EROWA夹具系统在电火花加工中的应用.doc

EROWA夹具系统在电火花加工中的应用/,/,丝二,/开发应用EDM专辑EROWA夹具系统在电火花加工中的应用APPLICATIONOFER0WA_ITSINEDM一工棋0在的问,上海赫比电子有限公司是上海交大模具研究所与新加坡合资的一家综合性工模具工厂.公司上层主管在设厂时,首先考虑到怎样才能在中国办成具有世界级水准的工模具生产企业针对这十大题目.我们作了调研.发现了国内模具行业在工艺上存在着一系列问题(1)目前国内模具制造业夹具使用的状况普遍是铣床,放电加工机工作台面,用的是虎钳;放电加工机.平面磨床工作台面.用的是磁盘;线切割机,工模镗床工作台面.用的是压板j车床,外圆磨床,用的是夹头.(2)模具的精度要求越来越高.形状也越来越复杂,人为的多工序累积误差已成为突出的问题(3)普遍存在不能满足交货期越来越短的要求(4)技术人员普遍不足.(5)在不同的机碱使用不同的夹持方式.而不同的夹具彼此缺乏共通性这是造成机械使用率不高的主要原因之一.据调查统计表明,一般工作母机的模具制造工时,每年共有1800小时(以一年255个工作日.单班8小时计).但实际加工时数只有800小时其杂1000f,时是机械停机状况.包括校正安装工件及人力调配等.平均每台机碱的利用率不到50.二,共逼性史具的特性如何提高效益及产品技术的竞争力?用什么方法才能解决上述存在的问题呢?我们研究了共通性夹具应具备的特性:(1)重复定位精度要求在0.001ram以内(2)刚性强,符台切削加工的要求.I3)应用范围广可适合不同工作母机包括铣床车床,工模镗床,加工中心,线切割机,放电加工机等机床.(4)扩充性佳可满足手动,半自动.全厂自动化无人化等多种生产方式因生产任务增加和工作上需要时可增加配件.(5)具有操作错误舫止装置使工作衔接非常顺畅.可舫口上海赫此电于有限公司副总经理口口菠华科技有限公司稍售郝经理口施进口口李小龙一广66止囡联系不当造成加工错误与延误交货.(6)易于操作.不需依靠熟练的技术人员,任何作业人员均可以得到相同的精度与效果,(7)工件更换要迅速确实,无论手动操作或机械手装卸工件.均可短时间完成(8)要求多功能性和柔性以适应批量的变化.小到单件生产太到几十万件制造研究表明.只有采用多种共通的加工方法和生产设备才能经济而有效地适应这样的多品种生产.三,具有新概念的ER0WA公司以以上8点要求.在世界上众多品牌的夹具中.开始系统的综合,排比,统计.最终以十分科学的方法选中了瑞士EROWA夹具系统.于是,我们的科技人员对EROWA夹具作了重点了解和学习EROWA夹具提供了不同工作母机共通性的基准坐标位置,以及相同的工作夹持方式.使工件使迅速地在不同工作母机定位并执行加工而不须重新校正调整提高了机械利用率并降低了人为的累积误差.在生产过程中,从手工操作电报到加工中心的自动上下料.该夹具系统自始至终把不同的机床系统地联系在一起.用此系统原理的EROWAITS夹具能满足最高精度的要求,达到操作容易和经济实惠的特点.EROWA-ITS能稳定地夹紧工具电极或工件.井有很高的重复精度和极其良好的精确性.由于拥有齐全的功能范围.可满足小到5.fikN大到80kN的夹持力EROWA-ITS是机床和工件之间的万能接口,给工模具业带来了柔性夹具的新概念.EROWA夹具在夹紧工具或工件时有着独有的精度稳定及良好的重复性.定心板(见图1)是EROWA夹具系统的榜心其功能为:I1)保证x,Y的定位精度.I2)4个支撑螺丝等高保证z轴的精度.(3)定心板经过粗略的预定心过程后基准位置只有在定:心板发生弯曲后才能到达.随着这一弯曲过程与支承点之间:生出联接的稳定性.