Coñeces a referencia de localización de mecanizado do centro de mecanizado?

Análise e optimización en profundidade dos datos de referencia e fixacións de localización de mecanizado en centros de mecanizado

Resumo: Este artigo explica en detalle os requisitos e principios da localización da mecanización nos centros de mecanizado, así como os coñecementos relevantes sobre os elementos de fixación, incluíndo os requisitos básicos, os tipos comúns e os principios de selección dos elementos de fixación. Explora a fondo a importancia e as interrelacións destes factores no proceso de mecanizado dos centros de mecanizado, co obxectivo de proporcionar unha base teórica completa e profunda e unha orientación práctica para profesionais e profesionais relevantes no campo da mecanización mecánica, co fin de lograr a optimización e mellora da precisión, a eficiencia e a calidade da mecanización.

 

I. Introdución
Os centros de mecanizado, como un tipo de equipo de mecanizado automatizado de alta precisión e alta eficiencia, ocupan unha posición extremadamente importante na industria de fabricación mecánica moderna. O proceso de mecanizado implica numerosas conexións complexas, e a selección dos datos de localización do mecanizado e a determinación dos elementos de fixación están entre os elementos clave. Uns datos de localización razoables poden garantir a posición precisa da peza durante o proceso de mecanizado, proporcionando un punto de partida exacto para as operacións de corte posteriores; uns elementos de fixación axeitados poden suxeitar a peza de forma estable, garantindo o progreso suave do proceso de mecanizado e, ata certo punto, afectando a precisión do mecanizado e a eficiencia da produción. Polo tanto, a investigación en profundidade sobre os datos de localización do mecanizado e os elementos de fixación nos centros de mecanizado ten unha gran importancia teórica e práctica.

 

II. Requisitos e principios para a selección de referencia en centros de mecanizado

 

(A) Tres requisitos básicos para a selección de datos

 

1. Localización precisa e instalacións cómodas e fiables
A localización precisa é a condición principal para garantir a precisión do mecanizado. A superficie de referencia debe ter a precisión e a estabilidade suficientes para determinar con precisión a posición da peza no sistema de coordenadas do centro de mecanizado. Por exemplo, ao fresar un plano, se hai un erro de planitude grande na superficie de referencia de localización, provocará unha desviación entre o plano mecanizado e os requisitos de deseño.
Unha fixación cómoda e fiable está relacionada coa eficiencia e a seguridade do mecanizado. A forma de fixar a fixación e a peza debe ser sinxela e doada de operar, permitindo que a peza se instale rapidamente na mesa de traballo do centro de mecanizado e garantindo que a peza non se mova nin se solte durante o proceso de mecanizado. Por exemplo, aplicando unha forza de suxeición axeitada e seleccionando os puntos de suxeición axeitados, pódese evitar a deformación da peza debido a unha forza de suxeición excesiva e tamén se pode previr o movemento da peza durante o mecanizado debido a unha forza de suxeición insuficiente.

 

2. Cálculo sinxelo de dimensións
Ao calcular as dimensións de varias pezas de mecanizado baseándose nun determinado dato, o proceso de cálculo debe simplificarse o máximo posible. Isto pode reducir os erros de cálculo durante a programación e o mecanizado, mellorando así a eficiencia do mecanizado. Por exemplo, ao mecanizar unha peza con sistemas de varios orificios, se o dato seleccionado pode simplificar o cálculo das dimensións de coordenadas de cada orificio, pode reducir os cálculos complexos na programación de control numérico e diminuír a probabilidade de erros.

 

3. Garantir a precisión do mecanizado
A precisión do mecanizado é un indicador importante para medir a calidade do mecanizado, incluíndo a precisión dimensional, a precisión da forma e a precisión posicional. A selección do punto de referencia debe ser capaz de controlar eficazmente os erros de mecanizado para que a peza mecanizada cumpra os requisitos do debuxo de deseño. Por exemplo, ao tornear pezas semellantes a un eixe, seleccionar a liña central do eixe como punto de referencia de localización pode garantir mellor a cilindricidade do eixe e a coaxialidade entre as diferentes seccións do eixe.

 

(B) Seis principios para a selección de datos de localización

 

1. Tenta seleccionar o Datum de deseño como o Datum de localización
O dato de deseño é o punto de partida para determinar outras dimensións e formas ao deseñar unha peza. Seleccionar o dato de deseño como dato de localización pode garantir directamente os requisitos de precisión das dimensións do deseño e reducir o erro de desalineamento do dato. Por exemplo, ao mecanizar unha peza en forma de caixa, se o dato de deseño é a superficie inferior e dúas superficies laterais da caixa, o uso destas superficies como dato de localización durante o proceso de mecanizado pode garantir convenientemente que a precisión posicional entre os sistemas de orificios da caixa sexa coherente cos requisitos de deseño.

