Việc thiết kế đồ gá dụng cụ thường được thực hiện theo các yêu cầu cụ thể của một quy trình nhất định sau khi quy trình gia công các bộ phận được hình thành. Khi xây dựng quy trình, khả năng triển khai thiết bị cố định cần được xem xét đầy đủ. Khi thiết kế đồ gá dụng cụ, bạn cũng có thể đề xuất sửa đổi quy trình nếu cần. Chất lượng thiết kế của đồ gá dụng cụ phải được đo lường bằng việc liệu nó có thể đảm bảo ổn định chất lượng gia công phôi, hiệu quả sản xuất cao, chi phí thấp, loại bỏ phoi thuận tiện, vận hành an toàn, tiết kiệm nhân công, sản xuất và bảo trì dễ dàng hay không.
1. Nguyên tắc cơ bản của thiết kế đồ gá dụng cụ
1. Đáp ứng độ ổn định và độ tin cậy của việc định vị phôi trong quá trình sử dụng;
2. Có đủ khả năng chịu tải hoặc cường độ kẹp để đảm bảo quá trình xử lý phôi trên đồ gá;
3. Đáp ứng thao tác đơn giản và nhanh chóng trong quá trình kẹp;
4. Các bộ phận đeo được phải có cấu trúc có thể thay thế nhanh chóng. Tốt nhất không nên sử dụng các công cụ khác khi có đủ điều kiện;
5. Đáp ứng độ tin cậy của việc định vị lặp lại thiết bị cố định trong quá trình điều chỉnh hoặc thay thế;
6. Tránh các cấu trúc phức tạp và chi phí đắt đỏ càng nhiều càng tốt;
7. Sử dụng các bộ phận tiêu chuẩn làm bộ phận cấu thành càng nhiều càng tốt;
8. Hình thành hệ thống hóa, tiêu chuẩn hóa các sản phẩm nội bộ của công ty.
2. Kiến thức cơ bản về thiết kế dụng cụ và đồ gá
Một vật cố định máy công cụ xuất sắc phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:
1. Để đảm bảo độ chính xác gia công của phôi, chìa khóa để đảm bảo độ chính xác gia công nằm ở việc lựa chọn chính xác tham chiếu định vị, phương pháp định vị và các bộ phận định vị. Nếu cần thiết cũng cần tiến hành phân tích lỗi định vị. Cũng cần chú ý đến ảnh hưởng của cấu trúc của các bộ phận khác trong đồ gá đến độ chính xác gia công. ảnh hưởng để đảm bảo rằng vật cố định có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác xử lý của phôi.
2. Để nâng cao hiệu quả sản xuất, độ phức tạp của các thiết bị đặc biệt cần được điều chỉnh phù hợp với năng lực sản xuất. Nên sử dụng nhiều cơ chế kẹp nhanh và hiệu quả khác nhau để đảm bảo vận hành dễ dàng, rút ngắn thời gian phụ trợ và nâng cao hiệu quả sản xuất.
3. Cấu trúc của đồ đạc đặc biệt có hiệu suất xử lý tốt phải đơn giản và hợp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất, lắp ráp, điều chỉnh, kiểm tra, bảo trì, v.v.
4. Các thiết bị làm việc có hiệu suất tốt phải có đủ độ bền và độ cứng, đồng thời phải vận hành dễ dàng, tiết kiệm nhân công, an toàn và đáng tin cậy. Miễn là các điều kiện khách quan cho phép và tiết kiệm và có thể áp dụng được thì nên sử dụng các thiết bị kẹp bằng khí nén, thủy lực và cơ giới hóa khác càng nhiều càng tốt để giảm cường độ lao động của người vận hành. Bộ gá dụng cụ cũng phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ phoi. Nếu cần, có thể thiết lập cấu trúc loại bỏ phoi để ngăn phoi làm hỏng vị trí của phôi và làm hỏng dụng cụ, đồng thời ngăn phoi tích tụ gây ra một lượng nhiệt lớn và gây biến dạng hệ thống xử lý.
