คุณรู้ถึงสามัญสำนึกในการเลือกและใช้อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกล CNC หรือไม่?

เหตุใดประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องมือกลชนิดเดียวกันจึงแตกต่างกันหลายเท่า สรุปได้ว่าฟิกซ์เจอร์ที่เลือกสำหรับเครื่องมือกล CNC นั้นไม่เหมาะสม ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องมือกล CNC ลดลงอย่างมาก ข้อมูลต่อไปนี้จะแนะนำการเลือกและการใช้งานอุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกล CNC ที่เหมาะสม
จะปรับปรุงอัตราการใช้เครื่องจักร CNC ได้อย่างไร? จากการวิเคราะห์ทางเทคนิค การใช้ฟิกซ์เจอร์มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด จากสถิติที่ไม่สมบูรณ์ กว่า 50% ขององค์กรในประเทศใช้อุปกรณ์จับยึดที่ไม่สมเหตุสมผลสำหรับเครื่องมือกล CNC ภายในสิ้นปี 2018 จำนวนเครื่องมือเครื่อง CNC ในประเทศจีนมีจำนวนเกือบหนึ่งล้านเครื่อง ซึ่งหมายความว่าเครื่องมือเครื่อง CNC มากกว่า 500,000 เครื่องประสบปัญหา "งานที่ไม่ได้ใช้งาน" เนื่องจากการเลือกฟิกซ์เจอร์ที่ไม่สมเหตุสมผลหรือการใช้งานที่ไม่เหมาะสม จากอีกมุมมองหนึ่ง การเลือกและการใช้งานฟิกซ์เจอร์เครื่องมือกล CNC ยังมีสิ่งที่ต้องทำอีกมาก เนื่องจากมีศักยภาพที่จะได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก
วงจรการผลิตจำนวนน้อย=เวลาการผลิต (การเตรียม/การรอ) + เวลาการประมวลผลชิ้นงาน เนื่องจากระยะเวลาดำเนินการสั้นสำหรับการผลิตจำนวนน้อย ระยะเวลาในการผลิต (การเตรียม/รอ) จึงมีผลกระทบสำคัญต่อวงจรการประมวลผล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต จำเป็นต้องหาวิธีลดเวลาการผลิต (การเตรียม/การรอ) ให้สั้นลง
1. ด้านล่างนี้คืออุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกล CNC สามประเภทที่สามารถจัดลำดับความสำคัญสำหรับการผลิตจำนวนน้อยได้:
อุปกรณ์ติดตั้งแบบผสมผสาน
ฟิกซ์เจอร์แบบรวมหรือที่เรียกว่า "ฟิกซ์เจอร์แบบบล็อก" ประกอบด้วยชุดการออกแบบที่ได้มาตรฐาน ฟังก์ชันที่แตกต่างกัน และข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันของส่วนประกอบฟิกซ์เจอร์ของเครื่องมือกล ลูกค้าสามารถประกอบอุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกลประเภทต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการในการประมวลผล เช่น แบบเอกสารสำเร็จรูป เนื่องจากการผสมผสานระหว่างฟิกซ์เจอร์ช่วยประหยัดเวลาในการออกแบบและการผลิตฟิกซ์เจอร์เฉพาะทาง เวลาเตรียมการผลิตจึงสั้นลงอย่างมาก ช่วยลดระยะเวลาการผลิตในจำนวนน้อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ ฟิกซ์เจอร์แบบรวมยังมีข้อดี เช่น ความแม่นยำของตำแหน่งสูง ความยืดหยุ่นในการจับยึดสูง การใช้ซ้ำแบบวนรอบ การประหยัดพลังงานและประหยัดวัสดุในการผลิต และต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ดังนั้น สำหรับการประมวลผลเป็นชุดจำนวนน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรูปร่างของผลิตภัณฑ์มีความซับซ้อน จึงสามารถจัดลำดับความสำคัญของการใช้ฟิกซ์เจอร์แบบรวมได้
คีมปากแบนผสมความแม่นยำ
