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国际金属加工网 2018年01月19日

十年前,仅凭借一台铣床开始创业的德国 Mass 铣削技术公司(以下简称:Mass公司)负责人 Stefan Mass 先生,如今已拥有 32 名职工。

Mass 公司是典型的单件和小批量零件生产企业,又经常遇到的临时加急合同任务,这对机床夹具技术提出了很高的要求,而选用正确的零件装夹技术逐渐提高企业的生产能力,才是立足行业发展的“硬道理”。

你知道吗?

利用工件零点夹持系统:

√ 可以在一分钟内完成重复定位精度小于 0.005mm 的零件装夹

√ 按照每次能够节约 20 分钟的装夹时间、每天更换零件两次计算,一年可以节省约 13,000 欧元的生产成本

“夹住” 不仅仅是夹具的任务

夹具的任务真的仅仅是夹住零件吗?

Stefan Mass 先生对此并不认同。 他坚信,零件的装夹紧固技术还有许多潜力可以挖掘。因此,他和切削加工工艺过程优化的著名企业 Qmax Plus 公司的 Martin Schultheis 保持密切联系。两人在铣削工艺上花费了大量的时间,多次修改调整刀具、夹具的定位装夹,不断找寻需要采取改进措施和具有优化潜力地方,以实现最佳生产效率。下文我们将为您带来他们在铣削工艺优化方面的多个经验,相信也一定能带给您启发。

常规铣削夹具 VS VERO-S 铣削专用夹具

Mass 公司有3台配备了一体化装夹解决方案的5轴联动铣削中心,这是他们与Qmas Plus 公司合作研发的最佳成果之一。该机床配用的正是雄克开发设计的 VERO-S 零点快换夹持模块,这是将工件零点夹持技术用于单件加工的一项创新。与传统的铣削夹具相比,VERO-S NSE plus 138 铣削专用夹具有着明显的优点。

VERO-S NSE plus 138 的核心优势

零点夹持系统可装夹的零件小到一个小拇指大小,大到直径 500 毫米。如果每次装夹都要利用平口钳进行六点定位,整个过程耗时耗力,且无法确保质量。而采用 VERO-S NSE plus 138 模块,整个夹具体有着统一的 200 毫米尺寸。这就保证了不同大小的夹具可以轻松地在机床之间调换,不需要拧紧一个个紧固螺栓,也无需寻找调整垫铁,更用不上扳手。所有的夹具都能非常精确、牢固地与机床连接成一个整体。

目前市面上除了 DMG Mori 公司的 DMU 50 ecoline 铣削中心以外,Hermle C30-U 型和 Hermle C42-U 型铣削加工中心也都配有雄克的零点定位系统,其大量的装夹模块附件,能满足绝大多数的零件装夹要求。 对 Stefan Maas 先生来讲,当需要投资新的5轴联动铣削中心时,零点夹持系统与一致性的装夹技术解决方案就成为他的不二之选。

高效锥形夹具:解决多工件夹装

在积木式 VERO-S 夹持模块的1,000多种变型中,Maas 公司使用的是“锥体式装夹模块”。

通常要在5轴联动铣削中心完成工件5面加工,只能将工件装夹在机床工作台的中央。只要同时装夹两个工件,则总是有一面无法加工。VERO-S 锥体式装夹模块恰恰弥补了这一不足,较好的敞开性和必要时可以将台虎钳旋转90°,使它可以变身为一套多用途的工件装夹系统,不仅能在无需操作者干预下完成零件的多面加工,也降低了工件装夹的时间,因为它能够实现四个零件的依次加工。 无论一次装夹的零件是四个相同的零件或者是四个相似的不同零件,该装夹模块都能胜任,而前提仅仅是在 CAD/CAM 系统中事先编好经过模拟检验的加工程序、对加工程序的可靠性进行模拟检验。

▲ 5 轴联动设备专用强力 Kontec KSX 夹具,夹紧力可以无级调节。

KSC 125 快换虎钳:装夹扁平工件

VERO-S 夹持系统还可以与钳口宽度 160 毫米和 300 毫米的 KSC 125 机用平口钳配套使用。这款高效的全能型夹具有夹紧力高、适合复杂的零件加工且装夹时间短等优点,只需相对较小的旋转力矩就能产生高达 35kN 的夹紧力,可完全替代专用虎钳。

由于工件夹紧时受到夹紧力产生于丝杠拉伸,因此装夹模块基体受到的弯矩和应力的增加都将最小化,从而提高了工件装夹的准确性和刚性。安装在预应力中心轴承中没有反转间隙的传动轴和特制的滑动楔块保证了 ± 0.015 毫米的重复精度。

Martin Schutheis 认为 KSC 是最理想的铣削夹具,其结构非常低矮,配有一次和二次装夹时通用性很高的快换系统,使它保证了很高的定位和夹持精度。在雄克积木式模块系统的保证下,可以夹持不同材质的零件、完成铣削加工任务。

成功方案的标准化

在雄克的锥体式楔块夹具的协助下,Maas 公司再面对临时加急合同,都无需担心。无论是可直接夹持长度尺寸达 800 毫米零件的 SCHUNK KSC 系列夹具,还是用来夹持圆柱形或者扁平形零件的弹簧套筒夹头或者高精度定心卡盘,或是完成五面铣削加工,多样化的装夹解决方案完全满足单件生产的高灵活性要求。

“ Stefan Maas 先生和 Martin Schultheis 先生均认为:在许多企业中零件装夹技术有着非常重要的意义和潜力。未来机械加工的成功取决于三大要素:

√ CAD/CAM 数字控制程序,

√ 刀具、工具的标准化

√ 装夹技术的标准化

而目前装夹技术的标准化还有着巨大的潜力可以挖掘。


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