工件夾具的發(fā)展(1)

世界范圍內(nèi)的制造問題影響了零件裝夾的基礎(chǔ)。

當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域，正吹著改革之風。如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們需要交鑰匙解決辦法。他們堅持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。

那些制作夾具的人，必須采用與制作價值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。工件夾具供應(yīng)商們已經(jīng)擴大了地區(qū)影響，采用一種合作伙伴方式與用戶工作，開發(fā)動力系統(tǒng)以提高精度，研究新的材料并開發(fā)舊夾具的新處理方法，并發(fā)明了監(jiān)控夾具性能的方法。讓我們來看看千年之際的夾具行業(yè)。



全球化趨勢

原設(shè)備生產(chǎn)廠為了零件快速交貨，幫助應(yīng)用和服務(wù)，要求其在長期供應(yīng)商海外生產(chǎn)廠附近，他們還想在同國外以及國內(nèi)擁有單一貨源。為滿足OEM的需求，某些供應(yīng)商正在建立新的工廠，而其他供應(yīng)商卻在與現(xiàn)有的當?shù)毓竞献骰蛸徺I當?shù)毓尽?

我們的公司遵循一種購買式策略，從而得到用戶所在地并擴大其服務(wù)范圍。如今，全球化汽車用戶為了夾緊工件的應(yīng)用，找到了能提供手動、氣動和液壓夾緊裝置的綜合選擇的他們的當?shù)毓?yīng)商，以及一系列用于零件定位、機器人抓手及換刀裝置的“裝卸”部件。



交鑰匙解決方案

為降低成本，汽車、飛機以及家電等行業(yè)的一流設(shè)備生產(chǎn)廠（OEM）往往依靠如機床制造廠一樣的合作伙伴來提供成套的加工設(shè)備，包括機床、刀具以及工件夾具系統(tǒng)。在新的合作型世界中，工件夾具供應(yīng)商已經(jīng)成為關(guān)鍵的第三方，他們可以開發(fā)裝夾概念、解決各種問題以及完成應(yīng)用工程。

成功地將開發(fā)零件裝夾概念的任務(wù)轉(zhuǎn)交到工夾供應(yīng)商手中，主要依賴供應(yīng)商與用戶以及其他供應(yīng)商之間從項目一開始就進行的密切合作。如果在OEM購買高價機床后，才請工件夾具供應(yīng)商只由少數(shù)的基本技術(shù)要求來設(shè)計工件夾具，如像機床的加工能力和工作臺尺寸、工件、切削刀具、機床操作，要找到可使用的工件夾具解決方法，是困難的，有時是不可能的。

最近，有一家公司請我公司為一臺具有大型轉(zhuǎn)臺的新龍門式機床（用戶花了45萬美元購買）提供零件夾緊裝置。我們的工程師花了一天時間檢查零件圖紙并提出加工工藝。他們的最后結(jié)論是，要適應(yīng)現(xiàn)有空間就無法設(shè)計所需要的夾緊裝置。我們的工程師告訴用戶，如果他們早三、四個月接觸這個問題，則可能會是另一種情形。

毫無疑問，某種經(jīng)濟而可靠的過程，取決于在過程開發(fā)周期內(nèi)或之前對問題的早期識別和解決（越早越好）。例如，即使在零件設(shè)計方面的細小的改變，也可能可以采取更簡單的夾緊裝置并更容易地制作零件，而且成本更低。在各種可能的情況下，對所有加工零件的生產(chǎn)工程師從開發(fā)項目一開始就應(yīng)該與零件設(shè)計者進行密切合作。

對工件夾具供應(yīng)商（包括合作項目）重要工具是模擬技術(shù)。制造系統(tǒng)的模擬，允許供應(yīng)商可模擬和試驗出不同夾緊結(jié)構(gòu)的各種夾緊裝置而不需要實際制造。這是一種性能價格比很好的方法，可以確定哪種夾緊結(jié)構(gòu)將提供足夠的間隙以有效地移動零件、插入機器人焊接器或防止刀具碰撞裝置。



成本控制

用戶已開始要求供應(yīng)廠家以及他們的其它供應(yīng)伙伴強制降低成本并提高生產(chǎn)力，盡一切力量使他們生產(chǎn)的產(chǎn)品更快地上市。當他們這樣做時，我總是感覺很高興。這表明他們意識到有效設(shè)計的夾緊系統(tǒng)可以通過更快的機床調(diào)整，大大降低總的生產(chǎn)循環(huán)時間。實際上，由于行業(yè)中生產(chǎn)率的提高，專家們斷言，利用簡單的、低成本方法可以降低50%的裝夾時間。

例如，某個制造商制作一批批量為200件的零件，加工循環(huán)時間為3min/件，那么生產(chǎn)這批零件需要的總時間為10h。另外加上3h裝夾時間，這段時間用于將夾具裝到工作臺上，裝夾刀具等。現(xiàn)在總的生產(chǎn)時間為13h。

如果制造商可以將裝夾時間降低至1h，或者甚至降低至10或15min，那么可以在不改變生產(chǎn)過程中其他任何項目的情況下將生產(chǎn)周期時間降低15%。因此在不進行快速機床或價格昂貴的刀具系統(tǒng)投資的情況下，可以大大提高機床加工時間及效率。

動力夾具其性能大大超出傳統(tǒng)的夾緊裝置，但是，即使是手動型基于夾緊的系統(tǒng)也可以大大優(yōu)化，從而進行更快的夾緊。與傳統(tǒng)夾緊裝置相比，這種設(shè)備使用起來更快更方便，能最佳符合人體工程學(xué)，對操作者更安全，而且能加工出具有高質(zhì)量一致性成品零件。關(guān)鍵是將單個夾緊裝置看作總體工具系統(tǒng)的一部分，并將標準化當作自己的目標。

在規(guī)劃夾緊裝置時，要避免采用不同的夾緊定位點或不同的長度標準螺栓的不同厚度底座。你不必互換T形螺母，而這一點在下列情況下是必需的：當一種夾緊裝置，譬如，一個夾具是使用機床工作臺上的槽2和4，而下一個夾具又使用插槽1和5就是這樣。對基于夾緊的工件夾具系統(tǒng)進行這種合理化本身所花費的成本不多，但可產(chǎn)生明顯的節(jié)省。