一種專用送料器的創(chuàng)新設計

陳賢照 吳 宗

（中山職業(yè)技術(shù)學院，廣東中山 528400）

在成批生產(chǎn)中，用數(shù)控車床加工小型回轉(zhuǎn)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(fā)揮數(shù)控車床高精度、高效率的特點。使用數(shù)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(chǎn)的一種零件圖，材質(zhì):POM工程塑料，數(shù)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(nèi)外徑尺寸精度以及大部分的表面粗糙度要求相對較高。結(jié)合該公司的數(shù)控車床配置（沒有自動送料裝置）、產(chǎn)品加工數(shù)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(jīng)濟利益出發(fā)，為減小成本，在不配置自動送料裝置的情況下，只能利用現(xiàn)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(chǎn)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(shù)控車床技術(shù)參數(shù)

寶元系統(tǒng)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(jié)構(gòu)及工藝分析，不難看出數(shù)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(chǎn)品總長度偏短，成為廢品，增大產(chǎn)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(chǎn)品的生產(chǎn)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(xiàn)自動拉取毛坯料的簡單送料器。

2．1 送料器的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jīng)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?zhèn)涞摹?/p>

2．3 送料裝置實現(xiàn)自動送料的原理

根據(jù)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(xiàn)送料的工作。送料裝置是由編寫相應的程序來實現(xiàn)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(xù)加工。

表1 人工送料和送料器送料后生產(chǎn)效率比較表

4 結(jié)語

通過實際加工生產(chǎn)，在沒有配置自動送料裝置的數(shù)控車床上，采用這種利用程序?qū)崿F(xiàn)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(chǎn)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(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)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(jīng)濟效益。人工送料和送料器送料后生產(chǎn)效率比較如表1所示。

［1］趙長旭．數(shù)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(yè)出版社，2002．

［3］曾宗福．工程材料及其成型［M］．北京:化學工業(yè)出版社，2004．

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