Coneixes les dades de localització del mecanitzat del centre de mecanitzat?

Anàlisi i optimització en profunditat de les dades de referència i els elements de fixació de la ubicació del mecanitzat en centres de mecanitzat

Resum: Aquest article explica detalladament els requisits i principis de les dades de localització del mecanitzat en centres de mecanitzat, així com els coneixements rellevants sobre els accessoris, incloent-hi els requisits bàsics, els tipus comuns i els principis de selecció dels accessoris. Explora a fons la importància i les interrelacions d'aquests factors en el procés de mecanitzat dels centres de mecanitzat, amb l'objectiu de proporcionar una base teòrica completa i detallada i una guia pràctica per a professionals i professionals rellevants en el camp del mecanitzat mecànic, per tal d'aconseguir l'optimització i la millora de la precisió, l'eficiència i la qualitat del mecanitzat.

 

I. Introducció
Els centres de mecanitzat, com a equip de mecanitzat automatitzat d'alta precisió i alta eficiència, ocupen una posició extremadament important en la indústria de fabricació mecànica moderna. El procés de mecanitzat implica nombrosos enllaços complexos, i la selecció de les dades de localització del mecanitzat i la determinació dels elements de fixació són alguns dels elements clau. Unes dades de localització raonables poden garantir la posició precisa de la peça durant el procés de mecanitzat, proporcionant un punt de partida exacte per a les operacions de tall posteriors; una fixació adequada pot subjectar la peça de manera estable, garantint el progrés suau del procés de mecanitzat i, fins a cert punt, afectant la precisió del mecanitzat i l'eficiència de la producció. Per tant, la investigació en profunditat sobre les dades de localització del mecanitzat i els elements de fixació en els centres de mecanitzat té una gran importància teòrica i pràctica.

 

II. Requisits i principis per a la selecció de dades en centres de mecanitzat

 

(A) Tres requisits bàsics per seleccionar dades

 

1. Ubicació precisa i instal·lació convenient i fiable
La ubicació precisa és la condició principal per garantir la precisió del mecanitzat. La superfície de referència ha de tenir prou precisió i estabilitat per determinar amb precisió la posició de la peça en el sistema de coordenades del centre de mecanitzat. Per exemple, en fresar un pla, si hi ha un error de planitud gran a la superfície de referència de la ubicació, es produirà una desviació entre el pla mecanitzat i els requisits de disseny.
Una fixació convenient i fiable està relacionada amb l'eficiència i la seguretat del mecanitzat. La manera de fixar la fixació i la peça ha de ser senzilla i fàcil d'operar, permetent que la peça s'instal·li ràpidament a la taula de treball del centre de mecanitzat i garantint que la peça no es mogui ni es solti durant el procés de mecanitzat. Per exemple, aplicant una força de subjecció adequada i seleccionant els punts de subjecció adequats, es pot evitar la deformació de la peça a causa d'una força de subjecció excessiva i també es pot prevenir el moviment de la peça durant el mecanitzat a causa d'una força de subjecció insuficient.

 

2. Càlcul simple de dimensions
Quan es calculen les dimensions de diverses peces mecanitzades a partir d'una determinada dada, el procés de càlcul s'ha de simplificar al màxim. Això pot reduir els errors de càlcul durant la programació i el mecanitzat, millorant així l'eficiència del mecanitzat. Per exemple, quan es mecanitza una peça amb sistemes de forats múltiples, si la dada seleccionada pot simplificar el càlcul de les dimensions de coordenades de cada forat, pot reduir els càlculs complexos en la programació de control numèric i disminuir la probabilitat d'errors.

 

3. Garantir la precisió del mecanitzat
La precisió del mecanitzat és un indicador important per mesurar la qualitat del mecanitzat, incloent-hi la precisió dimensional, la precisió de la forma i la precisió posicional. La selecció de la referència ha de poder controlar eficaçment els errors de mecanitzat perquè la peça mecanitzada compleixi els requisits del dibuix de disseny. Per exemple, quan es tornegen peces semblants a un eix, seleccionar la línia central de l'eix com a referència de localització pot garantir millor la cilindricitat de l'eix i la coaxialitat entre les diferents seccions de l'eix.

