在生產(chǎn)中,如何盡可能的獲取設(shè)備最大性能,提高利用率已經(jīng)成為越來越重要的需求。下面的例子中,某葉片原本需要4套工裝才能完成的線切割工序,通過設(shè)計快換結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了加工與裝夾同步進行。
3 K. C: g6 h1 B) j& F" o" L PART 01 設(shè)計要求, K# m7 u' Q: F. W" F
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加工位置有1、2、5和6所指的4處。定位基準為盆面4所指的3處基準點,軸向定位為大端葉片3所指的基準點,壓緊面為背面7所指的壓緊點。
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圖1 : x. b+ \# E9 [5 Z# b! x
PART 02 設(shè)計難點
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方箱的定位基準與葉片定位基準統(tǒng)一;保證夾具讓開毛料飛邊的問題;保證多個方箱相對于裝配夾具位置不變;保證方箱定位后的葉片中心線位置不變。 / L* D: c1 ~3 r+ q9 r" g
圖2 整體夾具結(jié)構(gòu)圖
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1.底座 2.方箱
+ C! d: J" z$ V- H; b' e, Q- r PART 03 解決方案
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整個工裝夾具分為方箱定位的加工機構(gòu)和定位方箱的裝配機構(gòu)兩部分。采用底座上槽面與一個擋塊實現(xiàn)精密定位;通過4個定位壓緊螺釘壓緊葉身型面;夾具定位塊與方箱擋塊的精密定位距離來實現(xiàn)方箱與工件基準統(tǒng)一;夾具2處定位工件的定位座給出2個槽和倒角讓開毛料飛邊。
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圖3 方箱定位機構(gòu)與防錯孔
f5 b5 w8 ?6 R* ^5 l+ r- \ PART 04 設(shè)計細節(jié)方箱定位的加工機構(gòu):方箱定位由3個定位壓緊螺釘對葉片盆面的3個基準點進行定位,在方箱的底部有一個防錯孔,壓緊由1個壓緊螺釘對葉片背面進行壓緊。
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圖4 方箱裝配機構(gòu) 7 D7 M3 F- q& @2 j
1、3.壓緊螺釘 2、4、6、7.定位面 5.定位銷 0 G* ^ H, O; |; O1 h
定位方箱的裝配機構(gòu):為了實現(xiàn)離線安裝找正工件,采用裝配機構(gòu)安裝方箱,葉片不僅與方箱定位,也與裝配機構(gòu)定位,從而保證加工位置正確性。裝配整體機構(gòu)包括定位壓緊工件結(jié)構(gòu)、定位方箱結(jié)構(gòu)、壓緊方箱結(jié)構(gòu)。 & Q9 `! w( Z( W$ w* O2 c/ w
圖5 定位壓緊工件機構(gòu)
* m, C% n3 u# u6 k% u0 |3 L+ b$ u. d# Z PART 05 夾具工作原理& S y+ M4 _$ ~; }% [% u; _
& C& a2 `5 r O9 u# s" y(1)先將方箱套在葉片上,再將方箱及葉片一同放在裝配機構(gòu)上,然后將葉片背面的兩個定位基準面靠緊在兩個定位面上,并將葉片大端端面靠緊在圖4中定位銷上,然后進行方箱機構(gòu)的定位壓緊。 : q6 }+ k7 x' Z$ l; |$ E: ^
圖6 定位方箱機構(gòu) ( h0 r3 `" U1 c( L8 c
(2)松開壓緊可以將帶有工件的方箱從裝配機構(gòu)上拿下來,完成方箱定位的加工機構(gòu)操作。
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圖7 方箱與葉片分散機構(gòu)
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(3)將圖7中的定位面2放在線切割設(shè)備上,找正方箱上表面橫縱方向,然后壓緊,進行線切割加工,詳細的裝配關(guān)系如圖8所示。 $ u2 x6 }% e- H6 z6 y2 \- v
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圖8 工裝工作過程 # Y F# R2 X7 X# k2 `2 Z7 h
(4)在進行線切割加工的同時,工人可以安裝其它的葉片在另外3個方箱上,步驟同此節(jié)的1、2內(nèi)容。加工完1個葉片后,只需要將裝夾好葉片的方箱放在機床上加工即可。這樣就實現(xiàn)了在加工1個葉片的同時,離線安裝找正其他葉片,節(jié)省準備時間。
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上述夾具經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用后,由于省去了3個夾具,加工效率和設(shè)備利用率均提高了2倍。首次實現(xiàn)加工與裝配工件同步進行,一個方箱安裝的工件在加工時,其他的方箱可離開加工設(shè)備安裝找。
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