คีมปากแหลมที่มีความแม่นยำ แท้จริงแล้วอยู่ใน "ชุดประกอบ" ของฟิกซ์เจอร์แบบรวม เมื่อเปรียบเทียบกับส่วนประกอบฟิกซ์เจอร์แบบรวมอื่นๆ พวกมันมีความอเนกประสงค์ที่ดีกว่า มีมาตรฐานสูงกว่า ใช้งานง่ายกว่า และแคลมป์ที่เชื่อถือได้มากกว่า ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก คีมปากแบนแบบผสมที่แม่นยำมีข้อดีคือติดตั้งได้รวดเร็ว (ถอดชิ้นส่วน) และจับยึดได้รวดเร็ว ซึ่งสามารถลดระยะเวลาการเตรียมการผลิตและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตในปริมาณน้อยได้ ในปัจจุบัน คีมปากแบนแบบรวมที่มีความแม่นยำที่ใช้กันทั่วไปในตลาดต่างประเทศ โดยทั่วไปมีช่วงการจับยึดน้อยกว่า 1,000 มม. และแรงจับยึดโดยทั่วไปน้อยกว่า 5,000Kgf
ฐานติดตั้งเรียบ
ฐานยึดแบบเรียบไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีน แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศอุตสาหกรรม เช่น ยุโรปและอเมริกา จริงๆ แล้วมันเป็นฐานฟิกซ์เจอร์ที่กลึงด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำ และส่วนเชื่อมต่อการกำหนดตำแหน่งระหว่างส่วนประกอบและเครื่องมือกล รวมถึงพื้นผิวการวางตำแหน่งของชิ้นส่วนบนฟิกซ์เจอร์ ได้รับการกลึงอย่างแม่นยำ ผู้ใช้สามารถผลิตอุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษได้ตามความต้องการที่แท้จริง ควรสังเกตว่าคีมรวมที่มีความแม่นยำที่อ้างถึงในที่นี้ไม่ใช่คีมที่เพิ่มด้วยเครื่องจักรแบบเก่า คีมเสริมเครื่องจักรแบบเก่ามีฟังก์ชันเดียว มีความแม่นยำในการผลิตต่ำ ไม่สามารถใช้งานเป็นกลุ่มได้ และมีอายุการใช้งานสั้น ทำให้ไม่เหมาะกับการใช้งานกับเครื่องมือกล CNC และ Machining Center คีมปากแบนแบบรวมความแม่นยำที่อ้างถึงในที่นี้คือชุดคีมปากแบนแบบใหม่ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับคุณลักษณะของเครื่องมือกล CNC และ machining centers ซึ่งมีต้นกำเนิดจากประเทศอุตสาหกรรม เช่น ยุโรปและอเมริกา ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีลักษณะพิเศษคือมีความยืดหยุ่นในการจับยึดสูง มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งสูง จับยึดได้เร็ว และสามารถใช้เป็นกลุ่มได้ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในเครื่องมือกล CNC และเครื่องจักรอัตโนมัติครบวงจร
การติดตั้งแม่เหล็กถาวรไฟฟ้า
ฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้าเป็นฟิกซ์เจอร์รูปแบบใหม่ที่ออกแบบมาโดยใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรชนิดใหม่ เช่น โบรอนเหล็กนีโอไดเมียมเป็นแหล่งแม่เหล็กและหลักการของวงจรแม่เหล็กสมัยใหม่ แนวทางปฏิบัติด้านการตัดเฉือนจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าการติดตั้งแม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนที่ครอบคลุมของเครื่องมือกล CNC และศูนย์เครื่องจักรกลได้อย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการหนีบและคลายของฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรไฟฟ้าใช้เวลาประมาณ 1 วินาทีเท่านั้น ซึ่งช่วยลดเวลาในการหนีบได้อย่างมาก ส่วนประกอบการวางตำแหน่งและการจับยึดของส่วนจับยึดเครื่องมือกลทั่วไปใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ ในขณะที่ส่วนจับยึดแม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้าไม่มีพื้นที่ครอบครองส่วนประกอบเหล่านี้ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับฟิกซ์เจอร์ของเครื่องมือกลแบบทั่วไป ฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้าจะมีช่วงการจับยึดที่กว้างกว่า ซึ่งเอื้อต่อการใช้งานโต๊ะทำงานและจังหวะการตัดเฉือนของเครื่องมือกล