 

(B) Sis principis per seleccionar les dades d'ubicació

 

1. Intenta seleccionar la referència de disseny com a referència d'ubicació
La dada de disseny és el punt de partida per determinar altres dimensions i formes a l'hora de dissenyar una peça. Seleccionar la dada de disseny com a dada d'ubicació pot garantir directament els requisits de precisió de les dimensions de disseny i reduir l'error de desalineació de la dada. Per exemple, quan es mecanitza una peça en forma de caixa, si la dada de disseny és la superfície inferior i dues superfícies laterals de la caixa, l'ús d'aquestes superfícies com a dada d'ubicació durant el procés de mecanitzat pot garantir convenientment que la precisió posicional entre els sistemes de forats de la caixa sigui coherent amb els requisits de disseny.

 

2. Quan no es puguin unificar les dades de localització i les dades de disseny, s'ha de controlar estrictament l'error de localització per garantir la precisió del mecanitzat.
Quan és impossible adoptar la referència de disseny com a referència d'ubicació a causa de l'estructura de la peça o del procés de mecanitzat, etc., cal analitzar i controlar amb precisió l'error d'ubicació. L'error d'ubicació inclou l'error de desalineació de la referència i l'error de desplaçament de la referència. Per exemple, quan es mecanitza una peça amb una forma complexa, pot ser necessari mecanitzar primer una superfície de referència auxiliar. En aquest moment, cal controlar l'error d'ubicació dins del rang permès mitjançant un disseny de fixació i mètodes d'ubicació raonables per garantir la precisió del mecanitzat. Mètodes com ara millorar la precisió dels elements d'ubicació i optimitzar la disposició de la ubicació es poden utilitzar per reduir l'error d'ubicació.

 

3. Quan la peça s'hagi de fixar i mecanitzar més de dues vegades, la dada seleccionada hauria de poder completar el mecanitzat de totes les peces clau de precisió en una sola fixació i ubicació.
Per a peces que s'han de fixar diverses vegades, si la datum per a cada fixació és inconsistent, s'introduiran errors acumulatius que afectaran la precisió general de la peça. Per tant, s'ha de seleccionar una datum adequada per completar el mecanitzat de totes les peces clau de precisió tant com sigui possible en una sola fixació. Per exemple, quan es mecanitza una peça amb múltiples superfícies laterals i sistemes de forats, es pot utilitzar un pla principal i dos forats com a datum per a una fixació per completar el mecanitzat de la majoria dels forats i plans clau, i després es pot dur a terme el mecanitzat d'altres peces secundàries, cosa que pot reduir la pèrdua de precisió causada per múltiples fixacions.

 

4. La dada seleccionada ha de garantir la finalització del màxim contingut de mecanitzat possible
Això pot reduir el nombre de fixacions i millorar l'eficiència del mecanitzat. Per exemple, quan es mecanitza una peça del cos giratòria, la selecció de la seva superfície cilíndrica exterior com a referència d'ubicació pot completar diverses operacions de mecanitzat com el tornejat de cercles exteriors, el mecanitzat de rosques i el fresat de chavetes en una sola fixació, evitant la pèrdua de temps i la reducció de precisió causada per múltiples fixacions.

 

5. Quan es mecanitza per lots, la referència d'ubicació de la peça ha de ser el més coherent possible amb la referència d'ajust de l'eina per establir el sistema de coordenades de la peça.
En la producció per lots, l'establiment del sistema de coordenades de la peça és crucial per garantir la consistència del mecanitzat. Si la referència d'ubicació és coherent amb la referència d'ajust de l'eina, es poden simplificar les operacions de programació i ajust de l'eina, i es poden reduir els errors causats per la conversió de dades. Per exemple, quan es mecanitza un lot de peces idèntiques semblants a plaques, la cantonada inferior esquerra de la peça es pot ubicar en una posició fixa a la taula de treball de la màquina-eina, i aquest punt es pot utilitzar com a referència d'ajust de l'eina per establir el sistema de coordenades de la peça. D'aquesta manera, quan es mecanitza cada peça, només cal seguir els mateixos paràmetres de programa i ajust de l'eina, millorant l'eficiència de la producció i l'estabilitat de la precisió del mecanitzat.

 

6. Quan es requereixen múltiples fixacions, la dada ha de ser coherent abans i després
Tant si es tracta de mecanitzat d'esborrat com de mecanitzat d'acabat, l'ús d'una referència consistent durant múltiples fixacions pot garantir la relació de precisió posicional entre les diferents etapes de mecanitzat. Per exemple, quan es mecanitza una peça de motlle gran, des del mecanitzat d'esborrat fins al mecanitzat d'acabat, utilitzar sempre la superfície de separació i els forats de localització del motlle com a referència pot fer que les tolerancies entre les diferents operacions de mecanitzat siguin uniformes, evitant la influència en la precisió i la qualitat de la superfície del motlle causada per tolerancies de mecanitzat desiguals a causa de canvis de referència.

