フレキシブル生産ラインのCNC専用治具方案は高効率加工を実現する基礎である。次に共線で生産された多品種エンジンシリンダー蓋冶具の重要な構造設計から着手し、冶具レイアウト方案の生産ラインの効率と品質向上に対するキーポイント設計を検討します。
Part.1粗加工高効率治具設計
粗加工の順序は後続の工程の位置決め基準加工を完成させます。主要な加工面の残量を除去します。同時に合理的な残量を残して加工面、終サイズと平面度、表面粗さなどの要求を保証します。多製品の粗基準と同じ工程条件で、加工干渉、切削効率及び加工品質の安定性を勘案する。製品の粗基準が異なる場合、治具の革新設計により互換性を実現する必要があります。
1.シリンダークランププラン
粗い加工は主にシリンダー、燃焼室面などの特徴的な加工です。ワークが着座した後、治具は主にシリンダーを通してシリンダー体のブランチを圧着する砂抜きプロセスホールを発売し、部品を基準方向に正確に圧着しましたが、鋳造残量、抜き勾配及び切削衝撃負荷により、圧力棒が頻繁に破壊され、生産効率に深刻な影響を与えました。
しかし、この方向のもう一つの位置付け点のクランプヘッドは破壊問題が発生したことがなく、改めて合理的に圧子構造を設計することによって、これをすべての補助クランプ方式に同じ構造に設計し、衝撃による圧子破壊の問題を効果的に解決しました。
2.二重治具案は共線生産に適応する。
シリンダーカバーの粗位置決め基準の差が大きいので、異なる製品の共線生産を実現するために3つの案を提案します。
1）外注は粗加工秩序の特徴を実現する；
2）CNCを追加する。
3）同じ加工センターで加工します。
多量生産方式を評価した結果、交換型位置決め装置または二重治具案を設置することにより、二重治具案が好ましい。大きさのシリンダーカバーの部品の位置決め設計の違いは大きいです。ダブル冶具の設計Ⅰは小さいつぼ体の加工として設計されています。Ⅱは大きいつぼ体の加工位置で、コストコントロールと品質保証を成功に実現しました。
Part.2は「片面二ピン」に基づく仕上げ治具の設計
シリンダー、シリンダーカバーは典型的なケース類の部品加工で、加工基準に「片面二ピン」という位置決め案を採用して、6つの平面と穴系の精密加工を実現します。
1.A/B軸治具を採用する
B軸伝動方式に基づいて、元のシリンダー生産ラインは全部B軸冶具方案を採用しています。一部の加工特徴は曲軸位置センサ穴、主軸カバー結合面などの特徴加工は部品を反転して直立してから加工を完成する必要があります。
業界の調査とシリンダーカバーA軸の実用的な応用を経て、1.5 L以下の小排気量の鋳鉄シリンダーの加工負荷はA軸加工によって完全に工芸要求に達することができます。B軸、A軸を直列に配置することにより、部品の位置決め面がずっと下に向くことができ、全体的にひっくり返す必要がなく、従業員の操作時間を節約するだけでなく、作業負荷を低減し、回転中に切削液の飛散による作業環境の汚染を回避しました。
2.アルミニウム合金クランプの設計を最適化する
てこ式増力締付機構の設計を採用してアルミニウム合金シリンダー蓋の加工に応用し、シリンダーカバーの変形を回避するとともに、加工受力の要求を満たします。大部分の工位は類似の構造設計を採用して、生産ラインの長期耐久運行の試練を満足します。クランプポイントの距離の差が大きいため、クランプ工程に対応できません。交換が早いチャック構造を設計することで、異なる部品の互換性を実現します。
3.所定の位置におけるストップ止め構造の正確な設計
低コスト設計要求に基づいて、CNCは半自動上料として設計された。従業員が部品を所定の位置に押し出すために、工作機械治具の感知装置の設計が特に重要である。
ワークが所定の位置に押した後、接続機構の内部のガス路の接続を実現し、チャンネル内の圧力変化を設定値まで発生させ、部品の所定の位置における監視を実現する。この信号を設備のインターロックロジックに書き込むことにより、部品が所定の位置に達していない場合、工作機械は部品が加工倉庫に入らないように加工します。
4.位置決めピンガス検査構造設計
「片面2ピン」の設計構造に基づいて、「片面」は3つまたは4つの位置決めポイントを通して、「両ピン」は丸ピンと菱形ピンの位置決めコンポーネントです。
設計はすべて気圧監視通路を採用しています。力が強すぎて、切断につながった時、機械は自動的に停止し、警報を出して、刃物の衝突事故を防止します。
5.位置決めポイント構造設計
治具の各位置決め点は気密監視及び切削液洗浄装置を採用しています。位置決め中に位置決め面の鉄くずによる加工異常を洗浄します。加工中に気密検査で部品がシフトされているかどうかを確認します。
Part.3キー特徴加工治具の設計
機械加工は全部CNC加工を採用しています。主にフレキシブルな生産と将来の新製品の導入などを考慮していますが、肝心な特徴加工の長期能力では曲軸穴の中ぐりの位置度などの工程要求を達成できません。
1.特殊工程治具の設計
シリンダーの曲軸穴は専用機の特性の糸中ぐり加工方式を採用しており、CNCの柔軟性を兼ね備えているだけでなく、専用機の加工の安定性を保証します。しかし，ワイヤ中ぐり刀は，キャリーの中心に対して非常に厳しい要求をしており，ピンホール配合に基づく位置決めスキームには一定のギャップの影響がある。
隙間を解消するために、部品の側面に油圧シリンダを追加し、ワークの位置付け後にパターを通して部品を側に押し出し、潜在的な隙間の影響を排除して中度を確保します。CNC上で専用マシン線中ぐりを使用することにより、クランク穴の前後端の中心差を0.025 mmから0.01 mm以内に改善することに成功した。
2.キーポイントツールのオンライン測定装置
オンラインテストヘッドは箱類の部品の重要な特徴の加工に用いられます。例えば、シリンダー体の止め面、シリンダーの蓋燃焼室面などの重要な特徴加工探査は、加工の寸法能力を保証するために、測定ヘッドによる測定によって、刃物の摩耗を補償します。測定ヘッドの鉄くず、アルミくず、測定ヘッドの本体の変動などの影響を避けるために、治具に標準サイズの参考部品を取り付けることによって、定期的に測定システムを校正し、監視し、加工サイズの正確性を確保する。
箱の部品専用治具はシリンダー、シリンダーカバーの生産ラインで開発されました。一部のクランプ及びガイド部品は手動で型を交換する必要がある以外、位置決めデバイスはすべて型を換える必要がなく、3種類のシリーズ製品の共通ライン生産が可能です。片面二ピンの精密加工A/B軸の混合使用に基づいて、生産補助時間を有効に短縮し、人機工程の応用を向上させました。特に専用機の概念をCNC治具の設計に応用して、重要な特徴の長期加工能力を効果的に高めました。
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