwogen om de bewerkingsefficiëntie te verbeteren en een consistente bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Hoewel deze opspaninrichtingen speciaal zijn, zijn ze relatief eenvoudig van constructie en zullen de productiekosten niet te hoog zijn. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een onderdeel met een specifieke vorm in batches, kunnen een speciale positioneringsplaat en kleminrichting worden ontworpen om het werkstuk snel en nauwkeurig vast te houden, wat de productie-efficiëntie verbetert en de bewerkingsnauwkeurigheid waarborgt.
Bij het bewerken in batches kunnen eenvoudige speciale opspaninrichtingen worden overwogen om de bewerkingsefficiëntie te verbeteren en een consistente bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Hoewel deze opspaninrichtingen speciaal zijn, zijn ze relatief eenvoudig van constructie en zullen de productiekosten niet te hoog zijn. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een onderdeel met een specifieke vorm in batches, kunnen een speciale positioneringsplaat en kleminrichting worden ontworpen om het werkstuk snel en nauwkeurig vast te houden, wat de productie-efficiëntie verbetert en de bewerkingsnauwkeurigheid waarborgt.
3. Bij het bewerken in grote series kunnen multi-station-opspanningen en zeer efficiënte pneumatische, hydraulische en andere speciale opspanningen worden overwogen
Bij de productie van grote series is productie-efficiëntie een belangrijke factor. Multi-station opspansystemen kunnen meerdere werkstukken gelijktijdig verwerken, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert. Pneumatische, hydraulische en andere speciale opspansystemen kunnen stabiele en relatief grote klemkrachten leveren, waardoor de stabiliteit van het werkstuk tijdens het bewerkingsproces wordt gewaarborgd. Bovendien verlopen de klem- en losbewerkingen snel, wat de productie-efficiëntie verder verbetert. Op de productielijnen voor grote series auto-onderdelen worden bijvoorbeeld vaak multi-station opspansystemen en hydraulische opspansystemen gebruikt om de productie-efficiëntie en bewerkingskwaliteit te verbeteren.
Bij de productie van grote series is productie-efficiëntie een belangrijke factor. Multi-station opspansystemen kunnen meerdere werkstukken gelijktijdig verwerken, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert. Pneumatische, hydraulische en andere speciale opspansystemen kunnen stabiele en relatief grote klemkrachten leveren, waardoor de stabiliteit van het werkstuk tijdens het bewerkingsproces wordt gewaarborgd. Bovendien verlopen de klem- en losbewerkingen snel, wat de productie-efficiëntie verder verbetert. Op de productielijnen voor grote series auto-onderdelen worden bijvoorbeeld vaak multi-station opspansystemen en hydraulische opspansystemen gebruikt om de productie-efficiëntie en bewerkingskwaliteit te verbeteren.
4. Bij het implementeren van groepstechnologie moeten groepsfixtures worden gebruikt
Bij het gebruik van groepstechnologie voor het bewerken van werkstukken met vergelijkbare vormen en afmetingen kunnen groepsopspanningen hun voordelen ten volle benutten, waardoor het aantal soorten opspanningen en de ontwerp- en productielast worden verminderd. Door de groepsopspanningen op een efficiënte manier aan te passen, kunnen ze zich aanpassen aan de bewerkingsvereisten van verschillende werkstukken, wat de flexibiliteit en efficiëntie van de productie verbetert. Bijvoorbeeld, in mechanische productiebedrijven, bij het bewerken van hetzelfde type asachtige onderdelen met verschillende specificaties, kunnen groepsopspanningen de productiekosten verlagen en het gemak van productiebeheer verbeteren.
Bij het gebruik van groepstechnologie voor het bewerken van werkstukken met vergelijkbare vormen en afmetingen kunnen groepsopspanningen hun voordelen ten volle benutten, waardoor het aantal soorten opspanningen en de ontwerp- en productielast worden verminderd. Door de groepsopspanningen op een efficiënte manier aan te passen, kunnen ze zich aanpassen aan de bewerkingsvereisten van verschillende werkstukken, wat de flexibiliteit en efficiëntie van de productie verbetert. Bijvoorbeeld, in mechanische productiebedrijven, bij het bewerken van hetzelfde type asachtige onderdelen met verschillende specificaties, kunnen groepsopspanningen de productiekosten verlagen en het gemak van productiebeheer verbeteren.