 

III. Determinació de fixacions en centres de mecanitzat

 

(A) Requisits bàsics per a les instal·lacions

 

1. El mecanisme de subjecció no ha d'afectar l'avanç i la zona de mecanitzat ha d'estar oberta
Quan es dissenya el mecanisme de subjecció d'una fixació, s'ha d'evitar interferir amb la trajectòria d'alimentació de l'eina de tall. Per exemple, quan es fresa amb un centre de mecanitzat vertical, els cargols de subjecció, les plaques de pressió, etc. de la fixació no han de bloquejar la trajectòria de moviment de la fresa. Al mateix temps, la zona de mecanitzat s'ha de fer el més oberta possible perquè l'eina de tall pugui apropar-se suaument a la peça per a les operacions de tall. Per a algunes peces amb estructures internes complexes, com ara peces amb cavitats profundes o forats petits, el disseny de la fixació ha de garantir que l'eina de tall pugui arribar a la zona de mecanitzat, evitant la situació en què no es pugui dur a terme el mecanitzat a causa del bloqueig de la fixació.

 

2. El dispositiu ha de poder aconseguir una instal·lació orientada a la màquina-eina
El dispositiu de fixació ha de poder posicionar-se i instal·lar-se amb precisió a la taula de treball del centre de mecanitzat per garantir la posició correcta de la peça en relació amb els eixos de coordenades de la màquina-eina. Normalment, les claus de localització, els passadors de localització i altres elements de localització s'utilitzen per cooperar amb les ranures en forma de T o els forats de localització de la taula de treball de la màquina-eina per aconseguir la instal·lació orientada del dispositiu de fixació. Per exemple, quan es mecanitzen peces en forma de caixa amb un centre de mecanitzat horitzontal, la clau de localització a la part inferior del dispositiu de fixació s'utilitza per cooperar amb les ranures en forma de T de la taula de treball de la màquina-eina per determinar la posició del dispositiu de fixació en la direcció de l'eix X i, a continuació, s'utilitzen altres elements de localització per determinar les posicions en les direccions de l'eix Y i l'eix Z, garantint així la instal·lació correcta de la peça a la màquina-eina.

 

3. La rigidesa i l'estabilitat de l'aparell han de ser bones
Durant el procés de mecanitzat, la fixació ha de suportar les accions de les forces de tall, les forces de subjecció i altres forces. Si la rigidesa de la fixació és insuficient, es deformarà sota l'acció d'aquestes forces, cosa que provocarà una disminució de la precisió del mecanitzat de la peça. Per exemple, quan es realitzen operacions de fresat d'alta velocitat, la força de tall és relativament gran. Si la rigidesa de la fixació no és suficient, la peça vibrarà durant el procés de mecanitzat, cosa que afectarà la qualitat de la superfície i la precisió dimensional del mecanitzat. Per tant, la fixació ha d'estar feta de materials amb prou resistència i rigidesa, i la seva estructura ha d'estar dissenyada raonablement, com ara afegir reforços i adoptar estructures de paret gruixuda, per millorar la seva rigidesa i estabilitat.

 

(B) Tipus comuns de fixacions

 

1. Fixtures generals
Els accessoris generals tenen una àmplia aplicació, com ara cargols, capçals divisors i mandrils. Els cargols es poden utilitzar per subjectar diverses peces petites amb formes regulars, com ara equacions i cilindres, i sovint s'utilitzen en fresat, trepat i altres operacions de mecanitzat. Els capçals divisors es poden utilitzar per realitzar mecanitzats d'indexació en peces. Per exemple, quan es mecanitzen peces amb característiques equicircumferencials, el capçal divisor pot controlar amb precisió l'angle de rotació de la peça per aconseguir un mecanitzat multiestació. Els mandrils s'utilitzen principalment per subjectar peces del cos giratòries. Per exemple, en operacions de tornejat, els mandrils de tres mordasses poden subjectar ràpidament peces semblants a un eix i es poden centrar automàticament, cosa que és convenient per al mecanitzat.

 

2. Accessoris modulars
Els accessoris modulars es componen d'un conjunt d'elements generals estandarditzats i estandarditzats. Aquests elements es poden combinar de manera flexible segons diferents formes de peces i requisits de mecanitzat per construir ràpidament un accessori adequat per a una tasca de mecanitzat específica. Per exemple, quan es mecanitza una peça amb una forma irregular, es poden seleccionar plaques base adequades, membres de suport, membres de col·locació, membres de subjecció, etc. de la biblioteca d'elements de accessoris modulars i muntar-los en un accessori segons un disseny determinat. Els avantatges dels accessoris modulars són l'alta flexibilitat i la reutilització, que poden reduir el cost de fabricació i el cicle de producció dels accessoris, i són especialment adequats per a proves de nous productes i producció en lots petits.

