創(chuàng)新案例：用「243位輪式刀庫(kù)」造夾具

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夾具俠一直以來(lái)致力于分享創(chuàng)新產(chǎn)品，希望能夠以案例來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)效率。先進(jìn)的夾具使加工更高效，那生產(chǎn)夾具的過(guò)程怎么也變高效呢？這是一個(gè)有趣的問(wèn)題：夾具是工藝裝置，同時(shí)它本身也是產(chǎn)品。

下面就來(lái)看一下兩家頂級(jí)廠商的合作為夾具生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了什么改變？

• DMG德馬吉：國(guó)內(nèi)市占率前列的機(jī)床企業(yè)
• SCHUNK雄克：夾持系統(tǒng)產(chǎn)品多達(dá)11,000多種
  

36個(gè)裝夾位的加工區(qū)

▲大型立方形加工區(qū)允許使用多達(dá)36個(gè)裝夾位的方箱夾具

11,000多種產(chǎn)品的廣泛性要求需要的靈活性。正是產(chǎn)品的廣泛性，將順序式生產(chǎn)流程不斷拉長(zhǎng)，以致達(dá)到實(shí)際和經(jīng)濟(jì)的極限。軟面加工中，銑削加工需要四次裝夾，結(jié)果是長(zhǎng)時(shí)間的裝夾和大量非生產(chǎn)性時(shí)間。

與以前多步加工方式不同，五軸生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合和特別設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的高靈活性?shī)A持系統(tǒng)，使加工工件種類(lèi)達(dá)到400余種。用車(chē)/銑復(fù)合加工中心加工特殊卡盤(pán)的夾爪，縮短生產(chǎn)周期時(shí)間達(dá)50 %。

自動(dòng)生產(chǎn)400種工件

目標(biāo)之一是生產(chǎn)全部400種夾爪，批次大小在20至80件之間，用方箱夾具而且只需一臺(tái)加工中心，連接托盤(pán)交換系統(tǒng)后保證了機(jī)床更長(zhǎng)的工作時(shí)間。

輪式刀庫(kù)：在加工的同時(shí)裝夾

具有大型立方形加工區(qū)的DMC 125 U系機(jī)床可加工的工件尺寸達(dá)1,250×1,600 mm，十分適合使用較高的方箱夾具。由于夾具重量大，為其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了更高承重能力的專(zhuān)用機(jī)床托盤(pán)，從標(biāo)準(zhǔn)承重2,000 kg提高到2,500 kg。由于加工件的品種繁多和姊妹刀的使用，采用243位輪式刀庫(kù)。

采用刀庫(kù)占用的空間很少，且允許在加工的同時(shí)裝刀，避免無(wú)效的非生產(chǎn)時(shí)間。為擴(kuò)大生產(chǎn)能力就需要增加機(jī)床，市場(chǎng)上幾乎所有的機(jī)床都采用大型鏈?zhǔn)降稁?kù)。

裝載36個(gè)裝夾位需時(shí)不超過(guò)15分鐘

帶兩個(gè)裝夾位的托盤(pán)系統(tǒng)共提供16個(gè)機(jī)床托盤(pán)。生產(chǎn)時(shí)使用大型臥式方箱夾具，每個(gè)提供36位雙驅(qū)動(dòng)夾具。這些夾具采用快換鑲件，無(wú)需螺栓，用安全插銷(xiāo)插入和拆卸。結(jié)果就是更換一個(gè)36個(gè)裝夾位的方箱夾具，需要的時(shí)間不超過(guò)15分鐘。同時(shí)X軸、Y軸和Z軸定位精度優(yōu)于 5 μm。

特殊定制產(chǎn)品縮短50%以上周期

除1,200種標(biāo)準(zhǔn)夾爪外，還有大量特殊的定制產(chǎn)品，其中大約25 %需要車(chē)削加工。以前，需要在完成多步銑削加工后，用車(chē)床加工。使用銑/車(chē)復(fù)合加工工藝能夠提高響應(yīng)速度和更靈活地響應(yīng)要求。在用5軸加工中心加工的特種夾爪中，批次大小從僅3件到12件。

▲零點(diǎn)定位系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)改造將VERO-S零點(diǎn)夾持系統(tǒng)用在銑/車(chē)復(fù)合加工中心上和FD工作臺(tái)上。為了優(yōu)化裝夾時(shí)間，還部署了數(shù)字化工藝鏈,在任務(wù)準(zhǔn)備、仿真和確定夾持設(shè)置的同時(shí)，創(chuàng)建加工程序,這縮短了一半的周期時(shí)間。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、特殊定制產(chǎn)品兩種加工情況，上述方案都能縮短裝夾次數(shù)，不僅縮短周期時(shí)間，還能提高精度，五軸機(jī)床和夾具間的協(xié)調(diào)配合使加工步驟不再依賴(lài)于特定工件。