 

2. Cando non se poidan unificar a referencia de localización e a referencia de deseño, o erro de localización debe controlarse estritamente para garantir a precisión do mecanizado.
Cando sexa imposible adoptar o dato de deseño como dato de localización debido á estrutura da peza ou ao proceso de mecanizado, etc., é necesario analizar e controlar con precisión o erro de localización. O erro de localización inclúe o erro de desalineación do dato e o erro de desprazamento do dato. Por exemplo, ao mecanizar unha peza cunha forma complexa, pode ser necesario mecanizar primeiro unha superficie de referencia auxiliar. Neste momento, é necesario controlar o erro de localización dentro do rango admisible mediante un deseño de fixación e métodos de localización razoables para garantir a precisión do mecanizado. Métodos como mellorar a precisión dos elementos de localización e optimizar o deseño da localización pódense usar para reducir o erro de localización.

 

3. Cando a peza de traballo precise ser fixada e mecanizada máis de dúas veces, o punto de referencia seleccionado debería ser capaz de completar o mecanizado de todas as pezas clave de precisión nunha soa fixación e localización.
Para pezas que precisan ser fixadas varias veces, se o dato de referencia para cada fixación é inconsistente, introduciranse erros acumulativos, o que afectará á precisión xeral da peza. Polo tanto, débese seleccionar un dato de referencia axeitado para completar o mecanizado de todas as pezas clave de precisión tanto como sexa posible nunha soa fixación. Por exemplo, ao mecanizar unha peza con varias superficies laterais e sistemas de orificios, pódese usar un plano principal e dous orificios como dato de referencia para unha fixación para completar o mecanizado da maioría dos orificios e planos clave, e despois pódese levar a cabo o mecanizado doutras pezas secundarias, o que pode reducir a perda de precisión causada por varias fixacións.

 

4. O dato seleccionado debe garantir a finalización do maior número posible de contidos de mecanizado
Isto pode reducir o número de fixacións e mellorar a eficiencia do mecanizado. Por exemplo, ao mecanizar unha peza do corpo rotatoria, a selección da súa superficie cilíndrica exterior como referencia de localización pode completar varias operacións de mecanizado, como o torneado de círculos exteriores, o mecanizado de roscas e o fresado de chavetas nunha soa fixación, evitando a perda de tempo e a redución da precisión causada por varias fixacións.

 

5. Ao mecanizar por lotes, a referencia de localización da peza debe ser o máis coherente posible coa referencia de axuste da ferramenta para establecer o sistema de coordenadas da peza.
Na produción por lotes, o establecemento do sistema de coordenadas da peza é crucial para garantir a consistencia do mecanizado. Se o dato de localización é coherente co dato de axuste da ferramenta, as operacións de programación e axuste da ferramenta pódense simplificar e os erros causados ​​pola conversión de datos pódense reducir. Por exemplo, ao mecanizar un lote de pezas idénticas en forma de placa, a esquina inferior esquerda da peza pódese situar nunha posición fixa na mesa de traballo da máquina-ferramenta, e este punto pódese usar como dato de axuste da ferramenta para establecer o sistema de coordenadas da peza. Deste xeito, ao mecanizar cada peza, só se deben seguir os mesmos parámetros de programa e axuste da ferramenta, mellorando a eficiencia da produción e a estabilidade da precisión do mecanizado.

 

6. Cando se requiren varias fixacións, os datos de referencia deben ser consistentes antes e despois
Tanto se se trata de mecanizado en bruto como de mecanizado de acabado, o uso dun dato consistente durante varias fixacións pode garantir a relación de precisión posicional entre as diferentes etapas de mecanizado. Por exemplo, ao mecanizar unha peza de molde grande, desde o mecanizado en bruto ata o mecanizado de acabado, o uso sempre da superficie de separación e dos orificios de localización do molde como dato pode facer que as tolerancias entre as diferentes operacións de mecanizado sexan uniformes, evitando a influencia na precisión e na calidade da superficie do molde causada por tolerancias de mecanizado desiguais debido a cambios de dato.

