Töötlemiskeskustes olevate töötlemisasukohtade tugipunktide ja kinnitusdetailide põhjalik analüüs ja optimeerimine
Kokkuvõte: Käesolev artikkel käsitleb üksikasjalikult töötlemiskeskustes töötlemiskoha tugipunkti nõudeid ja põhimõtteid ning annab asjakohaseid teadmisi kinnituste kohta, sealhulgas kinnituste põhinõuded, levinumad tüübid ja valikupõhimõtted. See uurib põhjalikult nende tegurite olulisust ja omavahelisi seoseid töötlemiskeskuste töötlemisprotsessis, eesmärgiga pakkuda mehaanilise töötlemise valdkonna spetsialistidele ja asjaomastele praktikutele igakülgset ja põhjalikku teoreetilist alust ning praktilist juhendamist, et saavutada töötlemise täpsuse, efektiivsuse ja kvaliteedi optimeerimine ja parandamine.
I. Sissejuhatus
Töötlemiskeskused kui omamoodi ülitäpsed ja suure tõhususega automatiseeritud töötlemisseadmed on tänapäeva masinaehitustööstuses äärmiselt olulisel kohal. Töötlemisprotsess hõlmab arvukalt keerulisi lülisid ning töötlemiskoha tugipunkti valik ja kinnitusvahendite määramine on ühed võtmeelemendid. Mõistlik asukoha tugipunkt tagab töödeldava detaili täpse asukoha töötlemisprotsessi ajal, pakkudes täpset lähtepunkti järgnevatele lõiketoimingutele; sobiv kinnitusvahend hoiab töödeldavat detaili stabiilselt, tagades töötlemisprotsessi sujuva kulgemise ning teatud määral mõjutades töötlemise täpsust ja tootmise efektiivsust. Seetõttu on töötlemiskeskuste töötlemiskoha tugipunkti ja kinnitusvahendite põhjalik uurimine suure teoreetilise ja praktilise tähtsusega.
Töötlemiskeskused kui omamoodi ülitäpsed ja suure tõhususega automatiseeritud töötlemisseadmed on tänapäeva masinaehitustööstuses äärmiselt olulisel kohal. Töötlemisprotsess hõlmab arvukalt keerulisi lülisid ning töötlemiskoha tugipunkti valik ja kinnitusvahendite määramine on ühed võtmeelemendid. Mõistlik asukoha tugipunkt tagab töödeldava detaili täpse asukoha töötlemisprotsessi ajal, pakkudes täpset lähtepunkti järgnevatele lõiketoimingutele; sobiv kinnitusvahend hoiab töödeldavat detaili stabiilselt, tagades töötlemisprotsessi sujuva kulgemise ning teatud määral mõjutades töötlemise täpsust ja tootmise efektiivsust. Seetõttu on töötlemiskeskuste töötlemiskoha tugipunkti ja kinnitusvahendite põhjalik uurimine suure teoreetilise ja praktilise tähtsusega.
II. Nõuded ja põhimõtted tugipunkti valimiseks töötlemiskeskustes
(A) Kolm põhinõuet andmepunkti valimiseks
1. Täpne asukoht ja mugav, usaldusväärne valgustus
Täpne asukoht on töötlemise täpsuse tagamise esmane tingimus. Tugipinnal peaks olema piisav täpsus ja stabiilsus, et täpselt määrata tooriku asukoht töötlemiskeskuse koordinaatsüsteemis. Näiteks tasapinna freesimisel, kui asukoha tugipinnal on suur tasapinna viga, põhjustab see töödeldud tasapinna ja projekteerimisnõuete vahelise kõrvalekalde.
Mugav ja usaldusväärne kinnitusvahend on seotud töötlemise efektiivsuse ja ohutusega. Kinnitusvahendi ja tooriku kinnitamise viis peaks olema lihtne ja hõlpsasti kasutatav, võimaldades tooriku kiiret paigaldamist töötluskeskuse töölauale ning tagades, et toorik töötlemisprotsessi käigus ei nihkuks ega lahti tuleks. Näiteks sobiva kinnitusjõu rakendamise ja sobivate kinnituspunktide valimise abil saab vältida tooriku deformatsiooni liigse kinnitusjõu tõttu ning samuti tooriku liikumist töötlemise ajal ebapiisava kinnitusjõu tõttu.
Täpne asukoht on töötlemise täpsuse tagamise esmane tingimus. Tugipinnal peaks olema piisav täpsus ja stabiilsus, et täpselt määrata tooriku asukoht töötlemiskeskuse koordinaatsüsteemis. Näiteks tasapinna freesimisel, kui asukoha tugipinnal on suur tasapinna viga, põhjustab see töödeldud tasapinna ja projekteerimisnõuete vahelise kõrvalekalde.
Mugav ja usaldusväärne kinnitusvahend on seotud töötlemise efektiivsuse ja ohutusega. Kinnitusvahendi ja tooriku kinnitamise viis peaks olema lihtne ja hõlpsasti kasutatav, võimaldades tooriku kiiret paigaldamist töötluskeskuse töölauale ning tagades, et toorik töötlemisprotsessi käigus ei nihkuks ega lahti tuleks. Näiteks sobiva kinnitusjõu rakendamise ja sobivate kinnituspunktide valimise abil saab vältida tooriku deformatsiooni liigse kinnitusjõu tõttu ning samuti tooriku liikumist töötlemise ajal ebapiisava kinnitusjõu tõttu.
