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创新性的夹持方案

由于工件可以在五轴加工中心实现完整加工,所以使工件更易接近并加工的夹持技术变得更加重要。使用常规的夹爪或卡爪夹持工件时,往往需要特制的细长刀具或者多个工装步骤才能完成一项加工任务。时至今日,出现了许多智能的夹具,其独特设计不仅有效简化了加工流程,也使刀具可以更容易地接近工件。

当加工形状复杂的工件时,所用夹具的发展趋势已从单纯地解决问题转向效率的提升。为了应对空间狭小的加工环境,细长型刀柄或加长杆曾经历了一股发展热潮。今天,用户的关注点已不仅仅局限于细长的外形,而是整个加工过程——效率更高、产出最多、系统利用最大化和触及工件更容易。


细长型液压刀柄

以雄克TENDO Slim 4ax高刚度细长型液压刀柄为例,该刀柄外形与标准热缩刀柄一致,内部采用液压膨胀技术。在五轴加工中心和模具制造行业中,能够在靠近干涉轮廓的位置进行铣削、钻孔、铰孔和螺纹切削。经一系列测试表明,液压刀柄的阻尼减振性能的提高可大幅优化铣削操作过程。例如,在点钻中,可将X/Y向上的峰值切削振幅(刀具的偏转)减少一半。通过减少横切机构和刀具刃口的负载能够显著延长刀具的使用寿命。此外,用户还可实现精确的钻孔测量和最大化的工件精度。雄克TENDO Slim 4ax高刚度细长型液压刀柄的使用非常简单:即插即用,完全替代热缩刀柄,无须对机床进行重新编程。


TENDO Slim 4ax液压膨胀刀柄

TENDO Slim 4ax细长型液压膨胀技术


得益于标准化的刀具加长杆,高效的雄克TENDO-SVL加长杆几乎可以组合各种标准刀柄(主轴接口不限),完成难以接近区域的加工操作,使加工设备在非常狭窄的空间也无须使用专用刀具。150 mm和200 mm的细长型加长杆具备超高力矩,可在钻孔、铰孔和精铣期间可靠地夹紧刀具。通常情况下,由一个雄克TENDO液压加长杆与不同的标准刀具组合即可满足加工需求,无须再使用热缩刀柄或特制刀具。


TENDO-SVL加长杆

TENDO-SVL加长杆



磁力夹持

雄克MAGNOS磁力夹持工艺能够通过一个夹持系统夹持各类几何形状的工件,并且一次装夹可以实现五面加工,夹持过程在数秒内即可完成。如图3所示。MAGNOS是一个高性能电永磁系统,由高质量的方形磁极构成,以棋盘式结构作为北N极和S极排列。电磁吸盘上支撑工件的导磁块分为固定式和浮动式,可补偿工件表面的不均匀,与工件轮廓外形完美匹配,确保无变形夹持。永磁夹紧力均匀地作用在整个工件上,从而有效地抑制振动,可以显著提高工件表面的光洁度,从而提高制造精度。具有内在模块化特性的雄克MAGNOS电磁吸盘可以方便地进行合并或扩展,比如将数个方形电磁吸盘合并成一个大型工作台。


径向永磁吸盘

MAGNOS磁力夹持工艺



直接夹持

在工件夹持领域,直接夹持技术的发展,被认为是避免轮廓干涉和提高加工效率的专业化解决方案。基本的操作原理非常简单:预先在工件上加工螺纹孔,用来安装快换系统的定位销,工件即可由雄克VERO-S快换模块夹紧,不需要额外的夹持装置。和MAGNOS磁力夹持技术一样,它能够非常方便地对工件进行五面加工。此外,还可以精确设定零点。因此,直接夹持技术优于其他很多夹持解决方案,尤其是对于一次性生产和小批量加工。标准的工件升高模块使机床主轴更易触及。凭借丰富的项目经验,雄克开发了一种用于工件直接夹紧的模块化系统。除了夹持模块和自由组合的叠加模块,还包括用于工作台和格栅板安装的各种标准化底板模块。夹持柱最低80 mm,以10 mm的精确间距向上调整,因此无须使用任何特殊的解决方案。此外,还可以通过使用补偿模块和钻孔测量仪补偿螺栓的方式来补偿高差。所有接口都带有一个不限范围的短锥定心机构,它位于单个组件之间,能够确保重复精度低于0.005 mm。


VERO-S快换模块

VERO-S快换模块


车床卡盘的拓展应用

在车床卡盘技术方面,雄克提出了提升工件可触及性的灵活解决方案。手动卡盘SCHUNK ROTA-S flex将常规 ROTA-S plus 系列卡盘与延长导轨相结合,形成了轻便的大型卡盘。相对于传统的大夹持直径卡盘,ROTA-S flex 的重量减轻达 60%。由于重量轻,因而工件和刀具都有足够的空间。在加工小部件时,可以便捷地将导轨延长件拆下。相对于在传统大型卡盘上夹持工件,这种方式使接触工件更容易。