 

III. Determinación de elementos de fixación en centros de mecanizado

 

(A) Requisitos básicos para os accesorios

 

1. O mecanismo de suxeición non debe afectar o avance e a área de mecanizado debe estar aberta
Ao deseñar o mecanismo de suxeición dun dispositivo de fixación, débese evitar interferir coa traxectoria de alimentación da ferramenta de corte. Por exemplo, ao fresar cun centro de mecanizado vertical, os parafusos de suxeición, as placas de presión, etc. do dispositivo de fixación non deben bloquear a traxectoria de movemento da fresa. Ao mesmo tempo, a área de mecanizado debe estar o máis aberta posible para que a ferramenta de corte poida achegarse suavemente á peza para as operacións de corte. Para algunhas pezas con estruturas internas complexas, como pezas con cavidades profundas ou buratos pequenos, o deseño do dispositivo de fixación debe garantir que a ferramenta de corte poida chegar á área de mecanizado, evitando a situación na que o mecanizado non se poida levar a cabo debido ao bloqueo do dispositivo de fixación.

 

2. O dispositivo de fixación debe poder lograr unha instalación orientada na máquina ferramenta
A fixación debe poder colocarse e instalarse con precisión na mesa de traballo do centro de mecanizado para garantir a posición correcta da peza en relación cos eixes de coordenadas da máquina ferramenta. Normalmente, as chaves de localización, os pasadores de localización e outros elementos de localización úsanse para cooperar coas ranuras en forma de T ou os orificios de localización na mesa de traballo da máquina ferramenta para lograr a instalación orientada da fixación. Por exemplo, ao mecanizar pezas en forma de caixa cun centro de mecanizado horizontal, a chave de localización na parte inferior da fixación úsase para cooperar coas ranuras en forma de T na mesa de traballo da máquina ferramenta para determinar a posición da fixación na dirección do eixe X e, a continuación, úsanse outros elementos de localización para determinar as posicións nas direccións dos eixes Y e Z, garantindo así a correcta instalación da peza na máquina ferramenta.

 

3. A rixidez e a estabilidade da fixación deben ser boas
Durante o proceso de mecanizado, a fixación debe soportar as accións das forzas de corte, as forzas de suxeición e outras forzas. Se a rixidez da fixación é insuficiente, deformarase baixo a acción destas forzas, o que provocará unha diminución da precisión do mecanizado da peza. Por exemplo, ao realizar operacións de fresado a alta velocidade, a forza de corte é relativamente grande. Se a rixidez da fixación non é suficiente, a peza vibrará durante o proceso de mecanizado, o que afectará á calidade da superficie e á precisión dimensional do mecanizado. Polo tanto, a fixación debe estar feita de materiais con suficiente resistencia e rixidez, e a súa estrutura debe estar deseñada de forma razoable, como engadir reforzos e adoptar estruturas de parede grosa, para mellorar a súa rixidez e estabilidade.

 

(B) Tipos comúns de accesorios

 

1. Fixacións xerais
Os accesorios xerais teñen unha ampla aplicación, como os tornos, os cabezales divisores e os mandriles. Os tornos pódense usar para suxeitar varias pezas pequenas con formas regulares, como ecológicos e cilindros, e úsanse a miúdo en fresado, perforación e outras operacións de mecanizado. Os cabezales divisores pódense usar para realizar mecanizado de indexación en pezas. Por exemplo, ao mecanizar pezas con características equicircunferenciais, o cabezal divisor pode controlar con precisión o ángulo de rotación da peza para lograr o mecanizado multiestación. Os mandriles úsanse principalmente para suxeitar pezas do corpo rotativas. Por exemplo, nas operacións de torneado, os mandriles de tres mordazas poden suxeitar rapidamente pezas similares a eixes e poden centrarse automaticamente, o que é conveniente para o mecanizado.

 

2. Accesorios modulares
Os elementos modulares están compostos por un conxunto de elementos xerais estandarizados e estandarizados. Estes elementos pódense combinar de forma flexible segundo diferentes formas de pezas e requisitos de mecanizado para construír rapidamente un elemento axeitado para unha tarefa de mecanizado específica. Por exemplo, ao mecanizar unha peza cunha forma irregular, pódense seleccionar placas base, membros de soporte, membros de localización, membros de fixación, etc. axeitados da biblioteca de elementos de elementos modulares e ensamblalos nun elemento segundo un determinado deseño. As vantaxes dos elementos modulares son a alta flexibilidade e reutilizabilidade, o que pode reducir o custo de fabricación e o ciclo de produción dos elementos, e son especialmente axeitados para probas de novos produtos e produción en lotes pequenos.