2. Lihtne mõõtmete arvutamine
Erinevate töödeldavate osade mõõtmete arvutamisel teatud tugipunkti põhjal tuleks arvutusprotsess teha võimalikult lihtsaks. See võib vähendada arvutusvigu programmeerimise ja töötlemise ajal, parandades seeläbi töötlemise efektiivsust. Näiteks mitme ava süsteemiga detaili töötlemisel, kui valitud tugipunkt muudab iga ava koordinaatmõõtmete arvutamise lihtsaks, võib see vähendada keerulisi arvutusi arvjuhtimisprogrammeerimisel ja vigade tõenäosust.
Erinevate töödeldavate osade mõõtmete arvutamisel teatud tugipunkti põhjal tuleks arvutusprotsess teha võimalikult lihtsaks. See võib vähendada arvutusvigu programmeerimise ja töötlemise ajal, parandades seeläbi töötlemise efektiivsust. Näiteks mitme ava süsteemiga detaili töötlemisel, kui valitud tugipunkt muudab iga ava koordinaatmõõtmete arvutamise lihtsaks, võib see vähendada keerulisi arvutusi arvjuhtimisprogrammeerimisel ja vigade tõenäosust.
3. Töötlemise täpsuse tagamine
Töötlemistäpsus on oluline näitaja töötlemise kvaliteedi mõõtmisel, sealhulgas mõõtmete täpsus, kuju täpsus ja positsioonitäpsus. Tugipunkti valik peaks võimaldama tõhusalt kontrollida töötlemisvigu, et töödeldud toorik vastaks projekteerimisjoonise nõuetele. Näiteks võllilaadsete osade treimisel saab võlli keskjoone valimisega asukoha tugipunktiks paremini tagada võlli silindrilisuse ja erinevate võlliosade vahelise koaksiaalsuse.
Töötlemistäpsus on oluline näitaja töötlemise kvaliteedi mõõtmisel, sealhulgas mõõtmete täpsus, kuju täpsus ja positsioonitäpsus. Tugipunkti valik peaks võimaldama tõhusalt kontrollida töötlemisvigu, et töödeldud toorik vastaks projekteerimisjoonise nõuetele. Näiteks võllilaadsete osade treimisel saab võlli keskjoone valimisega asukoha tugipunktiks paremini tagada võlli silindrilisuse ja erinevate võlliosade vahelise koaksiaalsuse.
(B) Kuus põhimõtet asukohaandmete valimiseks
1. Proovige valida asukoha andmepunktiks projekteerimisandmed
Projekteerimisandmete baaspunkt on lähtepunkt detaili projekteerimisel muude mõõtmete ja kujude määramiseks. Projekteerimisandmete valimine asukohaandmete baaspunktiks tagab otseselt projekteerimismõõtmete täpsusnõuded ja vähendab baaspunkti joondamise viga. Näiteks karbikujulise detaili töötlemisel, kui projekteerimisandmete baaspunktiks on karbi alumine pind ja kaks külgpinda, siis nende pindade kasutamine asukohaandmete baaspunktina töötlemisprotsessi ajal tagab mugavalt, et karbi avasüsteemide vaheline positsioonitäpsus vastab projekteerimisnõuetele.
Projekteerimisandmete baaspunkt on lähtepunkt detaili projekteerimisel muude mõõtmete ja kujude määramiseks. Projekteerimisandmete valimine asukohaandmete baaspunktiks tagab otseselt projekteerimismõõtmete täpsusnõuded ja vähendab baaspunkti joondamise viga. Näiteks karbikujulise detaili töötlemisel, kui projekteerimisandmete baaspunktiks on karbi alumine pind ja kaks külgpinda, siis nende pindade kasutamine asukohaandmete baaspunktina töötlemisprotsessi ajal tagab mugavalt, et karbi avasüsteemide vaheline positsioonitäpsus vastab projekteerimisnõuetele.
2. Kui asukoha ja projekteerimise andmepunkti ei saa ühendada, tuleks asukoha viga rangelt kontrollida, et tagada töötlemise täpsus.
Kui tooriku struktuuri või töötlemisprotsessi jms tõttu ei ole võimalik projekteerimisnupu asukohtnupuna kasutada, on vaja asukohaviga täpselt analüüsida ja kontrollida. Asukohaviga hõlmab nupu joondamise viga ja nupu nihke viga. Näiteks keeruka kujuga detaili töötlemisel võib olla vajalik esmalt töödelda abinupu pinda. Sellisel juhul on vaja asukohaviga lubatud vahemikus hoida mõistliku kinnitusdetailide konstruktsiooni ja asukohameetodite abil, et tagada töötlemise täpsus. Asukohavea vähendamiseks saab kasutada selliseid meetodeid nagu asukohaelementide täpsuse parandamine ja asukoha paigutuse optimeerimine.
Kui tooriku struktuuri või töötlemisprotsessi jms tõttu ei ole võimalik projekteerimisnupu asukohtnupuna kasutada, on vaja asukohaviga täpselt analüüsida ja kontrollida. Asukohaviga hõlmab nupu joondamise viga ja nupu nihke viga. Näiteks keeruka kujuga detaili töötlemisel võib olla vajalik esmalt töödelda abinupu pinda. Sellisel juhul on vaja asukohaviga lubatud vahemikus hoida mõistliku kinnitusdetailide konstruktsiooni ja asukohameetodite abil, et tagada töötlemise täpsus. Asukohavea vähendamiseks saab kasutada selliseid meetodeid nagu asukohaelementide täpsuse parandamine ja asukoha paigutuse optimeerimine.
3. Kui toorikut on vaja kinnitada ja töödelda rohkem kui kaks korda, peaks valitud tugipunkt suutma kõigi oluliste täpsusdetailide töötlemise ühes kinnituses ja asukohas lõpule viia.