5. Đồ đạc đặc biệt có tính kinh tế tốt nên sử dụng các bộ phận tiêu chuẩn và cấu trúc tiêu chuẩn càng nhiều càng tốt, đồng thời cố gắng có cấu trúc đơn giản và dễ chế tạo để giảm chi phí sản xuất đồ đạc. Vì vậy, việc phân tích kinh tế và kỹ thuật cần thiết của giải pháp cố định phải được thực hiện dựa trên đơn đặt hàng và năng lực sản xuất trong quá trình thiết kế để nâng cao lợi ích kinh tế của cố định trong sản xuất.
3. Tổng quan về tiêu chuẩn hóa thiết kế dụng cụ và đồ gá
1. Các phương pháp và bước cơ bản của thiết kế dụng cụ và đồ gá
Chuẩn bị trước khi thiết kế Dữ liệu gốc cho thiết kế dụng cụ và đồ gá bao gồm:
a) Thông báo thiết kế, bản vẽ chi tiết hoàn thiện, bản vẽ thô và lộ trình gia công và các thông tin kỹ thuật khác, nắm rõ yêu cầu kỹ thuật gia công của từng quy trình, sơ đồ định vị và kẹp, nội dung gia công của quy trình trước, tình trạng thô, máy công cụ và dụng cụ sử dụng trong gia công , Dụng cụ đo kiểm tra, dung sai gia công và số lượng cắt, v.v.;
b) Hiểu quy mô lô sản xuất và nhu cầu về đồ đạc;
c) Nắm rõ các thông số kỹ thuật, tính năng, thông số kỹ thuật, độ chính xác, kích thước cơ bản liên quan đến kết cấu bộ phận nối cố định của máy công cụ được sử dụng;
d) Kiểm kê vật liệu tiêu chuẩn của đồ đạc.
2. Các vấn đề cần quan tâm khi thiết kế đồ gá dụng cụ
Thiết kế kẹp thường có một cấu trúc duy nhất, tạo ấn tượng rằng cấu trúc này không phức tạp lắm. Đặc biệt hiện nay sự phổ biến của kẹp thủy lực đã đơn giản hóa rất nhiều cấu trúc cơ khí ban đầu. Tuy nhiên, nếu không cân nhắc chi tiết trong quá trình thiết kế thì chắc chắn sẽ xảy ra những rắc rối không đáng có:
a) Lề trống của phôi cần gia công. Kích thước của phôi quá lớn và xảy ra hiện tượng nhiễu. Vì vậy, bạn phải chuẩn bị bản vẽ thô trước khi thiết kế. Để lại nhiều không gian.
b) Loại bỏ chip dễ dàng khỏi vật cố định. Do không gian xử lý của máy công cụ trong quá trình thiết kế có hạn nên đồ gá thường được thiết kế trong một không gian tương đối nhỏ gọn. Tại thời điểm này, người ta thường bỏ qua rằng các mạt sắt tạo ra trong quá trình xử lý sẽ tích tụ ở các góc chết của vật cố định, bao gồm cả việc chất lỏng cắt chảy ra kém, điều này sẽ gây ra các vấn đề trong tương lai. Việc xử lý mang lại rất nhiều rắc rối. Vì vậy, các vấn đề phát sinh trong quá trình xử lý cần được xem xét ngay từ khi bắt đầu thực hành. Suy cho cùng, mục đích của đồ đạc là nâng cao hiệu quả và tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động.
c) Độ mở tổng thể của thiết bị cố định. Việc bỏ qua tính mở khiến người vận hành khó lắp thẻ, tốn thời gian, tốn công sức và là điều cấm kỵ trong thiết kế.
