材料方面的情況

水溶性冷卻液可能損壞夾具內(nèi)部零件，對(duì)這種損壞你可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)。盡管在當(dāng)今大部分場(chǎng)合仍采用鋼材作夾具零件，因?yàn)樗邆漭^高的韌度，但是，各制造廠正在開(kāi)發(fā)新的代替普通鋼的材料諸如輕質(zhì)鋁和高強(qiáng)度、防腐性塑料等。塑料材料當(dāng)然能夠滿足防腐實(shí)驗(yàn)，但是夾具制造廠已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在鋼材上實(shí)施一種新的材料精整過(guò)程也可以達(dá)到這個(gè)目的。

某些熱處理技術(shù)可以對(duì)防止腐蝕起到非常重要的作用。當(dāng)將這種技術(shù)應(yīng)用到鋼材上時(shí)，可以改善鋼的防腐性能并提高硬度和耐磨性能。但是，這種過(guò)程具備兩個(gè)缺點(diǎn)。某些熱處理過(guò)程需要高達(dá)760℃~816℃的溫度，這往往會(huì)使金屬變形。而另外一些熱處理過(guò)程，往往需要在鹽浴中進(jìn)行。

利用沉積硬化對(duì)鋼進(jìn)行處理可以避免這些問(wèn)題。它們可以在482℃~538℃的溫度上被硬化至45HRC硬度。成品鋼沒(méi)有常規(guī)熱處理硬化的鋼那么硬，但它的防腐性以及耐磨性卻足夠高。不存在冶金變形，也不必采用鹽浴或淬火。

鍍鉻，是人們長(zhǎng)期以來(lái)用于增加工夾元部件的防腐性以及耐磨性的一種工藝，但現(xiàn)在已經(jīng)失寵，因?yàn)殄冦t溶液的處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的破壞，而且價(jià)格昂貴。鍍液供應(yīng)商正在開(kāi)發(fā)可以替代的、有效性似乎相等而又不破壞環(huán)境的工藝。

成本控制問(wèn)題正促使人們尋找加工性能好的材料。碳素鋼（一般為1018或1020）缺乏好的可加工性能。加有鉛添加劑的碳鋼具有較好的自由加工性能，但是，如鍍鉻工藝一樣，由于人們認(rèn)為加工這種材料有危險(xiǎn)，因此，它并不受歡迎。供應(yīng)商們正在對(duì)含有對(duì)環(huán)境安全的鉍鋼材進(jìn)行調(diào)研。這種替代鋼材既可以被EPA接受，而且具備足夠的可加工性能。供應(yīng)商們可能會(huì)找到一條處理含鉛的低碳鋼方法，生產(chǎn)出一種對(duì)環(huán)境無(wú)影響的材料，但是處理成本必須得到一致同意。

采用動(dòng)力夾具

許多工件夾具系統(tǒng)依然高度依賴操作人員，由他們圍繞被裝夾的零件，依次松開(kāi)和擰緊螺母和螺栓，這是一種費(fèi)時(shí)又不可靠的作業(yè)。如果沒(méi)有緊固某個(gè)螺栓，或者緊固有變化，則可能產(chǎn)生不合格的夾緊或工件變形。而液壓或氣動(dòng)型夾緊系統(tǒng)卻可以將所有的夾具一下子移動(dòng)到位，并具有統(tǒng)一的夾持力，這樣可以加快裝夾過(guò)程并從一個(gè)零件到另一個(gè)零件始終保持一致的夾緊力。

我們?cè)谝粋€(gè)用戶的工廠中跟蹤了一次鉆削工序，從上料到下料的連續(xù)零件裝夾。利用帶夾和螺栓固定器的夾具，總體零件上下料時(shí)間為3min 12s。而利用動(dòng)力夾具，該時(shí)間為1min 51s，將總上、下料時(shí)間降低了42%。然后我們計(jì)算了每件的成本節(jié)省量：基于利用帶夾和固定器作夾具的生產(chǎn)率為每小時(shí)19件（每年38000件）。而利用動(dòng)力夾具為每小時(shí)32件（每年64000件）。假設(shè)典型的機(jī)床成本為每小時(shí)60美元，每年120000美元，則采用固定器作夾具時(shí)的每件零件成本為3.15美元，而采用液壓夾具的單件成本為1.87美元。從中可以看出，利用動(dòng)力夾具可以節(jié)省41%的成本。
過(guò)程監(jiān)控

為證實(shí)汽缸在氣動(dòng)系統(tǒng)中正常發(fā)揮作用，我們公司采用帶有動(dòng)力夾具的、基于汽缸的反饋指示器跟蹤了汽缸上、下（或進(jìn)、出）循環(huán)，并將信息反饋給系統(tǒng)的PLC。指示器沒(méi)有證實(shí)夾具臂實(shí)際上接觸零件夾具，因此即使沒(méi)有夾具零件或者夾具臂斷裂也得不到“正向”反饋。

我們正在研制采用夾具臂作傳感器的反饋指示器。當(dāng)它接觸到夾緊的零件時(shí)，它將證實(shí)夾緊接觸并顯示與編程設(shè)定的夾緊/松夾參數(shù)相符的數(shù)值。像這樣的一個(gè)傳感器可以幫助實(shí)時(shí)監(jiān)視加工過(guò)程，方式是通過(guò)夾緊裝置零件感應(yīng)加工產(chǎn)生的振動(dòng)，并反饋信號(hào)，表明切削刀具是否存在，或者甚至可以反饋切削刀具逐漸變鈍的過(guò)程。連續(xù)監(jiān)視工夾和加工性能，將可以產(chǎn)生對(duì)評(píng)價(jià)整個(gè)處理系統(tǒng)性能有用的數(shù)據(jù)。這種努力反應(yīng)了當(dāng)今工夾技術(shù)的動(dòng)態(tài)。