Toorikute puhul, mida tuleb mitu korda kinnitada, tekivad iga kinnitusvahendi tugipunkti ebajärjepidevus kumulatiivsed vead, mis mõjutavad tooriku üldist täpsust. Seetõttu tuleks valida sobiv tugipunkt, et kõigi oluliste täpsusdetailide töötlemine oleks võimalikult teostatud ühe kinnitusvahendiga. Näiteks mitme külgpinna ja avasüsteemiga detaili töötlemisel saab ühe kinnitusvahendi tugipunktina kasutada põhitasandit ja kahte auku, et töödelda enamikku võtmeauke ja tasapindu ning seejärel töödelda teisi sekundaarseid osi, mis võib vähendada mitme kinnitusvahendi kasutamisest tingitud täpsuse kadu.
Toorikute puhul, mida tuleb mitu korda kinnitada, tekivad iga kinnitusvahendi tugipunkti ebajärjepidevus kumulatiivsed vead, mis mõjutavad tooriku üldist täpsust. Seetõttu tuleks valida sobiv tugipunkt, et kõigi oluliste täpsusdetailide töötlemine oleks võimalikult teostatud ühe kinnitusvahendiga. Näiteks mitme külgpinna ja avasüsteemiga detaili töötlemisel saab ühe kinnitusvahendi tugipunktina kasutada põhitasandit ja kahte auku, et töödelda enamikku võtmeauke ja tasapindu ning seejärel töödelda teisi sekundaarseid osi, mis võib vähendada mitme kinnitusvahendi kasutamisest tingitud täpsuse kadu.
4. Valitud tugipunkt peaks tagama võimalikult paljude töötlemistoimingute lõpuleviimise
See võib vähendada kinnitusdetailide arvu ja parandada töötlemise efektiivsust. Näiteks pöörleva kehaosa töötlemisel saab selle välise silindrilise pinna valimisega asukoha lähtepunktiks teostada mitmesuguseid töötlemistoiminguid, nagu välisringi treimine, keermetöötlus ja kiilusoone freesimine, ühe kinnitusdetailiga, vältides mitme kinnitusdetaili põhjustatud ajakulu ja täpsuse vähenemist.
See võib vähendada kinnitusdetailide arvu ja parandada töötlemise efektiivsust. Näiteks pöörleva kehaosa töötlemisel saab selle välise silindrilise pinna valimisega asukoha lähtepunktiks teostada mitmesuguseid töötlemistoiminguid, nagu välisringi treimine, keermetöötlus ja kiilusoone freesimine, ühe kinnitusdetailiga, vältides mitme kinnitusdetaili põhjustatud ajakulu ja täpsuse vähenemist.
5. Partiidena töötlemisel peaks detaili asukoha andmepunkt olema võimalikult kooskõlas tööriista seadistuse andmepunktiga tooriku koordinaatsüsteemi loomiseks.
Partiitootmises on töödeldava detaili koordinaatsüsteemi loomine ülioluline töötlemise järjepidevuse tagamiseks. Kui asukoha tugipunkt on kooskõlas tööriista seadistuspunktiga, saab programmeerimist ja tööriista seadistustoiminguid lihtsustada ning vähendada tugipunkti teisendamisest tingitud vigu. Näiteks identsete plaaditaoliste osade partii töötlemisel saab detaili vasaku alumise nurga paigutada tööpingi töölauale fikseeritud kohta ja seda punkti saab kasutada tööriista seadistuspunktina tooriku koordinaatsüsteemi loomiseks. Sel viisil tuleb iga detaili töötlemisel järgida ainult sama programmi ja tööriista seadistusparameetreid, parandades tootmise efektiivsust ja töötlemise täpsuse stabiilsust.
Partiitootmises on töödeldava detaili koordinaatsüsteemi loomine ülioluline töötlemise järjepidevuse tagamiseks. Kui asukoha tugipunkt on kooskõlas tööriista seadistuspunktiga, saab programmeerimist ja tööriista seadistustoiminguid lihtsustada ning vähendada tugipunkti teisendamisest tingitud vigu. Näiteks identsete plaaditaoliste osade partii töötlemisel saab detaili vasaku alumise nurga paigutada tööpingi töölauale fikseeritud kohta ja seda punkti saab kasutada tööriista seadistuspunktina tooriku koordinaatsüsteemi loomiseks. Sel viisil tuleb iga detaili töötlemisel järgida ainult sama programmi ja tööriista seadistusparameetreid, parandades tootmise efektiivsust ja töötlemise täpsuse stabiilsust.
6. Kui on vaja mitut kinnitusdetaili, peaks tugipunkt olema enne ja pärast ühtne
Olenemata sellest, kas tegemist on toor- või viimistlustöötlusega, saab ühtse tugipunkti kasutamisega mitme kinnituse ajal tagada positsioonitäpsuse suhte erinevate töötlemisetappide vahel. Näiteks suure vormidetaili töötlemisel, alates toortöötlusest kuni viimistlustöötluseni, saab vormi eralduspinna ja avade asukoha määramise tugipunktina alati kasutada, et ühtlustada erinevate töötlemisoperatsioonide vahelised lubatud hälbed, vältides tugipunkti muutustest tingitud ebaühtlaste töötlemishälvete mõju vormi täpsusele ja pinnakvaliteedile.