d) Những nguyên tắc lý thuyết cơ bản về thiết kế thiết bị cố định. Mỗi bộ đồ gá phải trải qua vô số thao tác kẹp và nới lỏng nên ban đầu có thể đáp ứng được yêu cầu của người dùng nhưng đồ gá phải duy trì độ chính xác, vì vậy đừng thiết kế thứ gì đó đi ngược lại nguyên tắc. Cho dù có thể làm được ngay bây giờ thì nó cũng sẽ không kéo dài được lâu. Một thiết kế tốt sẽ đứng vững trước thử thách của thời gian.
e) Khả năng thay thế của các bộ phận định vị. Các bộ phận định vị bị mòn nghiêm trọng nên cần cân nhắc việc thay thế nhanh chóng và dễ dàng. Tốt nhất không nên thiết kế thành những phần lớn hơn.
Việc tích lũy kinh nghiệm thiết kế đồ đạc là rất quan trọng. Đôi khi thiết kế là một chuyện và ứng dụng thực tế lại là chuyện khác, vì vậy thiết kế tốt là một quá trình tích lũy và tổng hợp liên tục.
Các thiết bị làm việc thường được sử dụng chủ yếu được chia thành các loại sau theo chức năng của chúng:
01 khuôn kẹp
02Dụng cụ khoan và phay
03CNC, mâm cặp dụng cụ
04 Dụng cụ kiểm tra khí và nước
05Dụng cụ cắt tỉa và đục lỗ
06Dụng cụ hàn
07Đồ gá đánh bóng
08Dụng cụ lắp ráp
09 Dụng cụ in pad, khắc laser
01 khuôn kẹp
Định nghĩa: Là công cụ định vị và kẹp dựa trên hình dạng sản phẩm
hình ảnh
Điểm thiết kế:
1. Loại kẹp này chủ yếu được sử dụng trong vise và chiều dài của nó có thể được cắt khi cần thiết;
2. Các thiết bị định vị phụ trợ khác có thể được thiết kế trên khuôn kẹp và khuôn kẹp thường được kết nối bằng hàn;
3. Hình trên là sơ đồ đơn giản, kích thước của cấu trúc khoang khuôn được xác định theo tình huống cụ thể;
4. Lắp chốt định vị có đường kính 12 vào vị trí thích hợp trên khuôn di động và lỗ định vị tại vị trí tương ứng của các rãnh khuôn cố định để lắp chốt định vị;
5. Khoang lắp ráp cần được bù và mở rộng thêm 0.1mm dựa trên bề mặt phác thảo của bản vẽ trống không co lại khi thiết kế.
02Dụng cụ khoan và phay
hình ảnh
Điểm thiết kế:
1. Nếu cần thiết, một số thiết bị định vị phụ trợ có thể được thiết kế trên lõi cố định và tấm cố định của nó;
2. Hình trên là sơ đồ cấu trúc đơn giản. Tình hình thực tế yêu cầu thiết kế tương ứng theo cấu trúc sản phẩm;
3. Hình trụ phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm và ứng suất trong quá trình xử lý. SDA50X50 được sử dụng phổ biến;
03CNC, mâm cặp dụng cụ
Mâm cặp CNC
Mâm cặp ngón chân
hình ảnh
Điểm thiết kế:
1. Các kích thước không được đánh dấu trong hình trên dựa trên cấu trúc kích thước lỗ bên trong của sản phẩm thực tế;
2. Vòng tròn bên ngoài tiếp xúc định vị với lỗ bên trong của sản phẩm cần chừa lại một lề 0,5mm ở một bên trong quá trình sản xuất và cuối cùng được lắp vào máy công cụ CNC và được mài tinh xảo theo kích thước để ngăn chặn sự biến dạng và lệch tâm do quá trình làm nguội;
