你花大價錢買來的機床，發揮了幾分價值？

前 言

前段時間，夾具俠受邀成為CME機床展線上研修班第四講講師與大家進行了分享，受到了各方觀眾的點贊。其中，夾具俠聊到的「如何釋放機床潛能」引起大家的興趣。但是短短兩個小時的分享顯然不能把這個問題完全說透。為了滿足大家的求知慾，夾具俠很榮幸邀請到A-ONE精鑽的海龍老師擔任2017年12月的第一位演講嘉賓，老師從「模具製造」、「零件加工」、「產品加工」、「自動化」幾個方面夾具系統的實際運用案例為大家分析夾具系統給生產加工帶來的機床稼動率的提升。

一、柔性定位夾具在模具製造的運用

基座又被稱之為卡盤，卡盤的稜柱定位齒插入定位片孔中（3）預定位；夾緊後定位片產生彈性變形，線接觸和柔性變形一起形成穩固的摩擦連接，這樣在柔性定位片和剛性定位稜柱之間形成了高精度的定位。

如圖3所示，當夾具配合定位的時候定位片有明顯的變形。這樣有什麼樣的好處呢？我們知道傳統的剛性定位，比如孔軸配合，凹槽與凸台的配合，要想做到微米級的定位精度機加工難度非常大，需要實配才能保證精度，但是很難保證相互之間的互換性。而柔性變形在保證定位精度的同時也能夠有很好的互換性，這個也是目前最為先進的定位理念之一。

金屬韌性極好的定位片和高精度剛性定位稜柱體僅以一條直線接觸，柔性定位片掃除了切屑，接觸面最小化使切屑和微粒的影響減至最小，從而達到極高的微米級重複定位精度

有自鎖功能的球鎖緊裝置，能產生7000N的夾緊力，在失壓時也不會打開。

二、模具製造電極生命周期

傳統的加工中在電極生命周期幾大工序間沒有工序銜接，各個工序的進行需要長時間停機進行工件的校正、找數，佔用機床很大一部分的工作時間，降低設備的稼動率，大大降低設備的產能。同時每項工序操作難度大，勞動強度大、對人員要求也比較高。

工件的工序輪轉上的裝夾拆卸這一塊，沒有夾具系統，裝拆浪費的時間比較多，而且二次裝夾難度大，影響精度，特別是在一些要求高的工件上面。運用柔性定位夾具系統中將工件（電極）托盤化，每個工序的設備有標準定位介面（卡盤），柔性定位系統微米級的定位和互換精度使得工序之間的輪轉變得精密和簡單，減少機床的停機時間，降低操作人員的勞動強度，降低對操作人員的技能要求，提高設備的稼動率，提高生產效率。

問答

Q

四個定位柱，是不是方向也不能互換？

A：料盤和卡盤是可以90度轉角的

Q

轉了不會影響精度么？

A：可以保證微米級的精度，中心位置變化不大。

Q

定位片的壽命如何？使用的是什麼材料？硬度多少？

A：定位片壽命在6-8萬次裝夾，材料是德國定製進口的，不是標準材料。硬度在38度。卡盤的硬度在58度，所以配合的時候磨損的是定位片。定位片在運用中相對是耗損件，成本較低。

Q

定位片能自己製造么？

A：嚴格意義上說是可以的，自己開模衝壓，當然材料是關鍵。

Q

請問微米級重複定位精度是如何測量的？

A：重複定位精度都是在三坐標測量的，重複安裝夾持檢測塊，通過三坐標檢測，比對X、Y、Z方面的位置變化來檢測。

Q

可以調節夾緊力嗎？薄壁件，批量的，裝夾行程，圓的方的都可以嗎？

A：夾緊力是固定的

Q

塑料模的電極多是有一定形狀和方向的，這個講的定心的精度，方向呢？

A：設備精度沒問題的話，加工好的工件方向改變精度變化能保證0.01。要求非常高的話需要注意方向的問題，方向一致互換精度越高。

三、柔性夾具在零件加工上的運用案例

如圖9，左側為料庫，可以備料四件，增加設備一次性加工時間。

圖11中，夾具的平行和立式安裝，可以在普通的三軸及上面實現多面加工的小型精密零件，在四軸機台數量受限的情況下實現工件的加工，同時可以實現機外裝夾減少停機時間，提高產能，降低設備採購成本等等。

問答

Q

夾持力是怎麼樣的？

A：通過壓縮空氣解鎖，氣動控制，機械夾持，夾持力來源於內部的彈簧。

四、零點定位系統解決批量問題

3C行業的工件就具備量大的特性，特別是小型精密零件，如上圖的蘋果HOME鍵，以及卡槽「魚嘴」等、加工時間短，工件裝夾拆卸難度大、時間長，運用零點定位系統可以實現機外裝夾，達到雙工作台的效果，減少機床停機時間，讓機床充分運轉，提高生產效率。

當四軸五軸不夠用，工件要求又比較高，多次裝夾會影響精度時。通過定位系統的重複定位精度來解決問題。如圖14，工件夾料口是帶斜口。夾位淺，節省材料，要求穩定可靠。

如圖15、16，是一個大工件的應用案例，這個工件，有上百個有相關尺寸要求在0.01，需要五面加工，坯料外形尺寸200x500x50。很難找到這麼大行程的四軸五軸機，多次裝夾又很難達到要求。案例直接用三軸立式加工中心和卧加配合，完成工件的加工。

五、異型工件的夾持定位

如圖17，產品氣動，可以收縮也可以內撐。上面著色部分可以自行根據產品進行仿形加工做定位。夾持力方面，1100N的徑向夾持力和約4000N徑向保持力。內部有氣缸，有精密砌塊，有重複定心精度。

結 語

以上就是本期直播的所有內容，想要了解更多夾具相關的知識可以進入夾具俠官方網站社區版塊。再次感謝海龍老師的精彩演講以及各位老鐵的熱情參與，我們下期再見！