Olenemata sellest, kas tegemist on toor- või viimistlustöötlusega, saab ühtse tugipunkti kasutamisega mitme kinnituse ajal tagada positsioonitäpsuse suhte erinevate töötlemisetappide vahel. Näiteks suure vormidetaili töötlemisel, alates toortöötlusest kuni viimistlustöötluseni, saab vormi eralduspinna ja avade asukoha määramise tugipunktina alati kasutada, et ühtlustada erinevate töötlemisoperatsioonide vahelised lubatud hälbed, vältides tugipunkti muutustest tingitud ebaühtlaste töötlemishälvete mõju vormi täpsusele ja pinnakvaliteedile.
III. Tööstuskeskuste kinnitusdetailide määramine
(A) Võistluskalendri põhinõuded
1. Kinnitusmehhanism ei tohiks mõjutada etteannet ja töötlemisala peaks olema avatud
Kinnitusvahendi kinnitusmehhanismi projekteerimisel tuleks vältida lõikeriista etteandetee segamist. Näiteks vertikaalse töötluskeskusega freesimisel ei tohiks kinnitusvahendi kinnituspoldid, surveplaadid jne blokeerida freesi liikumisrada. Samal ajal tuleks töötlemisala teha võimalikult avatuks, et lõikeriist saaks lõikamiseks sujuvalt töödeldavale detailile läheneda. Mõnede keeruka sisestruktuuriga toorikute puhul, näiteks sügavate õõnsuste või väikeste aukudega detailide puhul, peaks kinnitusvahendi konstruktsioon tagama, et lõikeriist pääseb töötlemisalale, vältides olukorda, kus töötlemine ei ole kinnitusvahendi blokeerimise tõttu võimalik.
Kinnitusvahendi kinnitusmehhanismi projekteerimisel tuleks vältida lõikeriista etteandetee segamist. Näiteks vertikaalse töötluskeskusega freesimisel ei tohiks kinnitusvahendi kinnituspoldid, surveplaadid jne blokeerida freesi liikumisrada. Samal ajal tuleks töötlemisala teha võimalikult avatuks, et lõikeriist saaks lõikamiseks sujuvalt töödeldavale detailile läheneda. Mõnede keeruka sisestruktuuriga toorikute puhul, näiteks sügavate õõnsuste või väikeste aukudega detailide puhul, peaks kinnitusvahendi konstruktsioon tagama, et lõikeriist pääseb töötlemisalale, vältides olukorda, kus töötlemine ei ole kinnitusvahendi blokeerimise tõttu võimalik.
2. Seade peaks olema võimeline tööpingile orienteeritud paigaldust saavutama
Kinnitusseade peaks olema võimeline täpselt positsioneerima ja paigaldama töötluskeskuse töölauale, et tagada tooriku õige asend tööpingi koordinaattelgede suhtes. Tavaliselt kasutatakse tööpingi töölaua T-kujuliste soonte või avadega koostööks asukohavõtmeid, asukohatihvte ja muid asukohaelemente, et saavutada kinnitusseadme orienteeritud paigaldus. Näiteks horisontaalse töötluskeskusega kastikujuliste osade töötlemisel kasutatakse kinnitusseadme allosas olevat asukohavõtit, et see koostöös tööpingi töölaua T-kujuliste soontega määraks kinnitusseadme asukoha X-telje suunas, ning seejärel kasutatakse teisi asukohaelemente positsioonide määramiseks Y- ja Z-telje suunas, tagades seeläbi tooriku õige paigaldamise tööpingile.
Kinnitusseade peaks olema võimeline täpselt positsioneerima ja paigaldama töötluskeskuse töölauale, et tagada tooriku õige asend tööpingi koordinaattelgede suhtes. Tavaliselt kasutatakse tööpingi töölaua T-kujuliste soonte või avadega koostööks asukohavõtmeid, asukohatihvte ja muid asukohaelemente, et saavutada kinnitusseadme orienteeritud paigaldus. Näiteks horisontaalse töötluskeskusega kastikujuliste osade töötlemisel kasutatakse kinnitusseadme allosas olevat asukohavõtit, et see koostöös tööpingi töölaua T-kujuliste soontega määraks kinnitusseadme asukoha X-telje suunas, ning seejärel kasutatakse teisi asukohaelemente positsioonide määramiseks Y- ja Z-telje suunas, tagades seeläbi tooriku õige paigaldamise tööpingile.
3. Kinnitusvahendi jäikus ja stabiilsus peaksid olema head
Töötlemisprotsessi käigus peab kinnitusvahend taluma lõikejõude, kinnitusjõude ja muid jõude. Kui kinnitusvahendi jäikus ei ole piisav, deformeerub see nende jõudude mõjul, mille tulemuseks on tooriku töötlemise täpsuse vähenemine. Näiteks kiire freesimise korral on lõikejõud suhteliselt suur. Kui kinnitusvahendi jäikus ei ole piisav, hakkab toorik töötlemisprotsessi ajal vibreerima, mõjutades pinna kvaliteeti ja mõõtmete täpsust. Seetõttu peaks kinnitusvahend olema valmistatud piisava tugevusega ja jäikusega materjalidest ning selle konstruktsioon peaks olema mõistlikult projekteeritud, näiteks lisades jäigastavaid elemente ja kasutades paksuseinalisi konstruktsioone, et parandada selle jäikust ja stabiilsust.
Töötlemisprotsessi käigus peab kinnitusvahend taluma lõikejõude, kinnitusjõude ja muid jõude. Kui kinnitusvahendi jäikus ei ole piisav, deformeerub see nende jõudude mõjul, mille tulemuseks on tooriku töötlemise täpsuse vähenemine. Näiteks kiire freesimise korral on lõikejõud suhteliselt suur. Kui kinnitusvahendi jäikus ei ole piisav, hakkab toorik töötlemisprotsessi ajal vibreerima, mõjutades pinna kvaliteeti ja mõõtmete täpsust. Seetõttu peaks kinnitusvahend olema valmistatud piisava tugevusega ja jäikusega materjalidest ning selle konstruktsioon peaks olema mõistlikult projekteeritud, näiteks lisades jäigastavaid elemente ja kasutades paksuseinalisi konstruktsioone, et parandada selle jäikust ja stabiilsust.
