一种专用送料器的创新设计

陈贤照 吴 宗

（中山职业技术学院，广东中山 528400）

在成批生产中，用数控车床加工小型回转体零件突出的问题是如何高效地进行备送料。只有解决了这个问题，才能充分发挥数控车床高精度、高效率的特点。使用数控车床自动棒料送料器可以解决高效备送料的问题，同时还可以提高材料的利用率。

1 问题的提出

1．1 零件图工艺分析

图1所示是某公司生产的一种零件图，材质:POM工程塑料，数量:100 000件。由零件图可见，该零件的形状虽不复杂，但小而精，内外径尺寸精度以及大部分的表面粗糙度要求相对较高。结合该公司的数控车床配置（没有自动送料装置）、产品加工数量多、材料重量轻，在加工的过程中不可能人为单件装夹毛坯。从经济利益出发，为减小成本，在不配置自动送料装置的情况下，只能利用现有的工、夹具进行改良，制造一种专用拉料器以代替人工用手拉料，从而缩短辅助时间，大大提高生产效率。

1．2 工件毛坯选择

毛坯选用φ4．3 mm ×φ1．2 mm ×1 000 mm 的POM棒料。

1．3 数控车床技术参数

宝元系统LNC－T606，自动夹紧工件卡盘（气动、筒夹式），排刀式刀架。

1．4 存在问题

针对零件图样结构及工艺分析，不难看出数控车床在没有送料装置的情况下，使用人工用手去拉取毛坯料，进行送料会存在以下几个方面问题:

首先，人工拉出来的待加工毛坯会存在长短不一的问题。如果拉出来的毛坯料过长，那么必然会造成材料的浪费，增加加工成本;如果拉出来的毛坯料过短，那么会造成加工的产品总长度偏短，成为废品，增大产品的不良率，同样增加了加工成本。

其次，人工送料比较费时。如果人工进行送料，正常的情况下安装好1个毛坯料需要7～9 s，而自动送料装置可能只需要2 s左右，可见人工送料增加了加工时间，直接影响到产品的生产效率。同时，机床操作者的劳动强度也必然会增加。

2 问题解决

针对上述人工拉取待加工毛坯料存在的问题，拟制作一个运用程序来实现自动拉取毛坯料的简单送料器。

2．1 送料器的结构设计

自动送料装置如图2所示，主要由3部分组成:拉料器、钻夹头、连接心轴。其中，拉料器的具体结构尺寸如图3所示;钻夹头可夹范围为1～10 mm;连接心轴的一端用于连接钻夹头，另一端用于安装在刀架上。

2．2 拉料器的材料选择

从使用寿命以及经济角度上考虑，选用了聚胺酯橡胶，它兼有橡胶和塑料的性能，在高硬度和高模量下，仍具有较高的弹性和扯断伸长率，这是一般橡胶和塑料难以兼备的。

2．3 送料装置实现自动送料的原理

根据聚胺酯橡胶的特点（耐磨性、弹性好等），通过拉料器φ4 mm孔与毛坯料φ4.3 mm之间形成过盈配合，并在相应程序的配合下实现送料的工作。送料装置是由编写相应的程序来实现自动送料动作的。程序如下:

3 工件加工时的注意事项

（1）工件毛坯的安装。将φ4.3 mm×φ1.2 mm×1 000 mm的毛坯穿进主轴卡盘，只需伸出卡盘端面3～4 mm即可，然后夹紧。

（2）送料器的对刀方法。送料器安装好后，在工件加工前还需做好对刀这一工序。X轴以送料器的φ4 mm孔中心轴线对准装夹好的毛坯料的中心轴线并设为X0;Z轴以拉料器的φ4 mm孔前面与安装好的毛坯料的端面刚接触到为宜。

（3）当整根毛坯料加工完后，停止机床工作，将所剩的那一小段毛坯料头从拉料器里取出，然后再重复（1），按程序启动，继续加工。

表1 人工送料和送料器送料后生产效率比较表

4 结语

通过实际加工生产，在没有配置自动送料装置的数控车床上，采用这种利用程序实现快速装夹的专用送料器来代替人工送料这种费时、费料、低效率的大批量加工POM棒料方法，收到很好的效果:由当时每班产量只有750件左右（已计算停机检测工件时间）提升到1 300多件，既节省了生产成本，提高了生产效率，降低材料的浪费，又减轻了工人的劳动强度，还获得了可观的经济效益。人工送料和送料器送料后生产效率比较如表1所示。

［1］赵长旭．数控加工工艺［M］．西安:电子科技大学出版社，2006．

［2］倪森寿．机械制造工艺与装备［M］．北京:化学工业出版社，2002．

［3］曾宗福．工程材料及其成型［M］．北京:化学工业出版社，2004．

［4］陈思义．掌握编程技巧提高数控加工效率［J］．科技信息，2010（3）:101．