CNC ได้อย่างเต็มที่ และปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนที่ครอบคลุมของเครื่องมือกล CNC โดยทั่วไปแรงดูดของฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรไฟฟ้าจะอยู่ระหว่าง 15-18Kgf/cm2 ดังนั้นจึงจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดูด (แรงจับยึด) เพียงพอที่จะต้านทานแรงตัด โดยทั่วไป พื้นที่ดูดซับไม่ควรน้อยกว่า 30 ซม.2 กล่าวคือ แรงจับยึดไม่ควรน้อยกว่า 450Kgf
2. อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกล CNC เหมาะสำหรับการแปรรูปจำนวนมาก
วงจรการประมวลผลเป็นชุดจำนวนมาก=เวลารอการประมวลผล+เวลาประมวลผลชิ้นงาน+เวลาเตรียมการผลิต "เวลารอคอยในการประมวลผล" ส่วนใหญ่จะรวมถึงเวลาในการจับยึดชิ้นงานและการเปลี่ยนเครื่องมือ ฟิกซ์เจอร์ของเครื่องมือกลแบบใช้มือแบบดั้งเดิมสามารถบรรลุระยะเวลาในการจับยึดชิ้นงานที่ 10-30% ของรอบการประมวลผลขนาดใหญ่ ทำให้การยึดจับชิ้นงานเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตและเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งของเครื่องมือกลในการดึงศักยภาพออกมา ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้ฟิกซ์เจอร์แบบพิเศษเพื่อการวางตำแหน่งที่รวดเร็วและการหนีบ (คลาย) อย่างรวดเร็วในการประมวลผลขนาดใหญ่ การติดตั้งเครื่องมือกลสามประเภทต่อไปนี้สามารถได้รับการพิจารณาเป็นลำดับความสำคัญ:
อุปกรณ์ติดตั้งไฮดรอลิก/นิวแมติก
ฟิกซ์เจอร์ไฮดรอลิก/นิวแมติกคือฟิกซ์เจอร์เฉพาะทางที่ใช้แรงดันน้ำมันหรือแรงดันอากาศเป็นแหล่งพลังงานในการวางตำแหน่ง รองรับ และบีบอัดชิ้นงานผ่านส่วนประกอบไฮดรอลิกหรือนิวแมติก อุปกรณ์จับยึดไฮดรอลิก/นิวแมติกสามารถกำหนดตำแหน่งร่วมกันระหว่างชิ้นงาน เครื่องมือกล และเครื่องมือตัดได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ความแม่นยำของตำแหน่งของชิ้นงานรับประกันโดยฟิกซ์เจอร์ ส่งผลให้เครื่องจักรมีความแม่นยำสูง กระบวนการวางตำแหน่งและจับยึดรวดเร็วช่วยประหยัดเวลาในการจับยึดและปล่อยชิ้นงานได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน มีข้อดีคือ โครงสร้างกะทัดรัด การหนีบหลายสถานี การตัดหนักด้วยความเร็วสูง และการควบคุมอัตโนมัติ ข้อดีข้างต้นของฟิกซ์เจอร์ไฮดรอลิก/นิวแมติกทำให้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในเครื่องมือกล CNC, แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ และสายการผลิตที่ยืดหยุ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลขนาดใหญ่
การติดตั้งแม่เหล็กถาวรไฟฟ้า
ฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้ามีข้อดีของการหนีบที่รวดเร็ว การใช้งานง่ายของการหนีบหลายสถานี การประมวลผลหลายหน้าในการหนีบเดียว การหนีบที่มั่นคงและเชื่อถือได้ การอนุรักษ์พลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม และการควบคุมอัตโนมัติ เมื่อเปรียบเทียบกับฟิกซ์เจอร์ของเครื่องมือกลทั่วไป ฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรแบบไฟฟ้าสามารถลดระยะเวลาในการจับยึด ลดความถี่ในการจับยึด และปรับปรุงประสิทธิภาพในการจับยึดได้อย่างมาก ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณน้อยเท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ด้วย
ฐานติดตั้งเรียบ