(B) Levinumad võistluskalendri tüübid
1. Üldised võistluskalendrid
Üldised kinnitusdetailid, näiteks kruustangid, jagamispead ja padrunid, on laialdaselt kasutatavad. Kruustange saab kasutada mitmesuguste väikeste, korrapärase kujuga osade, näiteks risttahuka ja silindri, hoidmiseks ning neid kasutatakse sageli freesimisel, puurimisel ja muudel töötlemistoimingutel. Jagamispäid saab kasutada toorikute indekseerivaks töötlemiseks. Näiteks võrdse ümbermõõduga osade töötlemisel saab jagamispea abil täpselt juhtida tooriku pöördenurka, et saavutada mitmejaamaline töötlemine. Padruneid kasutatakse peamiselt pöörlevate kehaosade hoidmiseks. Näiteks treimisel saavad kolme lõuaga padrunid kiiresti kinnitada võllilaadseid osi ja automaatselt tsentreerida, mis on töötlemisel mugav.
Üldised kinnitusdetailid, näiteks kruustangid, jagamispead ja padrunid, on laialdaselt kasutatavad. Kruustange saab kasutada mitmesuguste väikeste, korrapärase kujuga osade, näiteks risttahuka ja silindri, hoidmiseks ning neid kasutatakse sageli freesimisel, puurimisel ja muudel töötlemistoimingutel. Jagamispäid saab kasutada toorikute indekseerivaks töötlemiseks. Näiteks võrdse ümbermõõduga osade töötlemisel saab jagamispea abil täpselt juhtida tooriku pöördenurka, et saavutada mitmejaamaline töötlemine. Padruneid kasutatakse peamiselt pöörlevate kehaosade hoidmiseks. Näiteks treimisel saavad kolme lõuaga padrunid kiiresti kinnitada võllilaadseid osi ja automaatselt tsentreerida, mis on töötlemisel mugav.
2. Modulaarsed valgustid
Modulaarsed kinnitusdetailid koosnevad standardiseeritud ja standardiseeritud üldelementide komplektist. Neid elemente saab paindlikult kombineerida vastavalt erinevatele tooriku kujudele ja töötlemisnõuetele, et kiiresti ehitada konkreetseks töötlemisülesandeks sobiv kinnitusdetail. Näiteks ebakorrapärase kujuga detaili töötlemisel saab moodulkinnitusdetailide teegist valida sobivad alusplaadid, tugielemendid, asukohaelemendid, kinnituselemendid jne ning need teatud paigutuse järgi kinnitusdetailiks kokku panna. Modulaarsete kinnitusdetailide eelisteks on suur paindlikkus ja korduvkasutatavus, mis võib vähendada kinnitusdetailide tootmiskulusid ja tootmistsüklit ning on eriti sobivad uute toodete katsetamiseks ja väikepartiide tootmiseks.
Modulaarsed kinnitusdetailid koosnevad standardiseeritud ja standardiseeritud üldelementide komplektist. Neid elemente saab paindlikult kombineerida vastavalt erinevatele tooriku kujudele ja töötlemisnõuetele, et kiiresti ehitada konkreetseks töötlemisülesandeks sobiv kinnitusdetail. Näiteks ebakorrapärase kujuga detaili töötlemisel saab moodulkinnitusdetailide teegist valida sobivad alusplaadid, tugielemendid, asukohaelemendid, kinnituselemendid jne ning need teatud paigutuse järgi kinnitusdetailiks kokku panna. Modulaarsete kinnitusdetailide eelisteks on suur paindlikkus ja korduvkasutatavus, mis võib vähendada kinnitusdetailide tootmiskulusid ja tootmistsüklit ning on eriti sobivad uute toodete katsetamiseks ja väikepartiide tootmiseks.
3. Erilised võistluskalendri
Spetsiaalsed kinnitusdetailid on spetsiaalselt projekteeritud ja toodetud ühe või mitme sarnase töötlemisülesande jaoks. Neid saab kohandada vastavalt töödeldava detaili konkreetsele kujule, suurusele ja töötlemisprotsessi nõuetele, et maksimeerida töötlemise täpsuse ja efektiivsuse garantiid. Näiteks automootori plokkide töötlemisel on plokkide keeruka konstruktsiooni ja kõrgete täpsusnõuete tõttu tavaliselt projekteeritud spetsiaalsed kinnitusdetailid, et tagada erinevate silindriavade, tasapindade ja muude osade töötlemise täpsus. Spetsiaalsete kinnitusdetailide puudusteks on kõrge tootmiskulu ja pikk projekteerimistsükkel ning need sobivad üldiselt suurte partiide tootmiseks.
Spetsiaalsed kinnitusdetailid on spetsiaalselt projekteeritud ja toodetud ühe või mitme sarnase töötlemisülesande jaoks. Neid saab kohandada vastavalt töödeldava detaili konkreetsele kujule, suurusele ja töötlemisprotsessi nõuetele, et maksimeerida töötlemise täpsuse ja efektiivsuse garantiid. Näiteks automootori plokkide töötlemisel on plokkide keeruka konstruktsiooni ja kõrgete täpsusnõuete tõttu tavaliselt projekteeritud spetsiaalsed kinnitusdetailid, et tagada erinevate silindriavade, tasapindade ja muude osade töötlemise täpsus. Spetsiaalsete kinnitusdetailide puudusteks on kõrge tootmiskulu ja pikk projekteerimistsükkel ning need sobivad üldiselt suurte partiide tootmiseks.