 

3. Fixtures especials
Els accessoris especials es dissenyen i fabriquen específicament per a una o diverses tasques de mecanitzat similars. Es poden personalitzar segons els requisits específics de forma, mida i procés de mecanitzat de la peça per maximitzar la garantia de precisió i eficiència del mecanitzat. Per exemple, en el mecanitzat de blocs de motor d'automòbils, a causa de l'estructura complexa i els alts requisits de precisió dels blocs, els accessoris especials se solen dissenyar per garantir la precisió del mecanitzat de diversos forats de cilindre, plans i altres peces. Els desavantatges dels accessoris especials són l'elevat cost de fabricació i el llarg cicle de disseny, i generalment són adequats per a la producció de grans lots.

 

4. Accessoris ajustables
Els accessoris ajustables són una combinació d'accessoris modulars i accessoris especials. No només tenen la flexibilitat dels accessoris modulars, sinó que també poden garantir la precisió del mecanitzat fins a cert punt. Els accessoris ajustables es poden adaptar al mecanitzat de peces de diferents mides o formes similars ajustant la posició d'alguns elements o substituint certes peces. Per exemple, quan es mecanitzen una sèrie de peces semblants a un eix amb diferents diàmetres, es pot utilitzar un accessori ajustable. Ajustant la posició i la mida del dispositiu de subjecció, es poden subjectar eixos de diferents diàmetres, millorant la universalitat i la taxa d'utilització de l'accessori.

 

5. Fixtures multiestació
Els dispositius multiestació poden subjectar simultàniament diverses peces per al mecanitzat. Aquest tipus de dispositiu pot completar les mateixes operacions de mecanitzat o diferents en diverses peces en un sol cicle de fixació i mecanitzat, millorant considerablement l'eficiència del mecanitzat. Per exemple, quan es mecanitzen les operacions de trepat i roscat de peces petites, un dispositiu multiestació pot subjectar simultàniament diverses peces. En un cicle de treball, les operacions de trepat i roscat de cada peça es completen al seu torn, reduint el temps d'inactivitat de la màquina-eina i millorant l'eficiència de la producció.

 

6. Calendari de grups
Els elements de fixació en grup s'utilitzen específicament per subjectar peces amb formes similars, mides similars i la mateixa ubicació, subjecció i mètodes de mecanitzat o similars. Es basen en el principi de la tecnologia de grup, agrupant peces amb característiques similars en un grup, dissenyant una estructura general de fixació i adaptant-se al mecanitzat de diferents peces del grup ajustant o substituint alguns elements. Per exemple, quan es mecanitza una sèrie de peces en brut d'engranatges de diferents especificacions, el fixació en grup pot ajustar la ubicació i els elements de subjecció segons els canvis en l'obertura, el diàmetre exterior, etc. de les peces en brut d'engranatges per aconseguir la subjecció i el mecanitzat de diferents peces en brut d'engranatges, millorant l'adaptabilitat i l'eficiència de producció del fixació.

 

(C) Principis de selecció de fixacions en centres de mecanitzat

 

1. Sota la premissa de garantir la precisió del mecanitzat i l'eficiència de la producció, s'haurien de preferir els accessoris generals
Cal preferir els accessoris generals a causa de la seva àmplia aplicabilitat i baix cost quan es poden satisfer la precisió del mecanitzat i l'eficiència de la producció. Per exemple, per a algunes tasques senzilles de mecanitzat d'una sola peça o per lots petits, l'ús d'accessoris generals com ara cargols pot completar ràpidament la fixació i el mecanitzat de la peça sense necessitat de dissenyar i fabricar accessoris complexos.

 

2. Quan es mecanitza per lots, es poden considerar accessoris especials senzills
Quan es mecanitza per lots, per tal de millorar l'eficiència del mecanitzat i garantir la consistència de la precisió del mecanitzat, es poden considerar accessoris especials senzills. Tot i que aquests accessoris són especials, les seves estructures són relativament senzilles i el cost de fabricació no serà massa elevat. Per exemple, quan es mecanitza una peça de forma específica per lots, es pot dissenyar una placa de posicionament i un dispositiu de subjecció especials per subjectar la peça de manera ràpida i precisa, millorant l'eficiència de la producció i garantint la precisió del mecanitzat.

