日本最先端的工装夹具技术,掌握在这个只有32名员工的小公司手里

2019年02月06日 14:45技术专利来源:http://www.hb114.cc

“在单件和小批量零件的生产加工中,选用合适的零件装夹技术非常重要。”Mass铣削技术公司的负责人Stefan Mass说道,他正是依靠正确的零件装夹技术逐渐提高了企业的生产能力。

他利用工件零点装夹系统可以在一分钟内完成重复定位精度小于0.005 毫米的零件装夹,这样的话,每次就能够节约20分钟的零件装夹时间,按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。

但仅仅是夹住零件还不能让Stefan Mass满意。“时至今日,零件的装夹紧固技术还有许多潜力可以挖掘”Stefan Mass肯定地说道。所以,他们在铣削程序上花费了大量的时间,多次修改调整刀具、夹具的定位装夹,直到实现最佳生产效率。

而这种日本最先端的工装夹具技术就掌握在这家只有32名职工的公司中,历时十年,这家公司在日本却是无人不晓。

常规铣削夹具与Vero-S铣削专用夹具的比较

其中Stefan Mass最成功的例子,是3台配备了一体化装夹解决方案的5轴联动铣削中心,Martin Schultheis在这5轴联动铣削中心成功地为客户开发了提高生产力的铣削工艺技术方案。

Stefan Mass在操作使用这一机床时配用的是Schunk公司开发设计的Vero-S零点装夹模块。“我们一直想在单件加工过程中使用工件零点装夹技术,现在终于实现了。”Martin Schultheis说道,与传统的铣削夹具相比,工件零点装夹模块有着明显的优点。

“零点装夹系统可以装夹的零件小到一个小拇指大小,大到直径500毫米。但如果每次装夹都要利用平口钳进行六点定位,就太费时间了,用户是不会为这样的装夹技术方案买单的。”Stefan Maas先生说道。

所以,Vero-S NSE plus 138工件零点装夹技术解决方案的核心要素是: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。每一次装夹始终都是一致的,不需要进行任何调整,而且工件装夹的稳定性也非常好。”Stefan Maas先生说道。

针对多工件装夹的高效锥形夹具

在Schunk公司的Vero-S夹具中,径向滑动的夹紧滑块控制着夹紧销的插入和自锁,并在弹簧力的作用下保持夹紧状态不变。这一模块化夹紧是通过较短的夹紧楔块的运动来实现工件定位和夹紧的,保证了定位夹紧的重复精度误差小于0.005毫米。

这项技术借助于专利保护的夹紧楔块的“快进”和“工进”运动,可以使各个夹紧销产生7,500N的插入力。使用增压功能后的最大插入力为25,000N。夹紧工件的夹持力为50,000N。由于Vero-S夹紧销具有特殊的几何形状,因此它能轻松完成稍有偏心的装夹模块安装、使用,且不会造成夹紧销的卡死。

为了提高装夹模块的使用寿命和工作可靠性,Vero-S装夹模块的所有功能性零件都采用了优质钢淬火工艺制造,保证了较好的耐磨性能。同时整个模块也是完全密封的,从而保证了不受铁屑、污垢和切削液的影响。

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

积木式Vero-S与Vero-S锥体式的比较

在积木式Vero-S夹紧模块1,000多种变型中,Maas公司使用的是“积木式装夹模块”。“如果想在5轴联动铣削中心完成工件5面加工,原则上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。”Stefan Maas先生解释道。

Vero-S锥体式装夹模块恰恰弥补了这一不足:“我对这一装夹模块相对较好的敞开性和必要时可以将台虎钳旋转90°角非常满意。这样就既有了一套多用途的工件装夹系统,同时也能完成零件的多面加工。”这就能在无需操作者干预下实现多个零件的顺序加工了,同时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,我随时都可以利用这一楔块夹紧装置完成装夹和切削加工。”Stefan Maas解释道。


而实现一次铣削多个工件的前提仅仅是在CAD/CAM系统中事先编制好加工程序、对加工程序的可靠性进行模拟检验。他还表示:“将来可以利用这一楔块装夹系统一次装夹四个完全不同的复杂工件、完成铣削加工。”

“我们有市场上最先进的5轴联动加工中心、容量最大的刀具库、标准化的刀夹具,同时也有Schunk公司开发的工件零点夹具系统和锥体式装夹模块,因此我们能保证多次装夹的高重复精度、充分利用机床的加工空间,使效益最大化。事实上,大部分企业都能在一年时间内或者更短时间收回这些夹具的投资。”Martin Schultheis总结道。

不得不说,“匠心”这个词或许是对Stefan Maas最好的诠释,十年如一日的专攻工装夹具这个领域,可谓是做到极善极致,这不就是我们一直提倡的“匠心”吗?

所谓匠心,就是能将简单的事儿,一直重复的做好,像Stefan Maas一样,当你专攻一个领域,十年磨一剑的时候,自然就成了专家。可谓是静得下心耐住寂寞,豁得出去十年铸剑。


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