4. Reguleeritavad valgustid
Reguleeritavad kinnitusdetailid on moodulkinnituste ja spetsiaalsete kinnitusdetailide kombinatsioon. Neil pole mitte ainult moodulkinnituste paindlikkus, vaid need suudavad teatud määral tagada ka töötlemise täpsuse. Reguleeritavad kinnitusdetailid saavad kohanduda erineva suurusega või sarnase kujuga toorikute töötlemiseks, reguleerides mõnede elementide asukohta või asendades teatud osi. Näiteks erineva läbimõõduga võllitaoliste osade seeria töötlemisel saab kasutada reguleeritavat kinnitusdetaili. Kinnitusseadme asukoha ja suuruse reguleerimise abil saab kinnitada erineva läbimõõduga võlle, parandades kinnitusdetaili universaalsust ja kasutusmäära.
Reguleeritavad kinnitusdetailid on moodulkinnituste ja spetsiaalsete kinnitusdetailide kombinatsioon. Neil pole mitte ainult moodulkinnituste paindlikkus, vaid need suudavad teatud määral tagada ka töötlemise täpsuse. Reguleeritavad kinnitusdetailid saavad kohanduda erineva suurusega või sarnase kujuga toorikute töötlemiseks, reguleerides mõnede elementide asukohta või asendades teatud osi. Näiteks erineva läbimõõduga võllitaoliste osade seeria töötlemisel saab kasutada reguleeritavat kinnitusdetaili. Kinnitusseadme asukoha ja suuruse reguleerimise abil saab kinnitada erineva läbimõõduga võlle, parandades kinnitusdetaili universaalsust ja kasutusmäära.
5. Mitme jaamaga seadmed
Mitmejaamalised kinnitusdetailid saavad samaaegselt töötlemiseks hoida mitut toorikut. Seda tüüpi kinnitusdetailid saavad ühe kinnitus- ja töötlemistsükli jooksul teha samu või erinevaid töötlemistoiminguid mitme toorikuga, parandades oluliselt töötlemise efektiivsust. Näiteks väikeste osade puurimis- ja keermestamistoimingute töötlemisel saab mitmejaamaline kinnitusdetail samaaegselt hoida mitut osa. Ühe töötsükli jooksul tehakse iga osa puurimis- ja keermestamistoimingud kordamööda, vähendades tööpingi seisuaega ja parandades tootmise efektiivsust.
Mitmejaamalised kinnitusdetailid saavad samaaegselt töötlemiseks hoida mitut toorikut. Seda tüüpi kinnitusdetailid saavad ühe kinnitus- ja töötlemistsükli jooksul teha samu või erinevaid töötlemistoiminguid mitme toorikuga, parandades oluliselt töötlemise efektiivsust. Näiteks väikeste osade puurimis- ja keermestamistoimingute töötlemisel saab mitmejaamaline kinnitusdetail samaaegselt hoida mitut osa. Ühe töötsükli jooksul tehakse iga osa puurimis- ja keermestamistoimingud kordamööda, vähendades tööpingi seisuaega ja parandades tootmise efektiivsust.
6. Alagrupi mängude ajakava
Grupikinnitusi kasutatakse spetsiaalselt sarnase kuju, suuruse ja sama või sarnase asukoha, kinnitus- ja töötlemismeetodiga toorikute hoidmiseks. Need põhinevad grupeerimistehnoloogia põhimõttel, grupeerides sarnaste omadustega toorikud ühte gruppi, kujundades üldise kinnitusstruktuuri ja kohandudes rühma erinevate toorikute töötlemiseks mõne elemendi reguleerimise või asendamise abil. Näiteks erineva spetsifikatsiooniga hammasratta toorikute seeria töötlemisel saab grupikinnitus reguleerida asukohta ja kinnituselemente vastavalt hammasratta toorikute ava, välisläbimõõdu jne muutustele, et saavutada erinevate hammasratta toorikute hoidmine ja töötlemine, parandades kinnituse kohanemisvõimet ja tootmistõhusust.
Grupikinnitusi kasutatakse spetsiaalselt sarnase kuju, suuruse ja sama või sarnase asukoha, kinnitus- ja töötlemismeetodiga toorikute hoidmiseks. Need põhinevad grupeerimistehnoloogia põhimõttel, grupeerides sarnaste omadustega toorikud ühte gruppi, kujundades üldise kinnitusstruktuuri ja kohandudes rühma erinevate toorikute töötlemiseks mõne elemendi reguleerimise või asendamise abil. Näiteks erineva spetsifikatsiooniga hammasratta toorikute seeria töötlemisel saab grupikinnitus reguleerida asukohta ja kinnituselemente vastavalt hammasratta toorikute ava, välisläbimõõdu jne muutustele, et saavutada erinevate hammasratta toorikute hoidmine ja töötlemine, parandades kinnituse kohanemisvõimet ja tootmistõhusust.
(C) Töötlemiskeskuste kinnitusdetailide valiku põhimõtted
1. Töötlemise täpsuse ja tootmise efektiivsuse tagamise eelduseks on eelistatud üldised seadmed
Kui töötlemise täpsus ja tootmise efektiivsus on rahuldatud, tuleks eelistada üldotstarbelisi kinnitusvahendeid nende laialdase rakendatavuse ja madala hinna tõttu. Näiteks mõnede lihtsate üksikdetailide või väikeste partiide töötlemise ülesannete puhul saab üldiste kinnitusvahendite, näiteks kruustangide, abil töödeldava detaili kiiresti kinnitada ja töödelda, ilma et oleks vaja keerukaid kinnitusvahendeid projekteerida ja toota.
