自動(dòng)化產(chǎn)線加工中,，齒輪如何才能不變形

一往冇前

案例背景

G&M公司過去每生產(chǎn)一種齒輪,，批量可達(dá)到數(shù)十萬(wàn)，這種生產(chǎn)方式如今不再可行,。面對(duì)小批量,，即時(shí)交貨的需求，自動(dòng)化制造單元可以快捷地從一種齒輪生產(chǎn)切換到另一種齒輪,。這樣每次加工的數(shù)量可能變少了,，但工件精度要求更高，制造單元每天都需要換裝,。

工件夾持對(duì)于單元靈活性的意義

制造單元的工具夾持方式必須讓工廠能夠快捷的實(shí)現(xiàn)換裝，同時(shí)還可以自動(dòng)化系統(tǒng)裝載工件,。對(duì)于這樣的單元化制造方式,，如果工件夾持失敗或者換裝時(shí)間過長(zhǎng)，或?qū)е轮圃靻卧�生產(chǎn)停滯,。

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硬車削加工通常采用的卡盤設(shè)計(jì)會(huì)使用一個(gè)三到六觸點(diǎn)的卡爪,。但是，滾銑加工和熱處理時(shí)可能導(dǎo)致輪齒變形,，這種變形會(huì)影響夾持,。若卡爪卡住變形的輪齒，整個(gè)工件的放置角度會(huì)偏斜,，影響檢查,，可能會(huì)導(dǎo)致工件報(bào)廢。為了解決這個(gè)問題,，通常需要耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行一系列檢查和調(diào)整,，不斷重復(fù)，直至齒輪位置正確,。

齒輪加工專用筒夾

專用型筒夾的夾頭并非夾持在齒輪直徑的幾個(gè)點(diǎn)上,，而是將筒夾緊固在輪齒的所有點(diǎn)上，提高精度,，同時(shí)確保齒輪直徑同齒距線保持準(zhǔn)確的相對(duì)關(guān)系,。除了提高精度外，這種工件夾持方式還可以提高可重復(fù)性和齒輪圓柱度,。

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BT型筒夾的原理：這是一種卡銷式安裝系統(tǒng),，類似于照相機(jī)鏡頭的固定裝置。筒夾的夾頭更長(zhǎng),，有兩個(gè)支撐點(diǎn)：錐形頭提高了精度,，后端面提高了平行度。為了夾持齒輪，夾頭采用了輪齒形狀,。通過氣流感應(yīng),，筒夾可以探測(cè)工件位置是否不當(dāng)，若出現(xiàn)這種情況,，將提醒機(jī)床操控員,。

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大部分機(jī)械加工廠都在關(guān)注更換筒夾的時(shí)間，但這不是最重要的,。最耗費(fèi)時(shí)間的是為了將工件放置到正確位置而進(jìn)行兩三次調(diào)整,。這種夾持所有輪齒的方式可以避免偏移，基本上對(duì)所有輪齒位置取平均,，更準(zhǔn)確的夾持變形齒輪對(duì)于工廠的全自動(dòng)化制造單元而言非常重要,。

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筒夾與自動(dòng)化制造單元的整合

通過自動(dòng)化方式裝載這種筒夾是比較困難的。機(jī)器人可以輕松的將齒輪裝載到傳統(tǒng)針式夾具的三個(gè)或六個(gè)夾針上,，但是對(duì)于筒夾而言,，則需要對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編程，輪齒為螺旋形,，導(dǎo)致問題更加復(fù)雜,。

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解決辦法是研發(fā)全自動(dòng)化裝載程序。首先,，制造單元的機(jī)器人會(huì)抓住齒輪前部,，然后將齒輪放在車削機(jī)床的筒夾上。然后,，機(jī)器人進(jìn)行一次自由浮動(dòng)式旋轉(zhuǎn)軸定向,。隨著機(jī)器人施加內(nèi)向壓力，自由浮動(dòng)狀態(tài)基本可以讓齒輪自我引導(dǎo)至筒夾內(nèi),，這同手動(dòng)裝載齒輪時(shí)手部運(yùn)動(dòng)方式基本類似,。

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換裝過程通常需要數(shù)小時(shí)，盡量在日班期間的上午完成換裝,，這樣下一次輪班時(shí)就能開始生產(chǎn),。除了工件夾持變化，兩項(xiàng)加工任務(wù)之間的切換也需要更改整個(gè)制造中心的刀具,、程序,、機(jī)器人、檢查方式,、流程內(nèi)測(cè)量方式和表面加工工藝,。

圖示筒夾可以圍繞輪齒周圍均勻夾持，保證輪齒的輕微變形不會(huì)導(dǎo)致工件偏移或者延長(zhǎng)設(shè)置時(shí)間,。

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使用專用的筒夾要配合自動(dòng)化制造單元實(shí)際上需要面臨一定的風(fēng)險(xiǎn),，與自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性需要重新設(shè)計(jì)并解決,，但是夾持方式的改變帶來(lái)好處也是顯而易見的。過去使用的其他工件夾持方式要求在每次換裝時(shí)進(jìn)行微調(diào),，新夾持方式一旦確定了位置,，就可以在一次夾頭或加工換裝到下一次切換之間保持較高的可重復(fù)性，不需要進(jìn)行調(diào)整,。

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學(xué)到了,，謝謝

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