ฐานฟิกซ์เจอร์ที่เรียบสามารถลดรอบการผลิตของฟิกซ์เจอร์เฉพาะอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดเวลาการเตรียมการผลิต และทำให้วงจรการผลิตโดยรวมสั้นลง ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ในขณะเดียวกันก็สามารถลดต้นทุนการผลิตอุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษได้ ดังนั้นฐานฟิกซ์เจอร์แบบเรียบจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ที่มีรอบการทำงานที่จำกัด
ใช้อุปกรณ์ติดตั้งอย่างสมเหตุสมผลเพื่อใช้ประโยชน์จากศักยภาพของอุปกรณ์
ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนของเครื่องมือกล CNC เพียงแค่เลือกฟิกซ์เจอร์เครื่องมือกล CNC ที่เหมาะสมนั้นไม่เพียงพอ และต้องใช้ความพยายามในการใช้อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือกล CNC ให้เกิดประโยชน์ด้วย
3. ต่อไปนี้เป็นสามวิธีที่ใช้กันทั่วไป:
วิธีการหลายสถานี
หลักการพื้นฐานของวิธีการหลายสถานีคือการลดระยะเวลาในการจับยึดยูนิตและขยายเวลาการตัดที่มีประสิทธิภาพของเครื่องมือโดยการจับยึดชิ้นงานหลายชิ้นในคราวเดียว ฟิกซ์เจอร์แบบหลายสถานีหมายถึงฟิกซ์เจอร์ที่มีตำแหน่งและตำแหน่งหนีบหลายตำแหน่ง ด้วยการพัฒนาเครื่องมือกล CNC และความต้องการของผู้ใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การใช้งานอุปกรณ์จับยึดแบบหลายสถานีจึงเพิ่มขึ้น การออกแบบหลายสถานีกำลังกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นในการออกแบบโครงสร้างของฟิกซ์เจอร์ไฮดรอลิก/นิวแมติก ฟิกซ์เจอร์แบบรวม ฟิกซ์เจอร์แม่เหล็กถาวรไฟฟ้า และคีมผสมที่มีความแม่นยำ
วิธีการใช้งานแบบกลุ่ม
การวางอุปกรณ์จับยึดเดียวกันบนโต๊ะทำงานเดียวกันยังช่วยให้บรรลุเป้าหมายในการจับยึดแบบ "หลายสถานี" ได้อีกด้วย โดยทั่วไปฟิกซ์เจอร์ที่เกี่ยวข้องกับวิธีนี้ควรได้รับการออกแบบที่ได้มาตรฐานและการผลิตที่มีความแม่นยำสูง มิฉะนั้น จะเป็นการยากที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดของการประมวลผลเครื่องมือกล CNC วิธีการใช้งานแบบกลุ่มสามารถใช้ระยะชักของเครื่องมือกล CNC ได้อย่างเต็มที่ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการสึกหรอที่สมดุลของส่วนประกอบการส่งผ่านของเครื่องมือกล ในเวลาเดียวกัน สามารถใช้ฟิกซ์เจอร์ที่เกี่ยวข้องแยกกันเพื่อให้สามารถจับยึดชิ้นงานได้หลายชิ้น และยังสามารถใช้ร่วมกันเพื่อให้ได้การจับยึดชิ้นงานขนาดใหญ่อีกด้วย
วิธีการเปลี่ยนด่วนในท้องถิ่น
วิธีการเปลี่ยนด่วนเฉพาะที่คือการเปลี่ยนชิ้นส่วนในพื้นที่ (องค์ประกอบการวางตำแหน่ง องค์ประกอบการจับยึด องค์ประกอบการตั้งค่าเครื่องมือ และองค์ประกอบนำทาง) ของฟิกซ์เจอร์เครื่องมือกล CNC เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันหรือการใช้งานฟิกซ์เจอร์อย่างรวดเร็ว . ตัวอย่างเช่น คีมปากแบนแบบเปลี่ยนเร็วสามารถเปลี่ยนฟังก์ชันการจับยึดได้โดยการเปลี่ยนขากรรไกรอย่างรวดเร็ว เช่น การเปลี่ยนจากการหนีบวัสดุสี่เหลี่ยมไปเป็นวัสดุแท่งจับยึด นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนวิธีการจับยึดได้โดยการเปลี่ยนส่วนประกอบการจับยึดอย่างรวดเร็ว เช่น เปลี่ยนจากการจับยึดด้วยมือเป็นการจับยึดแบบไฮดรอลิก วิธีการเปลี่ยนด่วนเฉพาะที่ช่วยลดระยะเวลาในการเปลี่ยนและปรับฟิกซ์เจอร์ได้อย่างมาก และมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการผลิตจำนวนน้อย