Kui töötlemise täpsus ja tootmise efektiivsus on rahuldatud, tuleks eelistada üldotstarbelisi kinnitusvahendeid nende laialdase rakendatavuse ja madala hinna tõttu. Näiteks mõnede lihtsate üksikdetailide või väikeste partiide töötlemise ülesannete puhul saab üldiste kinnitusvahendite, näiteks kruustangide, abil töödeldava detaili kiiresti kinnitada ja töödelda, ilma et oleks vaja keerukaid kinnitusvahendeid projekteerida ja toota.
2. Partiidena töötlemisel võib kaaluda lihtsaid spetsiaalseid seadmeid
Partiidena töötlemisel võib töötlemise efektiivsuse parandamiseks ja töötlemise täpsuse järjepidevuse tagamiseks kaaluda lihtsate spetsiaalsete kinnitusvahendite kasutamist. Kuigi need kinnitusvahendid on spetsiaalsed, on nende konstruktsioon suhteliselt lihtne ja tootmiskulud ei ole liiga kõrged. Näiteks kindla kujuga detaili partiidena töötlemisel saab konstrueerida spetsiaalse positsioneerimisplaadi ja kinnitusseadme, mis hoiavad toorikut kiiresti ja täpselt kinni, parandades tootmise efektiivsust ja tagades töötlemise täpsuse.
Partiidena töötlemisel võib töötlemise efektiivsuse parandamiseks ja töötlemise täpsuse järjepidevuse tagamiseks kaaluda lihtsate spetsiaalsete kinnitusvahendite kasutamist. Kuigi need kinnitusvahendid on spetsiaalsed, on nende konstruktsioon suhteliselt lihtne ja tootmiskulud ei ole liiga kõrged. Näiteks kindla kujuga detaili partiidena töötlemisel saab konstrueerida spetsiaalse positsioneerimisplaadi ja kinnitusseadme, mis hoiavad toorikut kiiresti ja täpselt kinni, parandades tootmise efektiivsust ja tagades töötlemise täpsuse.
3. Suurte partiide töötlemisel võib kaaluda mitmejaamalisi seadmeid ning suure tõhususega pneumaatilisi, hüdraulilisi ja muid spetsiaalseid seadmeid
Suurte partiide tootmisel on tootmise efektiivsus võtmetegur. Mitmejaamalised kinnitusdetailid suudavad samaaegselt töödelda mitut toorikut, parandades oluliselt tootmise efektiivsust. Pneumaatilised, hüdraulilised ja muud spetsiaalsed kinnitusdetailid võivad pakkuda stabiilseid ja suhteliselt suuri kinnitusjõude, tagades tooriku stabiilsuse töötlemisprotsessi ajal, ning kinnitus- ja lõdvendamistoimingud on kiired, parandades veelgi tootmise efektiivsust. Näiteks autoosade suurte partiide tootmisliinidel kasutatakse tootmise efektiivsuse ja töötlemise kvaliteedi parandamiseks sageli mitmejaamalisi ja hüdraulilisi kinnitusdetaile.
Suurte partiide tootmisel on tootmise efektiivsus võtmetegur. Mitmejaamalised kinnitusdetailid suudavad samaaegselt töödelda mitut toorikut, parandades oluliselt tootmise efektiivsust. Pneumaatilised, hüdraulilised ja muud spetsiaalsed kinnitusdetailid võivad pakkuda stabiilseid ja suhteliselt suuri kinnitusjõude, tagades tooriku stabiilsuse töötlemisprotsessi ajal, ning kinnitus- ja lõdvendamistoimingud on kiired, parandades veelgi tootmise efektiivsust. Näiteks autoosade suurte partiide tootmisliinidel kasutatakse tootmise efektiivsuse ja töötlemise kvaliteedi parandamiseks sageli mitmejaamalisi ja hüdraulilisi kinnitusdetaile.
4. Grupitehnoloogia kasutuselevõtul tuleks kasutada grupi võistluskalendreid
Rühmitustehnoloogia kasutuselevõtul sarnase kuju ja suurusega toorikute töötlemisel saavad rühmitatud kinnitusdetailid oma eeliseid täielikult ära kasutada, vähendades kinnitusdetailide tüüpe ning projekteerimis- ja tootmiskoormust. Rühmitatud kinnitusdetailide mõistliku kohandamise abil saavad need kohaneda erinevate toorikute töötlemisnõuetega, parandades tootmise paindlikkust ja efektiivsust. Näiteks masinaehitusettevõtetes saab sama tüüpi, kuid erineva spetsifikatsiooniga võllilaadsete osade töötlemisel rühmitatud kinnitusdetailide abil vähendada tootmiskulusid ja parandada tootmise juhtimise mugavust.
Rühmitustehnoloogia kasutuselevõtul sarnase kuju ja suurusega toorikute töötlemisel saavad rühmitatud kinnitusdetailid oma eeliseid täielikult ära kasutada, vähendades kinnitusdetailide tüüpe ning projekteerimis- ja tootmiskoormust. Rühmitatud kinnitusdetailide mõistliku kohandamise abil saavad need kohaneda erinevate toorikute töötlemisnõuetega, parandades tootmise paindlikkust ja efektiivsust. Näiteks masinaehitusettevõtetes saab sama tüüpi, kuid erineva spetsifikatsiooniga võllilaadsete osade töötlemisel rühmitatud kinnitusdetailide abil vähendada tootmiskulusid ja parandada tootmise juhtimise mugavust.