就在柔性的定心板和刚性的中心棱形体之间建立了位置的精确度,见图2.(4)这个弯曲板扫除了切屑,定心扳和棱形体仅仅是线接触,小的支承面使切屑可能产生的不利作用减到最小.I5)传统的夹具,由于卡盘是刚性的.工件可能也是剧性:16机电一体化1996.3EDM专辑开发应用的,由于操作失误.会产生极大的破坏力.稍有不慎就可能波及机床主轴或损坏卡盘.电极夹等而EROWA的定心板是柔性的.在不正常外力的作用下,最多只会使定心板扭曲变形.而保证其他刚性工件和设备的完好.因此.它和其它夹具相比具有安全性.(6)定心板的柔性变形,也消除了卡盘棱形体细微的工艺误差.(7)不会磨损,可多攻重复使用.(8)定心板价格低廉,用户可大量购置.使之成为生产全过程的通用接口.公司又对EROWA夹具的价格作了评估据预算,如果将车床,铣床,内外圆磨床.工模镗床.加工中心.线切割机.电火花机等都安装上EROWA夹具的头部,约需20万元,另加一些.必要的组合件约10万元,总投资约30万元.我公司又对使用EROWA夹具后产量.质量.时效作了综合评估.机床开机生产使用率单班增至约7小时,比原产量提高一倍,质量可保证.时效上大大缩短,产品的竞争力大大提高.通过正确的评估,公司决策层果断地决定,工模工厂全部使用EROWA夹具.使工厂在整个模具生产中,夹具标准化.固lEROWA-1TS的括心定心扳机床与工件之间连系接口标准化,这将有利于组组机外预调和测量.可建立工作数据库.随时调用.并向自动化方向发展.四,加工实例整体机槭配备EROWA共通性夹具系统加工电极的实例:(1)先将共通性夹具系统的夹头分别固定在车床,铣床.磨床加工中心.线切割机.放电加工机上.(2)接合工件电极和定位片(用标准电夹或用钻孔样板或NC程序方法在坯料上钻出安装孔).(3)将工件放车床夹头加工,电极定位同心度可达0.002mm以内.(4)将工件放铣床夹头加工,电极的定位同心度.直角度可达0.002mm以内.(6)将工件放线切割机夹头加工,电极定位同心度,直角度.平行度可达0.002Tnm内.(6)将工件放人磨床夹头加工.电极定位同心度.直角度,平行度可达0.002ram以内.(7)将工件放放电加工机夹头加工,电极定位同心度.直角度平行度可达O.O02mm以内.上倒中步骤3.4,6.6,7都不需调整校正工件.即可达0.O02mm的定位精度,且共通性夹具系统上下工件作业,只需数秒钟即可定位完成.五,?分效益1.-It量应EROWA共通性夹具的重复定位精度及其能快速地把工件取出和安装的功能.可大幅度提高加工流程的作业弹性.(1)CaEROWA-ITS系统的重复精度相当高,在加工过程中,可随意中断操作过程,将工件拿到检测仪器上(投影机三坐标测量机,高度仪等)进行测量和检验.以随时取得必要的数据.减少错误发生.固2定板发生弯曲达到精糠定?MECHATRONICS1996317新技术一新产品(2)如困客户交货期需要,可直接将工件插人生产线,井立即调整生产流程.(3)可把需长时问加工的工件利用夜班加工,而原来在机台上未完成的工件则可取出,等明日上班再加工,这丝毫不会损失精度.2.救阜使用现有的夹具系统,每年机械使用时效约800小时,而改用EROWA共通夹具,使用时效可达1500/b时,比原来净增一倍(这是在不增加人员,厂房,设备以及管理费用的情况下,体现出的效率,按每天8小时计).使用EROWA-rrS夹具后的工厂形态转化成流水作业和标准化的生产方式,共通的夹具系统适用于整个生产工场,使资料数据在最佳情况下得以共享.