 

3. Accesorios especiais
Os accesorios especiais deseñanse e fabrícanse especificamente para unha ou varias tarefas de mecanizado similares. Pódense personalizar segundo os requisitos específicos da forma, o tamaño e o proceso de mecanizado da peza para maximizar a garantía de precisión e eficiencia do mecanizado. Por exemplo, no mecanizado de bloques de motores de automóbiles, debido á complexa estrutura e aos altos requisitos de precisión dos bloques, adoitan deseñar accesorios especiais para garantir a precisión do mecanizado de varios orificios de cilindro, planos e outras pezas. As desvantaxes dos accesorios especiais son o alto custo de fabricación e o longo ciclo de deseño, e xeralmente son axeitados para a produción de grandes lotes.

 

4. Accesorios axustables
As fixacións axustables son unha combinación de fixacións modulares e fixacións especiais. Non só teñen a flexibilidade das fixacións modulares, senón que tamén poden garantir a precisión do mecanizado ata certo punto. As fixacións axustables poden adaptarse ao mecanizado de pezas de diferentes tamaños ou formas similares axustando as posicións dalgúns elementos ou substituíndo certas pezas. Por exemplo, ao mecanizar unha serie de pezas en forma de eixo con diferentes diámetros, pódese usar unha fixación axustable. Axustando a posición e o tamaño do dispositivo de suxeición, pódense suxeitar eixes de diferentes diámetros, mellorando a universalidade e a taxa de utilización da fixación.

 

5. Fixturas multiestación
Os dispositivos de fixación multiestación poden suxeitar simultaneamente varias pezas para mecanizado. Este tipo de dispositivo pode completar as mesmas ou diferentes operacións de mecanizado en varias pezas nun só ciclo de fixación e mecanizado, o que mellora considerablemente a eficiencia do mecanizado. Por exemplo, ao mecanizar as operacións de perforación e roscado de pezas pequenas, un dispositivo de fixación multiestación pode suxeitar simultaneamente varias pezas. Nun ciclo de traballo, as operacións de perforación e roscado de cada peza complétanse por quendas, o que reduce o tempo de inactividade da máquina ferramenta e mellora a eficiencia da produción.

 

6. Calendario de grupos
Os elementos de fixación en grupo úsanse especificamente para suxeitar pezas con formas e tamaños similares e coa mesma ou similar localización, suxeición e mecanizado. Baséanse no principio da tecnoloxía de grupo, agrupando pezas con características similares nun só grupo, deseñando unha estrutura xeral de elementos de fixación e adaptándose ao mecanizado de diferentes pezas do grupo axustando ou substituíndo algúns elementos. Por exemplo, ao mecanizar unha serie de engrenaxes en bruto de diferentes especificacións, o elemento de fixación en grupo pode axustar a localización e os elementos de suxeición segundo os cambios na abertura, o diámetro exterior, etc. das engrenaxes en bruto para lograr a suxeición e o mecanizado de diferentes engrenaxes en bruto, mellorando a adaptabilidade e a eficiencia de produción do elemento de fixación.

 

(C) Principios de selección de elementos de fixación en centros de mecanizado

 

1. Baixo a premisa de garantir a precisión do mecanizado e a eficiencia da produción, débense preferir os accesorios xerais
Deberían preferirse os elementos de fixación xerais debido á súa ampla aplicabilidade e baixo custo cando se poden satisfacer a precisión do mecanizado e a eficiencia da produción. Por exemplo, para algunhas tarefas sinxelas de mecanizado dunha soa peza ou de lotes pequenos, o uso de elementos de fixación xerais como tornos pode completar rapidamente a fixación e o mecanizado da peza sen necesidade de deseñar e fabricar elementos de fixación complexos.

 

2. Ao mecanizar por lotes, pódense considerar accesorios especiais sinxelos
Ao mecanizar por lotes, para mellorar a eficiencia do mecanizado e garantir a consistencia da precisión do mecanizado, pódense considerar accesorios especiais sinxelos. Aínda que estes accesorios son especiais, as súas estruturas son relativamente sinxelas e o custo de fabricación non será demasiado elevado. Por exemplo, ao mecanizar unha peza cunha forma específica por lotes, pódese deseñar unha placa de posicionamento e un dispositivo de suxeición especiais para suxeitar a peza de traballo de forma rápida e precisa, mellorando a eficiencia da produción e garantindo a precisión do mecanizado.

