創新案例：用「243位輪式刀庫」造夾具

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夾具俠一直以來致力于分享創新產品，希望能夠以案例來促進生產效率。先進的夾具使加工更高效，那生產夾具的過程怎么也變高效呢？這是一個有趣的問題：夾具是工藝裝置，同時它本身也是產品。

下面就來看一下兩家頂級廠商的合作為夾具生產過程帶來了什么改變？

• DMG德馬吉：國內市占率前列的機床企業
• SCHUNK雄克：夾持系統產品多達11,000多種
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36個裝夾位的加工區

▲大型立方形加工區允許使用多達36個裝夾位的方箱夾具

11,000多種產品的廣泛性要求需要的靈活性。正是產品的廣泛性，將順序式生產流程不斷拉長，以致達到實際和經濟的極限。軟面加工中，銑削加工需要四次裝夾，結果是長時間的裝夾和大量非生產性時間。

與以前多步加工方式不同，五軸生產系統結合和特別設計開發的高靈活性夾持系統，使加工工件種類達到400余種。用車/銑復合加工中心加工特殊卡盤的夾爪，縮短生產周期時間達50 %。

自動生產400種工件

目標之一是生產全部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加工中心，連接托盤交換系統后保證了機床更長的工作時間。

輪式刀庫：在加工的同時裝夾

具有大型立方形加工區的DMC 125 U系機床可加工的工件尺寸達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，為其設計開發了更高承重能力的專用機床托盤，從標準承重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。

采用刀庫占用的空間很少，且允許在加工的同時裝刀，避免無效的非生產時間。為擴大生產能力就需要增加機床，市場上幾乎所有的機床都采用大型鏈式刀庫。

裝載36個裝夾位需時不超過15分鐘

帶兩個裝夾位的托盤系統共提供16個機床托盤。生產時使用大型臥式方箱夾具，每個提供36位雙驅動夾具。這些夾具采用快換鑲件，無需螺栓，用安全插銷插入和拆卸。結果就是更換一個36個裝夾位的方箱夾具，需要的時間不超過15分鐘。同時X軸、Y軸和Z軸定位精度優于 5 μm。

特殊定制產品縮短50%以上周期

除1,200種標準夾爪外，還有大量特殊的定制產品，其中大約25 %需要車削加工。以前，需要在完成多步銑削加工后，用車床加工。使用銑/車復合加工工藝能夠提高響應速度和更靈活地響應要求。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。

▲零點定位系統

經過改造將VERO-S零點夾持系統用在銑/車復合加工中心上和FD工作臺上。為了優化裝夾時間，還部署了數字化工藝鏈,在任務準備、仿真和確定夾持設置的同時，創建加工程序,這縮短了一半的周期時間。

結語

對于標準產品、特殊定制產品兩種加工情況，上述方案都能縮短裝夾次數，不僅縮短周期時間，還能提高精度，五軸機床和夾具間的協調配合使加工步驟不再依賴于特定工件。