3. Nên sử dụng thép lò xo làm vật liệu cho bộ phận lắp ráp và 45 # cho bộ phận thanh giằng;
4. Ren M20 trên phần thanh giằng là loại ren thông dụng, có thể điều chỉnh theo tình hình thực tế.
Mâm cặp ngón chân của dụng cụ
hình ảnh
Điểm thiết kế:
1. Hình trên là sơ đồ tham khảo, kích thước và cấu trúc lắp ráp dựa trên kích thước và cấu trúc của sản phẩm thực tế;
2. Vật liệu là 45 # và được làm nguội.
Kẹp ngoài dụng cụ
hình ảnh
Điểm thiết kế:
1. Hình trên là sơ đồ tham khảo, kích thước thực tế phụ thuộc vào cấu trúc kích thước lỗ bên trong của sản phẩm;
2. Vòng tròn bên ngoài tiếp xúc định vị với lỗ bên trong của sản phẩm cần chừa lại một lề 0,5mm ở một bên trong quá trình sản xuất và cuối cùng được lắp vào máy tiện dụng cụ và được tinh chỉnh theo kích thước ngăn ngừa biến dạng và lệch tâm do quá trình làm nguội;
3. Vật liệu là 45 # và được làm nguội.
04 Dụng cụ kiểm tra khí
Điểm thiết kế:
1. Hình trên là hình ảnh tham khảo của dụng cụ kiểm tra khí. Cấu trúc cụ thể cần được thiết kế theo cấu trúc thực tế của sản phẩm. Ý tưởng là niêm phong sản phẩm theo cách đơn giản nhất có thể, sao cho bộ phận cần kiểm tra và niêm phong được đổ đầy khí để xác nhận độ kín của nó;
2. Kích thước của hình trụ có thể được điều chỉnh theo kích thước thực tế của sản phẩm, đồng thời cũng cần xem xét hành trình của hình trụ có đáp ứng được sự thuận tiện khi nhấc và đặt sản phẩm hay không;
3. Bề mặt bịt kín tiếp xúc với sản phẩm thường được làm bằng vật liệu có khả năng nén tốt như keo Uni và vòng cao su NBR. Đồng thời, xin lưu ý nếu có các khối định vị tiếp xúc với bề mặt bên ngoài của sản phẩm, hãy thử sử dụng các khối nhựa keo trắng và sử dụng chúng trong quá trình sử dụng. Dùng vải cotton đậy nắp ở giữa để tránh làm hỏng hình thức bên ngoài của sản phẩm;
4. Hướng định vị của sản phẩm phải được xem xét trong quá trình thiết kế để tránh hiện tượng rò rỉ khí bị mắc kẹt bên trong khoang sản phẩm và gây ra hiện tượng phát hiện sai.
05Dụng cụ đục lỗ
Điểm thiết kế: Hình trên cho thấy cấu trúc chung của dụng cụ đục lỗ. Tấm đáy dùng để cố định bàn làm việc của máy đục lỗ một cách dễ dàng; khối định vị được sử dụng để cố định sản phẩm. Cấu trúc cụ thể được thiết kế theo tình hình thực tế của sản phẩm. Điểm trung tâm được bao quanh bởi điểm trung tâm để tạo điều kiện cho việc lấy và đặt sản phẩm an toàn và thuận tiện; vách ngăn được sử dụng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tách sản phẩm khỏi dao đục lỗ. ; Các trụ cột đóng vai trò là vách ngăn cố định. Vị trí lắp ráp và kích thước của các bộ phận trên có thể được thiết kế theo điều kiện thực tế của sản phẩm.
06Dụng cụ hàn
Dụng cụ hàn chủ yếu cố định vị trí của từng bộ phận trong cụm hàn và kiểm soát kích thước tương đối của từng bộ phận trong cụm hàn. Cấu trúc của nó chủ yếu là khối định vị, cần được thiết kế theo cấu trúc thực tế của sản phẩm. Điều cần lưu ý là khi đặt sản phẩm lên dụng cụ hàn, không được tạo khoảng trống kín giữa dụng cụ để tránh áp suất quá mức trong không gian bịt kín ảnh hưởng đến kích thước của các bộ phận sau khi hàn trong quá trình hàn và gia nhiệt.
