2023年10月，一家德國(guó)夾持技術(shù)制造商詢問FS Technologies能否生產(chǎn)模塊化組件的原型零件。Franz Schabmüller 集團(tuán)旗下公司的總經(jīng)理Alexander Kostrubov欣然同意。盡管使用了下拉夾具，但在實(shí)現(xiàn)過程中還是遇到了困難，加工精度沒有達(dá)到他的預(yù)期：“我們的誤差在百分之一的范圍內(nèi)，我們不得不花大價(jià)錢磨掉這些誤差。這種返工迫使我們不得不外包其他工作，這也是我們最終損失了大量附加值的原因。”

FS Technologies曾使用過一種下拉式夾具，與大多數(shù)此類夾具一樣，下拉效果是以傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)的：工件被夾在一個(gè)活動(dòng)鉗口和一個(gè)固定鉗口之間，向下壓在支撐面上。這樣做是為了防止工件在銑削過程中從鉗夾的平面位置升起，或者在最糟糕的情況下甚至松脫。

Benjamin Nagel向他推薦了采用最新技術(shù)設(shè)計(jì)的Hilma.UC下拉式夾具。Nagel是提供夾具的Roemheld集團(tuán)的大客戶經(jīng)理。“這種高精度、靈活的中心夾具具有良好的主軸接近性，因此可以使用短的標(biāo)準(zhǔn)刀具。”

更強(qiáng)的拉力和更高的精度

Hilma.UC采用全新開發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)下拉功能，這一點(diǎn)從其外觀上就可以看出。這是因?yàn)?，這款用于三軸至五軸加工的模塊化全能型夾具僅重20kg，由一個(gè)可分離的下部和兩個(gè)在中心相向滑動(dòng)的滑塊組成。

它們通過底部的調(diào)整主軸進(jìn)行定位，調(diào)整主軸用于在工件上定位夾鉗。然后，利用上部的拉力主軸，以最大 52kN的中心拉力夾緊工件。

Hilma.UC 通過全新開發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了下拉，從而在加工過程中實(shí)現(xiàn)了高精度

Nagel本人也對(duì)這一創(chuàng)新充滿熱情：“Hilma.UC的創(chuàng)新夾持物理原理可對(duì)工件產(chǎn)生積極而強(qiáng)大的下拉力。因此，與傳統(tǒng)夾具相比，閉合力流能更有效地防止夾具彎曲張開，從而防止工件抬起和由此產(chǎn)生的誤差。”

調(diào)整主軸、拉動(dòng)主軸、夾爪和工件之間的閉合力流可防止下部受力。這一特殊設(shè)計(jì)還消除了夾鉗中的任何導(dǎo)向間隙。因此，加工過程中的穩(wěn)定性高，生產(chǎn)質(zhì)量也高。

重20kg的全能型夾具適用于三軸至五軸加工，由一個(gè)可分離的底座和兩個(gè)居中的滑塊組成，底部的調(diào)整主軸將夾爪定位在工件上，而拉動(dòng)主軸則以最大52kN的力將工件夾緊在中心位置

Nagel為FS Technologies的員工提供了一臺(tái)Hilma.UC，用于2024年春季的測(cè)試階段。Kostrubov回憶說：“起初，團(tuán)隊(duì)對(duì)此持懷疑態(tài)度，尤其是在清潔方面，但事實(shí)證明 Hilma.UC 非常易于清潔。”

Nagel解釋說：“最終，我們不僅達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，而且明顯超出了預(yù)期。Hilma.UC可以在μm范圍內(nèi)以高夾緊力和高精度夾緊工件，這大大提高了銑削質(zhì)量。”

得益于強(qiáng)大的下拉效果，工件的加工精度大大提高，Kostrubov證實(shí)說：“我們測(cè)量過一次Hilma.UC夾持精度，比我們測(cè)試過的其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的夾具至少高出5 µm。”

后處理工作量大大減少

他對(duì)這一結(jié)果印象深刻。“部件的磨削通常是有計(jì)劃的，但使用新的夾具后，我們成功地將磨削時(shí)間縮短了一半。Hilma.UC為我們提供了生產(chǎn)原型所需的精度和可靠性，既經(jīng)濟(jì)又高質(zhì)量。”

FS Technologies于2008年從ZBG Zerspanungstechnik Bruck GmbH分離出來，隸屬于Franz Schabmüller 集團(tuán)。公司擁有34名員工，其中包括5名實(shí)習(xí)生，營(yíng)業(yè)額的75%左右來自為汽車供應(yīng)商提供的特定組件專用工具和液壓夾緊裝置，其他產(chǎn)品包括定制的泄漏測(cè)試系統(tǒng)、流量測(cè)試系統(tǒng)和機(jī)器人夾具。

FS Technologies使用2臺(tái)帶旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的第三代數(shù)控萬能銑床DMU 50，它們與24位托盤交換裝置相連

該公司涵蓋整個(gè)生產(chǎn)流程：從可行性研究到設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，包括持續(xù)的質(zhì)量檢查，直至組裝。

除了一臺(tái)Axa VPC五軸加工中心外，加工部門還使用了2臺(tái)帶旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的第三代DMU 50數(shù)控萬能銑床，并與24位托盤交換裝置相連。在這些機(jī)床上使用Hilma.UC為客戶加工部件。加工過程分為幾個(gè)步驟： 在第一道工序中，先將部件固定在一個(gè)簡(jiǎn)單的夾具上進(jìn)行粗加工，然后轉(zhuǎn)移到Hilma.UC上進(jìn)行第二道工序的進(jìn)一步加工，對(duì)部件進(jìn)行淬火，最后用新的下拉夾具再次夾緊并完成加工。

由于客戶不斷對(duì)工件進(jìn)行調(diào)整，加工工藝目前正在進(jìn)一步發(fā)展中。憑借模塊化設(shè)計(jì)、良好的可及性和多種附件，該夾具可以靈活地適應(yīng)這些不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

名稱中的字母 “ UC ”已經(jīng)表明了這一點(diǎn)，Nagel解釋說：“UC代表通用夾具，因?yàn)橹恍鑾讉€(gè)簡(jiǎn)單的步驟，它就能適應(yīng)各種工件幾何形狀。”

總體高度低、干擾邊緣少以及各種擴(kuò)展套件都有助于提高靈活性。在它們的幫助下，定心夾具的夾持范圍非常大。此外，還有多種夾具可供選擇，例如用于未加工和已加工工件以及立方體和圓形工件的夾具。

此外，還可根據(jù)不同的應(yīng)用定制夾具的安裝方式。它可以直接安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，也可以通過靈活的轉(zhuǎn)接板或借助零點(diǎn)夾緊系統(tǒng)進(jìn)行安裝，從而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)過程的靈活性和效率。

Kostrubov對(duì)Hilma.UC贊賞有加：“即使在測(cè)試期間，它在µm范圍內(nèi)的精度也給我們留下了深刻印象。經(jīng)過十個(gè)月的實(shí)際體驗(yàn)，我們感到非常滿意。”夾具的快速安裝和簡(jiǎn)便操作也給團(tuán)隊(duì)留下了深刻印象，而且由于夾具的交貨時(shí)間很短，因此可以快速啟動(dòng)。

本文譯自德國(guó)Werkstatt und Betrieb雜志
    作者：F. Stephan Auch

來源：榮格-《國(guó)際金屬加工商情》

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