 

3. Ao mecanizar en lotes grandes, pódense considerar accesorios multiestación e accesorios pneumáticos, hidráulicos e outros accesorios especiais de alta eficiencia
Na produción por lotes grandes, a eficiencia da produción é un factor clave. Os accesorios multiestación poden procesar varias pezas simultaneamente, o que mellora significativamente a eficiencia da produción. Os accesorios pneumáticos, hidráulicos e outros accesorios especiais poden proporcionar forzas de suxeición estables e relativamente grandes, garantindo a estabilidade da peza durante o proceso de mecanizado, e as accións de suxeición e afrouxamento son rápidas, o que mellora aínda máis a eficiencia da produción. Por exemplo, nas liñas de produción por lotes grandes de pezas de automóbiles, os accesorios multiestación e os accesorios hidráulicos úsanse a miúdo para mellorar a eficiencia da produción e a calidade do mecanizado.

 

4. Ao adoptar a tecnoloxía de grupo, débense usar accesorios de grupo
Ao adoptar a tecnoloxía de grupo para mecanizar pezas con formas e tamaños similares, os elementos fixados en grupo poden exercer plenamente as súas vantaxes, reducindo os tipos de elementos fixados e a carga de traballo de deseño e fabricación. Ao axustar razoablemente os elementos fixados en grupo, pódense adaptar aos requisitos de mecanizado de diferentes pezas, mellorando a flexibilidade e a eficiencia da produción. Por exemplo, nas empresas de fabricación mecánica, ao mecanizar pezas similares a eixes do mesmo tipo pero con diferentes especificacións, o uso de elementos fixados en grupo pode reducir os custos de produción e mellorar a comodidade da xestión da produción.

 

(D) Posición óptima de fixación da peza na mesa de traballo da máquina-ferramenta
A posición de fixación da peza debe garantir que estea dentro do rango de percorrido de mecanizado de cada eixe da máquina ferramenta, evitando a situación na que a ferramenta de corte non poida alcanzar a área de mecanizado ou choque cos compoñentes da máquina ferramenta debido a unha posición de fixación incorrecta. Ao mesmo tempo, a lonxitude da ferramenta de corte debe facerse o máis curta posible para mellorar a rixidez de mecanizado da ferramenta de corte. Por exemplo, ao mecanizar unha peza plana grande en forma de placa, se a peza está fixada no bordo da mesa de traballo da máquina ferramenta, a ferramenta de corte pode estenderse demasiado ao mecanizar algunhas pezas, reducindo a rixidez da ferramenta de corte, causando vibracións e deformacións facilmente e afectando a precisión do mecanizado e a calidade da superficie. Polo tanto, segundo a forma, o tamaño e os requisitos do proceso de mecanizado da peza, a posición de fixación debe seleccionarse razoablemente para que a ferramenta de corte poida estar no mellor estado de traballo durante o proceso de mecanizado, mellorando a calidade e a eficiencia do mecanizado.

 

IV. Conclusión
A selección razoable do punto de referencia da localización do mecanizado e a determinación correcta dos elementos de fixación nos centros de mecanizado son vínculos clave para garantir a precisión do mecanizado e mellorar a eficiencia da produción. No proceso de mecanizado real, é necesario comprender e seguir a fondo os requisitos e principios do punto de referencia da localización, seleccionar os tipos de elementos de fixación axeitados segundo as características e os requisitos de mecanizado da peza e determinar o esquema de fixación óptimo segundo os principios de selección dos elementos de fixación. Ao mesmo tempo, débese prestar atención á optimización da posición de fixación da peza na mesa de traballo da máquina-ferramenta para aproveitar plenamente as vantaxes de alta precisión e alta eficiencia do centro de mecanizado, lograr unha produción de alta calidade, baixo custo e alta flexibilidade no mecanizado mecánico, satisfacer os requisitos cada vez máis diversos da industria manufacturera moderna e promover o desenvolvemento e progreso continuos da tecnoloxía de mecanizado mecánico.

 

Mediante unha investigación exhaustiva e unha aplicación optimizada dos datos de localización e os dispositivos de fixación da mecanización nos centros de mecanizado, pódese mellorar eficazmente a competitividade das empresas de fabricación mecánica. Baixo a premisa de garantir a calidade do produto, pódese mellorar a eficiencia da produción, pódense reducir os custos de produción e pódense crear maiores beneficios económicos e sociais para as empresas. No futuro campo da mecanización mecánica, coa aparición continua de novas tecnoloxías e novos materiais, os datos de localización e os dispositivos de fixación da mecanización nos centros de mecanizado tamén continuarán innovando e desenvolvéndose para adaptarse a requisitos de mecanizado máis complexos e de alta precisión.