(D) Töödeldava detaili optimaalne kinnitusasend tööpingi töölaual
Töödeldava detaili kinnitusasend peaks tagama, et see jääks tööpingi iga telje töötlemise liikumisulatuse piiresse, vältides olukorda, kus lõikeriist ei pääse töötlemisalale või põrkab kokku tööpingi komponentidega ebaõige kinnitusasendi tõttu. Samal ajal tuleks lõikeriista pikkust teha võimalikult lühikeseks, et parandada lõikeriista töötlemisjäikust. Näiteks suure lameda plaaditaolise detaili töötlemisel, kui toorik kinnitatakse tööpingi töölaua servale, võib lõikeriist mõne detaili töötlemisel liiga pikaks ulatuda, vähendades lõikeriista jäikust, põhjustades kergesti vibratsiooni ja deformatsiooni ning mõjutades töötlemise täpsust ja pinna kvaliteeti. Seetõttu tuleks kinnitusasend valida mõistlikult vastavalt tooriku kujule, suurusele ja töötlemisprotsessi nõuetele, et lõikeriist oleks töötlemisprotsessi ajal parimas töökorras, parandades töötlemise kvaliteeti ja efektiivsust.
Töödeldava detaili kinnitusasend peaks tagama, et see jääks tööpingi iga telje töötlemise liikumisulatuse piiresse, vältides olukorda, kus lõikeriist ei pääse töötlemisalale või põrkab kokku tööpingi komponentidega ebaõige kinnitusasendi tõttu. Samal ajal tuleks lõikeriista pikkust teha võimalikult lühikeseks, et parandada lõikeriista töötlemisjäikust. Näiteks suure lameda plaaditaolise detaili töötlemisel, kui toorik kinnitatakse tööpingi töölaua servale, võib lõikeriist mõne detaili töötlemisel liiga pikaks ulatuda, vähendades lõikeriista jäikust, põhjustades kergesti vibratsiooni ja deformatsiooni ning mõjutades töötlemise täpsust ja pinna kvaliteeti. Seetõttu tuleks kinnitusasend valida mõistlikult vastavalt tooriku kujule, suurusele ja töötlemisprotsessi nõuetele, et lõikeriist oleks töötlemisprotsessi ajal parimas töökorras, parandades töötlemise kvaliteeti ja efektiivsust.
IV. Kokkuvõte
Töötlemise asukoha tugipunkti mõistlik valik ja kinnitusdetailide õige määramine töötlemiskeskustes on olulised lülid töötlemise täpsuse tagamisel ja tootmise efektiivsuse parandamisel. Tegelikus töötlemisprotsessis on vaja põhjalikult mõista ja järgida asukoha tugipunkti nõudeid ja põhimõtteid, valida sobivad kinnitusdetailide tüübid vastavalt töödeldava detaili omadustele ja töötlemisnõuetele ning määrata kinnitusdetailide valiku põhimõtete kohaselt optimaalne kinnitusskeem. Samal ajal tuleks tähelepanu pöörata töödeldava detaili kinnitusasendi optimeerimisele tööpingi töölaual, et täielikult ära kasutada töötlemiskeskuse suure täpsuse ja suure efektiivsusega eeliseid, saavutada mehaanilises töötlemises kvaliteetne, odav ja suure paindlikkusega tootmine, rahuldada tänapäevase töötleva tööstuse üha mitmekesisemaid nõudeid ning edendada mehaanilise töötlemise tehnoloogia pidevat arendamist ja edusamme.
Töötlemise asukoha tugipunkti mõistlik valik ja kinnitusdetailide õige määramine töötlemiskeskustes on olulised lülid töötlemise täpsuse tagamisel ja tootmise efektiivsuse parandamisel. Tegelikus töötlemisprotsessis on vaja põhjalikult mõista ja järgida asukoha tugipunkti nõudeid ja põhimõtteid, valida sobivad kinnitusdetailide tüübid vastavalt töödeldava detaili omadustele ja töötlemisnõuetele ning määrata kinnitusdetailide valiku põhimõtete kohaselt optimaalne kinnitusskeem. Samal ajal tuleks tähelepanu pöörata töödeldava detaili kinnitusasendi optimeerimisele tööpingi töölaual, et täielikult ära kasutada töötlemiskeskuse suure täpsuse ja suure efektiivsusega eeliseid, saavutada mehaanilises töötlemises kvaliteetne, odav ja suure paindlikkusega tootmine, rahuldada tänapäevase töötleva tööstuse üha mitmekesisemaid nõudeid ning edendada mehaanilise töötlemise tehnoloogia pidevat arendamist ja edusamme.
Põhjaliku uurimistöö ja töötlemiskeskustes töötlemiskoha tugipunktide ja kinnituste optimeeritud rakendamise abil saab masinaehitusettevõtete konkurentsivõimet tõhusalt parandada. Toote kvaliteedi tagamise eeldusel saab parandada tootmise efektiivsust, vähendada tootmiskulusid ning luua ettevõtetele suuremat majanduslikku ja sotsiaalset kasu. Tulevikus, mehaanilise töötlemise valdkonnas, uute tehnoloogiate ja materjalide pideva ilmumisega, jätkavad ka töötlemiskeskuste töötlemiskoha tugipunktide ja kinnituste uuendamist ja arengut, et kohaneda keerukamate ja suure täpsusega töötlemisnõuetega.