 

3. Quan es mecanitzen grans lots, es poden considerar accessoris multiestació i accessoris pneumàtics, hidràulics i altres accessoris especials d'alta eficiència
En la producció per lots grans, l'eficiència de la producció és un factor clau. Els accessoris multiestació poden processar simultàniament diverses peces, millorant significativament l'eficiència de la producció. Els accessoris pneumàtics, hidràulics i altres accessoris especials poden proporcionar forces de subjecció estables i relativament grans, garantint l'estabilitat de la peça durant el procés de mecanitzat, i les accions de subjecció i afluixament són ràpides, millorant encara més l'eficiència de la producció. Per exemple, en les línies de producció per lots grans de peces d'automòbils, els accessoris multiestació i els accessoris hidràulics s'utilitzen sovint per millorar l'eficiència de la producció i la qualitat del mecanitzat.

 

4. Quan s'adopta la tecnologia de grup, s'han d'utilitzar els accessoris de grup
Quan s'adopta la tecnologia de grup per mecanitzar peces amb formes i mides similars, els accessoris de grup poden exercir plenament els seus avantatges, reduint els tipus d'accessoris i la càrrega de treball de disseny i fabricació. Ajustant raonablement els accessoris de grup, es poden adaptar als requisits de mecanitzat de diferents peces, millorant la flexibilitat i l'eficiència de la producció. Per exemple, en empreses de fabricació mecànica, quan es mecanitzen peces semblants a eixos del mateix tipus però amb especificacions diferents, l'ús d'accessoris de grup pot reduir els costos de producció i millorar la comoditat de la gestió de la producció.

 

(D) Posició òptima de fixació de la peça a la taula de treball de la màquina-eina
La posició de fixació de la peça ha de garantir que estigui dins del rang de recorregut de mecanitzat de cada eix de la màquina-eina, evitant la situació en què l'eina de tall no pugui arribar a la zona de mecanitzat o xoqui amb els components de la màquina-eina a causa d'una posició de fixació incorrecta. Al mateix temps, la longitud de l'eina de tall s'ha de fer el més curta possible per millorar la rigidesa del mecanitzat de l'eina de tall. Per exemple, quan es mecanitza una peça plana gran, si la peça està fixada a la vora de la taula de treball de la màquina-eina, l'eina de tall es pot estendre massa durant el mecanitzat d'algunes peces, reduint la rigidesa de l'eina de tall, causant fàcilment vibracions i deformacions i afectant la precisió del mecanitzat i la qualitat de la superfície. Per tant, segons la forma, la mida i els requisits del procés de mecanitzat de la peça, la posició de fixació s'ha de seleccionar raonablement perquè l'eina de tall pugui estar en el millor estat de treball durant el procés de mecanitzat, millorant la qualitat i l'eficiència del mecanitzat.

 

IV. Conclusió
La selecció raonable de la referència d'ubicació del mecanitzat i la determinació correcta dels elements de fixació als centres de mecanitzat són enllaços clau per garantir la precisió del mecanitzat i millorar l'eficiència de la producció. En el procés de mecanitzat real, cal comprendre i seguir a fons els requisits i principis de la referència d'ubicació, seleccionar els tipus d'elements de fixació adequats segons les característiques i els requisits de mecanitzat de la peça i determinar l'esquema d'elements de fixació òptim segons els principis de selecció dels elements de fixació. Al mateix temps, s'ha de prestar atenció a l'optimització de la posició de fixació de la peça a la taula de treball de la màquina-eina per aprofitar al màxim els avantatges d'alta precisió i alta eficiència del centre de mecanitzat, aconseguint una producció d'alta qualitat, baix cost i alta flexibilitat en el mecanitzat mecànic, complint els requisits cada cop més diversos de la indústria manufacturera moderna i promovent el desenvolupament i el progrés continus de la tecnologia del mecanitzat mecànic.

 

Mitjançant una investigació exhaustiva i una aplicació optimitzada de les dades de referència i els accessoris de mecanitzat en els centres de mecanitzat, es pot millorar eficaçment la competitivitat de les empreses de fabricació mecànica. Sota la premissa de garantir la qualitat del producte, es pot millorar l'eficiència de la producció, es poden reduir els costos de producció i es poden crear majors beneficis econòmics i socials per a les empreses. En el futur camp del mecanitzat mecànic, amb l'aparició contínua de noves tecnologies i nous materials, les dades de referència i els accessoris de mecanitzat en els centres de mecanitzat també continuaran innovant i desenvolupant-se per adaptar-se a requisits de mecanitzat més complexos i d'alta precisió.