工具和夹具调整小零件的输出
BIG Daishowa 液压卡盘在 4xD 处具有小于 .00012” 的高精度跳动精度，提高了工件表面光洁度并延长刀具寿命。 （由 BIG Daishowa 提供）随着对小零件的需求持续增长，工具和工件夹具发生了变化。用于固定零件进行铣削的虎钳已经变小，以适应可能被夹紧力压垮的零件。此外，还进行了一些调整，使零件的处理量减少。
伊利诺伊州霍夫曼庄园 BIG Daishowa Inc. 的产品专家 John Zaya 将微加工定义为 3 毫米或 1/8一英寸。 “一切都变得越来越重要，”他说。 “在较小的刀柄尺寸上，回旋余地要小得多。
“当您’ 正在处理中型到大型零件，您一次只能处理一个零件。在五轴机床上，您希望该零件固定在一个位置。”
对于小零件，他补充说，“您希望提高效率，减少零件搬运。您正试图消除操作员对零件的处理。”
各种因素导致了小零件的工具和工件夹具的发展。
“合格的工件夹具是关于刚性和达到这一点，夹紧装置需要尽可能与工件相互作用，”美国马萨诸塞州西博伊尔斯顿的 Emuge-Franken USA 精密工件夹具产品经理 David Jones 说。“对于小工件，有时没有足够的表面可用于正确握住它以进行操作的区域。当在工件上的操作中应用更高的可传递扭矩值时尤其如此。
“所以，开始吧，”he 补充说，“工件夹具供应商和最终用户之间需要充分了解应用，有时必须为这些较小的零件在速度和进给方面做出妥协。”
Scott总部位于匹兹堡的 Kennametal Inc. 的全球车削产品经理 DeVinney 分享了这一观点：“在为小零件设计刀具时，通常不会引起太多关注的刀具设计方面可能需要广泛考虑，”他说。 “随着特定刀具设计的每个特征尺寸的减小，您开始用尽某些刀片夹紧样式的空间，将冷却液引导至切削刃可能是一个挑战，并且快速更换锁定机构可能需要重新设计才能坚持
他指出，对于工件夹持，每个新零件都可能带来独特的挑战。 “但它总是归结为利用不会阻碍的强大而稳定的工作夹具访问正在制造的零件。”
在过去的五年中，已经发生了改进。例如，在工件夹持方面，越来越多的公司正在提供更小的系统。 “围绕小零件设置的夹具系统越来越多，”BIG Daishowa 的 Zaya 说。
小零件加工的刀具进步，KM Mini 和 KM Micro 提供额外的一到三个刀具空间通过独特的法兰连接系统安装在单个工具块上。 （由 Kennametal 提供）检查
检查是另一个因素。为了满足更严格的性能公差和要求，检查设备也变得更加精确。
“我相信检查是经常被忽视的一项改进，”Emuge-Franken 的 Jones 解释说。 “多年来的常态是温度和d 湿度控制环境，现在，就像机械加工世界的许多方面一样，检测机器本身也变得更加精确。当您销售对微米敏感的工件夹具组件时，这一点很重要，因为组件中的每个单独项目在执行组件检查时都需要尽最大努力。如果一个元素偏离几微米，它会出现在最终装配公差中。
在最终装配检查点或工件夹具装配的物理测试阶段发现不准确，Jones说起来，第二贵的是鉴定它的时间。最昂贵的时间是当你在客户的车间时，琼斯指出这是“没有人想要的”。
还有用于加工小零件的新设计。
“在机器内部，刀具彼此非常接近，因此您必须意识到油或冷却液如何输送到切削区，它们如何l 或冷却剂管路的路线，以及操作员将如何获得更换刀片、夹具或拆卸刀架本身的权限，”DeVinney 说。 “这些机器有许多移动部件，所有部件都必须同时工作，互不干扰。”
SPHINX 的 Lollipop 非常适合加工底切、去毛刺和多边形由于操作员出于任何给定原因旋转和分度工具的能力而导致的轴加工。 （由 BIG Daishowa 提供）
一种方法适合所有规模
Emuge 采取不同的策略。 “对于 Emuge，无论工作场所大小如何，它实际上都是相同的方法，”琼斯说。 “当然，对于设计工件夹持装置而言，零件几何形状可能是零基础。
“但是，与任何工件夹持项目类似，e 始终是对零件制造结果有直接影响的机器或工作台连接、加工路径、速度和进给等。因此，Emuge 处理较小工件的方法与处理任何工件的方法相同。”
材料和先进制造
Inconel 和不锈钢等难加工材料也有和下一代制造技术一样被考虑在内。
用于阀门磨削操作的 Emuge-Franken 工件夹具。 （由 Emuge-Franken 提供）为工件夹具提供的可用空间是小型工件所固有的。 Jones 表示，加上一些困难的几何形状，工件夹持供应商将忙得不可开交。
他说：“与最终用户进行的最艰难的讨论之一是，当您 n需要告诉他们，他们可能需要修改或减慢对工件的处理，因为建议的可传递扭矩值超过了工件夹具可以在如此小的工件上提供的值。”
当谈到制造进步时在接下来的五到十年内，BIG Daishowa 的 Zaya 预计人工智能的突破将影响小零件的工具和工件夹持。
“看看其中的一些变化将会很有趣，”他说。 “CAM 路径可能不再基于程序员的输入，而是更多地基于机器对刀具、夹持器、工件夹具、零件材料，甚至其自身运动学的了解。”
与此同时，增材制造, 继续变得更加普遍和复杂。但高昂的成本限制了它的应用，至少目前是这样。
“这确实是一项了不起的技术，有很多有前途的好处，但它也是一个非常昂贵的ve 技术，”琼斯证明道。 “最终，在未来一段时间内，在技术和财务上找到合适的人选可能会有点棘手，但这个拐角会在未来的某个时候得到扭转。”
嘿，Big Spindle
快速-像 KM 这样的更换工具可将小零件加工的分度和设置时间减少多达 66%。 （由 Kennametal 提供）另一个正在形成的趋势：增加主轴容量。
“在过去十年中，它们一直在稳步增长，许多制造商现在提供容量高达 38 毫米的机器， ”DeVinney 说。
他预测未来还会有进一步的增长。
“否则，您可能会看到带有更多工位、更多驱动工具和更多切削轴的机器，”德文尼补充道。 “所有这些都增加了es 允许操作员在一个周期内完成复杂零件，并消除了过去几年所需的一些定制工具。”
无论具体应用如何，公司都希望小零件的工具和工件夹具继续取得进步.
“加工小零件的未来是光明的，”DeVinney 说。 “近年来，切削工具取得了显着进步，这些改进现在正在实现。”