使用rrS测量站(预调工作站)可进行平静而又稳定的生产准备,精确的扩展能力完全可以达到DNC的结合,并且从费用的角度来看,单班机床的使用时问从1500d时增至2000/J时,实际只需增加了一台预调工作站而已,如果还要提高产量,不需增加设备只需增加操作人员,就可将单班生产改为三班生产,年机床使用时效将从2000小时提高至6000/|x时(均按255天每班8小时计).使用EROwA夹具可使产品质量稳定提高,产量增加一装在机械手上的非触式抄数系统法国KrEnIndustrie公司首次于1995年l1月在美国芝加哥汽车展览会AutofaetShow)上展出了一种装在机械手上的抄散系统,它是一种装在机攘手指尖上的一种感测器.机攘手由美国的一家坐标测量机(CMM)制造商FARO公司制造.操作者利用这种机械手,可以将任何形状的表面或因有限空问而难以接触的表面的几何参数数字化,像用葡笔绘葡一样得心应手.这种机械手与人手结构相似.有六个自由度,即三个移动自由度和三个转动自由度.操作者根据已知的校正位置,即可建立感测器在空闻的位置.这种系统与非接触探头配合使用,使操作者能精确测量大型工件,或已经装配好的模具内腔表面,或者太重,太大而不能安放在坐标测量机上测量的工件,倒如汽车车箱内腔等,从而使实体模型抄散工作简单易行,而且测量技巧很容易掌握,初学者只需学习散分钟即可.Kreon系统不需接连数控(CNC)控制器,操作者利用手动机械即可确定抄散轨迹,且可避免碰撞,确保工件表面完全被抄散;Kreon体模型抄散系统不需要编程,操作者根据电脑屏幕上即时见到的效果随时都能够控制实体模型的抄散过程;使用Kreon系统,可以在工作表面任何位置,从任何角度进行抄数工作,还可画刊某些地方补充收集数据;感潞器上的发光二级彗清楚显示探头的位置是否在要求撵测的范围内j蜂鸣器则告诉操作者,实体模型抄散速度是否符合预先编程调定的速度.倍,投资额只有所使用设备的百分之十,低成本,商利润是显而易见.使用EROWA夹具系统,预加工所使用机床的时间可省下改作工件加工,在批量生产小电报时可用削铅笔的方法,用一点削一点,节省了大量的原材料.使用ER0WA夹具系统对操作人员的技术要求低,操作过程简单,数量增加,精度提高,又大大降低废品率.总之,EROWA技术能使生产过程正确而顺利地完成,使高价机床日夜不停地运转,井将打开我们从时间上盈利的机会和思路.收稿日期:19960325本文仅介绍BROWA夹系统在电加工上应用的一些恫况,实际上该夹更系统还可应用于机槭加工的各个领域.由于EROWA系统具有全新的概采和丰的内涵,并拥有多项世界薯名的专利技求,故不是一短文所能讲清楚的.读者如需进一步了霹,可致函汉华科技有鼠公司(番港地址番港荃湾白田坝街521号力工业中fA座9字楼6耋j上海地址:上海桂瞢路69号24号厂爵二搂,邮:200233)童询或禀取赍料.者这种实体模型抄数过程快而精确,在不到一秒的时间内即可在平均25mm长度内取得600个点;感测器本身的精度达10m,利用装有感测器的FARO机械手测量直径约2m的球形内表面,总精度达0.125ram.经KreonHandscan件过滤后,点群的数字化数据随即可转至KREONPOIM吣SURF曲面重构软件上,该曲面重构软件产生的曲面与市鲁的3维电脑辅助设计系统(3DCAD)完全相容.高生产率高柔性的黑格尔压机美国黑格尔(Haeger)公司生产的黑格尔压机经久耐用.该公司历来制造的压机95以上理在仍在世界各国使用.黑格尔压机系列均液压传动,即使在滑枕行程的任何一点施加压力,也很安全,确保了任何厂商用任何材料制造的各种自紧夹头恰当安置,同时其专利安全系统既提高了操作速度,叉不影响人身安全和插人质量.紧固件自动进给.此外,采用该公司的模块自动进给系统(Mo