被更好的方式吸引
模块化、磁性工件夹紧块改变了该车间加工大、小工件的方式。区块的可移植性允许它们在各种不同的机器上使用。它们的灵活性通常消除了创建自定义fixture的需要。
商店在决定如何最好地制造一份新工作时,会做出一些基本的决定。在重复工作的情况下,渐进式车间最终确定新的策略或设备,使这些部件的设置和加工更有效,更节省时间。
五轴工业公司采用的非典型工件夹紧装置就是一个很好的例子。一个特别大的部分,是一个麻烦的夹具驱动西雅图地区的商店,以寻找一个更有效的手段,以确保在加工的部分。虽然它最初设计的传统的工具板方法在生成好的零件方面证明是足够的,但创建夹具、设置工作和加工新零件总共需要7天的时间。
现在,这家工厂使用了一种磁性加工夹紧系统,在这个系统中,多个永磁体块被放置在大型钢件下方的特定位置。这种新的工作夹具方法不仅将零件生产时间从7天减少到2天,而且它也足够通用,以确保其他不同尺寸的黑色零件在不同的机器上具有可比较的结果。
模块化磁铁固定海洋组件
埃里克·埃尔斯特罗姆(Erick Ellstrom)是该公司的副总裁,该公司服务于航空航天和海洋工业等行业。这家商店是埃尔斯特罗姆制造公司的一部分,该公司赞助了一支无限规模的水上飞机赛艇队。埃尔斯特罗姆既是机组负责人,也是团队经理。五轴工业为这支队伍和其他水上飞机比赛队伍和引擎制造商制造各种船和涡轮引擎部件。
不奇怪的是,前面提到的难以固定的部分被用于海洋应用。它开始是一个4340钢的矩形坯料,重2200磅(加工后重1300磅)。这家工厂多年来一直在成功地加工这个零件,但埃尔斯特罗姆说,他们从来没有开发出一种他认为有效的方法来确保这两个零件表面所需的加工操作。埃尔斯特罗姆先生承认,这个零件并不是特别难加工,尽管它又大又重,而且在一个面上有一个锥度,在整个80英寸的长度上必须精确到0.002英寸的公差。
最初该商店建造了基础夹具(耗时的过程),然后通过工具突片将工件用螺栓固定在夹具上,最终从部件上加工。使用该夹具的设置时间较长,并且在将工件翻转以访问另一个面部之后需要第二个,长的安装过程。此外,由于工件仅在其周边周围的点处固定,所以中心部分“活”。也就是说,必须注意加工过程中的谐波,以免影响表面光洁度和加工精度。
该工厂考虑使用真空加工夹具,但这些设备也需要为每个部件单独的固定板。电永久工作夹具是另一种选择,但船用部件需要一个巨大的卡盘和机器上的电力供应来操作卡盘。(电动永久卡盘需要从控制箱中电击来“打开”磁铁。此步骤完成后,可从卡盘上取下电气连接,磁力保持力将继续。)
该商店在美国地链公司(印第安纳波利斯,印第安纳州)提供的模块化永磁体工作夹具中找到了解决方案。这种紧凑的工作夹具可以夹在机器的桌子上,在任何需要的地方。所需的块数取决于工件的尺寸。在块内是南北两极,磁能(通量)流经。当铁质工件位于磁极之间时,磁通进入该部件并在该部件中感应到与磁铁相反的极性。这就造成了零件和磁铁之间的吸引力,这种吸引力提供了保持力(见第87页的图)。
与需要电力将卡盘切换到“开”位置的电动永久卡盘不同,操作人员通过使用扳手来打开/关闭开关,积极接触这些块上的磁铁。磁保持电源持续,直到开关转到关闭位置。
在大型船用部件的安装过程中,Five-Axis Industries首先在VMC的工作台上以特定的阵列放置一些工作夹具块。每个块顶部都有可替换的软颚。然后VMC将每个区块的顶部堆砌起来,使所有区块相对于其他区块都是平的。然后,用起重机和永磁提升装置将工件装载到块上。提升装置的工作原理类似于磁块,并有一个杠杆来开关控制电源。一旦工件被安装到块的顶部,操作人员就会打开块上的电源开关,通过磁力将工件固定在块的顶部。
在将钢坯料装入机器之前,车间首先对工件的两个面进行珩磨,这样做有助于确保生产出精确的0.002英寸锥度。接下来,顶部是粗铣,然后精铣使用英格索兰面铣刀。然后将零件翻转,以便钻、扩孔和精铣第二面。
更大的作用
五轴工业有一些磁性的工作保持块,它使用它们在各种机器上,以确保工件有不同的尺寸。埃尔斯特罗姆先生说,这些块提供了设置灵活性,因为它们可以根据需要在机器的工作台上进行定位,以适应许多工件的轮廓。该车间还使用块不仅减少了安装在ram EDM设备上的时间,而且消除了对专用夹具的需要。块有效地保持这样的单个小部件,因为他们的极点紧密地位于一起,不需要大量的表面积来获得必要的保持力量。(其中最大的一块的最大拉力是4620磅。)