(D) Optimale bevestigingspositie van het werkstuk op de werktafel van de machine
De opspanpositie van het werkstuk moet ervoor zorgen dat het zich binnen het bewerkingsbereik van elke as van de machine bevindt. Dit voorkomt situaties waarin het snijgereedschap het bewerkingsgebied niet kan bereiken of botst met componenten van de machine vanwege een onjuiste opspanpositie. Tegelijkertijd moet de lengte van het snijgereedschap zo kort mogelijk worden gemaakt om de bewerkingsstijfheid ervan te verbeteren. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een groot, vlak plaatachtig onderdeel, kan het snijgereedschap te ver uitrekken als het werkstuk aan de rand van de werktafel van de machine is opgespannen. Dit vermindert de stijfheid van het snijgereedschap, veroorzaakt gemakkelijk trillingen en vervorming en beïnvloedt de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Daarom moet de opspanpositie, afhankelijk van de vorm, grootte en bewerkingsprocesvereisten van het werkstuk, zorgvuldig worden gekozen, zodat het snijgereedschap tijdens het bewerkingsproces optimaal kan werken, wat de bewerkingskwaliteit en -efficiëntie verbetert.
De opspanpositie van het werkstuk moet ervoor zorgen dat het zich binnen het bewerkingsbereik van elke as van de machine bevindt. Dit voorkomt situaties waarin het snijgereedschap het bewerkingsgebied niet kan bereiken of botst met componenten van de machine vanwege een onjuiste opspanpositie. Tegelijkertijd moet de lengte van het snijgereedschap zo kort mogelijk worden gemaakt om de bewerkingsstijfheid ervan te verbeteren. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een groot, vlak plaatachtig onderdeel, kan het snijgereedschap te ver uitrekken als het werkstuk aan de rand van de werktafel van de machine is opgespannen. Dit vermindert de stijfheid van het snijgereedschap, veroorzaakt gemakkelijk trillingen en vervorming en beïnvloedt de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Daarom moet de opspanpositie, afhankelijk van de vorm, grootte en bewerkingsprocesvereisten van het werkstuk, zorgvuldig worden gekozen, zodat het snijgereedschap tijdens het bewerkingsproces optimaal kan werken, wat de bewerkingskwaliteit en -efficiëntie verbetert.
IV. Conclusie
De juiste keuze van het bewerkingslocatienulpunt en de juiste bepaling van de opspanningen in bewerkingscentra zijn essentiële schakels voor het waarborgen van de bewerkingsnauwkeurigheid en het verbeteren van de productie-efficiëntie. Tijdens het bewerkingsproces zelf is het noodzakelijk om de vereisten en principes van het locatienulpunt grondig te begrijpen en te volgen, de juiste opspanningstypen te selecteren op basis van de eigenschappen en bewerkingsvereisten van het werkstuk, en het optimale opspanningsschema te bepalen op basis van de selectieprincipes van opspanningen. Tegelijkertijd moet aandacht worden besteed aan het optimaliseren van de opspanningspositie van het werkstuk op de werktafel van de bewerkingsmachine om de voordelen van hoge precisie en hoge efficiëntie van het bewerkingscentrum volledig te benutten, hoogwaardige, kostenefficiënte en zeer flexibele productie in de mechanische bewerking te bereiken, te voldoen aan de steeds diversere eisen van de moderne maakindustrie en de continue ontwikkeling en vooruitgang van de mechanische bewerkingstechnologie te bevorderen.
De juiste keuze van het bewerkingslocatienulpunt en de juiste bepaling van de opspanningen in bewerkingscentra zijn essentiële schakels voor het waarborgen van de bewerkingsnauwkeurigheid en het verbeteren van de productie-efficiëntie. Tijdens het bewerkingsproces zelf is het noodzakelijk om de vereisten en principes van het locatienulpunt grondig te begrijpen en te volgen, de juiste opspanningstypen te selecteren op basis van de eigenschappen en bewerkingsvereisten van het werkstuk, en het optimale opspanningsschema te bepalen op basis van de selectieprincipes van opspanningen. Tegelijkertijd moet aandacht worden besteed aan het optimaliseren van de opspanningspositie van het werkstuk op de werktafel van de bewerkingsmachine om de voordelen van hoge precisie en hoge efficiëntie van het bewerkingscentrum volledig te benutten, hoogwaardige, kostenefficiënte en zeer flexibele productie in de mechanische bewerking te bereiken, te voldoen aan de steeds diversere eisen van de moderne maakindustrie en de continue ontwikkeling en vooruitgang van de mechanische bewerkingstechnologie te bevorderen.
Door uitgebreid onderzoek en geoptimaliseerde toepassing van de bewerkingslocatiegegevens en -bevestigingen in bewerkingscentra kan het concurrentievermogen van mechanische productiebedrijven effectief worden verbeterd. Met het oog op productkwaliteit kan de productie-efficiëntie worden verbeterd, kunnen productiekosten worden verlaagd en kunnen grotere economische en maatschappelijke voordelen voor bedrijven worden gecreëerd. In de toekomst van de mechanische bewerking zullen, met de voortdurende opkomst van nieuwe technologieën en materialen, de bewerkingslocatiegegevens en -bevestigingen in bewerkingscentra ook blijven innoveren en zich blijven ontwikkelen om te voldoen aan complexere en uiterst nauwkeurige bewerkingsvereisten.