一種專用送料器的創新設計

陳賢照 吳 宗

（中山職業技術學院，廣東中山 528400）

在成批生產中，用數控車床加工小型回轉體零件突出的問題是如何高效地進行備送料。只有解決了這個問題，才能充分發揮數控車床高精度、高效率的特點。使用數控車床自動棒料送料器可以解決高效備送料的問題，同時還可以提高材料的利用率。

1 問題的提出

1．1 零件圖工藝分析

圖1所示是某公司生產的一種零件圖，材質:POM工程塑料，數量:100 000件。由零件圖可見，該零件的形狀雖不復雜，但小而精，內外徑尺寸精度以及大部分的表面粗糙度要求相對較高。結合該公司的數控車床配置（沒有自動送料裝置）、產品加工數量多、材料重量輕，在加工的過程中不可能人為單件裝夾毛坯。從經濟利益出發，為減小成本，在不配置自動送料裝置的情況下，只能利用現有的工、夾具進行改良，制造一種專用拉料器以代替人工用手拉料，從而縮短輔助時間，大大提高生產效率。

1．2 工件毛坯選擇

毛坯選用φ4．3 mm ×φ1．2 mm ×1 000 mm 的POM棒料。

1．3 數控車床技術參數

寶元系統LNC－T606，自動夾緊工件卡盤（氣動、筒夾式），排刀式刀架。

1．4 存在問題

針對零件圖樣結構及工藝分析，不難看出數控車床在沒有送料裝置的情況下，使用人工用手去拉取毛坯料，進行送料會存在以下幾個方面問題:

首先，人工拉出來的待加工毛坯會存在長短不一的問題。如果拉出來的毛坯料過長，那么必然會造成材料的浪費，增加加工成本;如果拉出來的毛坯料過短，那么會造成加工的產品總長度偏短，成為廢品，增大產品的不良率，同樣增加了加工成本。

其次，人工送料比較費時。如果人工進行送料，正常的情況下安裝好1個毛坯料需要7～9 s，而自動送料裝置可能只需要2 s左右，可見人工送料增加了加工時間，直接影響到產品的生產效率。同時，機床操作者的勞動強度也必然會增加。

2 問題解決

針對上述人工拉取待加工毛坯料存在的問題，擬制作一個運用程序來實現自動拉取毛坯料的簡單送料器。

2．1 送料器的結構設計

自動送料裝置如圖2所示，主要由3部分組成:拉料器、鉆夾頭、連接心軸。其中，拉料器的具體結構尺寸如圖3所示;鉆夾頭可夾范圍為1～10 mm;連接心軸的一端用于連接鉆夾頭，另一端用于安裝在刀架上。

2．2 拉料器的材料選擇

從使用壽命以及經濟角度上考慮，選用了聚胺酯橡膠，它兼有橡膠和塑料的性能，在高硬度和高模量下，仍具有較高的彈性和扯斷伸長率，這是一般橡膠和塑料難以兼備的。

2．3 送料裝置實現自動送料的原理

根據聚胺酯橡膠的特點（耐磨性、彈性好等），通過拉料器φ4 mm孔與毛坯料φ4.3 mm之間形成過盈配合，并在相應程序的配合下實現送料的工作。送料裝置是由編寫相應的程序來實現自動送料動作的。程序如下:

3 工件加工時的注意事項

（1）工件毛坯的安裝。將φ4.3 mm×φ1.2 mm×1 000 mm的毛坯穿進主軸卡盤，只需伸出卡盤端面3～4 mm即可，然后夾緊。

（2）送料器的對刀方法。送料器安裝好后，在工件加工前還需做好對刀這一工序。X軸以送料器的φ4 mm孔中心軸線對準裝夾好的毛坯料的中心軸線并設為X0;Z軸以拉料器的φ4 mm孔前面與安裝好的毛坯料的端面剛接觸到為宜。

（3）當整根毛坯料加工完后，停止機床工作，將所剩的那一小段毛坯料頭從拉料器里取出，然后再重復（1），按程序啟動，繼續加工。

表1 人工送料和送料器送料后生產效率比較表

4 結語

通過實際加工生產，在沒有配置自動送料裝置的數控車床上，采用這種利用程序實現快速裝夾的專用送料器來代替人工送料這種費時、費料、低效率的大批量加工POM棒料方法，收到很好的效果:由當時每班產量只有750件左右（已計算停機檢測工件時間）提升到1 300多件，既節省了生產成本，提高了生產效率，降低材料的浪費，又減輕了工人的勞動強度，還獲得了可觀的經濟效益。人工送料和送料器送料后生產效率比較如表1所示。

［1］趙長旭．數控加工工藝［M］．西安:電子科技大學出版社，2006．

［2］倪森壽．機械制造工藝與裝備［M］．北京:化學工業出版社，2002．

［3］曾宗福．工程材料及其成型［M］．北京:化學工業出版社，2004．

［4］陳思義．掌握編程技巧提高數控加工效率［J］．科技信息，2010（3）:101．