客户案例 | 一套雄克夹具覆盖超40种航空零件

国际金属加工网 2021年08月23日

作为我国唯一集航空机载武器装备、飞行器操纵控制系统(装置)两大专业优势为一体的机载设备生产企业——航空工业庆安集团有限公司(以下简称庆安公司),在面对航空制造业对于产品质量、交货期、生产管理等方面提出的严苛挑战时,公司开启了战略变革:由传统加工向自动化、数字化加工转型

在这一进程中,庆安技术团队深谙工装夹具智能化对于整个产线自动化升级的重要意义,于是决定从这一细节工艺着手对某一关键系列零件的夹持方案进行全面更换和优化。

优化前的装夹问题测试

在开始装夹工艺更换和优化前,庆安团队先对多款壳体零件进行了细致分类,并对其中某个具备典型特性的零件进行了测试。

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壳体机构复杂

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夹具主体

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传统装夹方式下产品换型流程图

测试结果表明:传统装夹最大问题的就是产品装夹与产品换型的效率极低,以及人工装夹带来的加工精度不稳定

以此零件为例,人工装夹大约5分钟,4次装夹需20分钟,加工完成后要进行长达11道工序的重新装夹操作,所需时间超过60分钟。由于人工装夹时,机床必须处于停滞状态,这就必然导致了生产效率的下降。

改进方案:零点快换+芯轴+快换拉钉

仅一个测试零件就有以上这么多困扰,而庆安公司这一类壳体零件的种类就超过了40种。

该如何优化装夹方案,

缩短加工准备时间,

提升生产效率与产品品质呢

技术团队在多方思考与对比下选择了雄克的零点快换系统(如下图),它是由基础底座、零点定位器、液压芯轴、零点快换拉钉和变径套组成的工装系统

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“零点定位系统+芯轴+快换拉钉”夹持方案

该系统在不改变原有工艺方案及定位基准的情况下实现:一次装夹加工3个表面。产品反面特征的加工也更为便捷。

加工时,首先利用零点快换方式将零件安装于4轴加工中心的工作台,然后将角向限位安装到位,即可开始正面轮廓加工。一面完成后,只需简单的4轴正、负向旋转90°,便可进行两侧耳片轮廓的切削加工。根据零件的结构特征,液压芯轴的的正反两侧均制作了快换接口,当正面轮廓加工完成后,只需将芯轴调换180°,即可立即对工件反面进行夹持加工。

在产品换型的装夹中,也无需再更换整个夹具主体,一套夹具可以覆盖40多种零件加工的装夹需求。

柔性、复用的模块化工装带来优势和效益

通过雄克模块化零点快换装夹方案,首先,工件在加工中人工装夹的操作时间从原来的5分钟缩短至1分钟,在产品换型时的装夹中,由于无需更换夹具底座并重新找正,装夹效率显著提高,时间从60分钟大幅缩短至10分钟

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时间对比表

其次,基于零点定位系统和液压芯轴的配合,该方案可支持不同零件的换型装夹操作可在机床外进行。无需停机等待的优势进一步提升了机床利用率、提高了加工效率。

另外,一套夹具可覆盖43种同类型产品。大大减少了夹具库存,降低了成本投入,也为日后批量生产奠定了基础。

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优化后产品换型的流程

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批生产加工流程

最值得一提的,雄克零点快换系统对工件加工品质提供了有力保障与传统依赖人工手动装夹、找正相比,液压芯轴的定位精度小于0.003mm、零点定位系统的重复精度在0.002mm以内,双重精度的保障使得产品在实现快速换型的同时,工件的良率以及稳定性、经济性都得到了大幅提升。

“庆安公司是航空机载设备的领先企业,工艺技能扎实,对于品质的要求十分严格,此次能够携手完成这一装夹工艺优化项目,我们备感荣幸。以夹持技术的创新设计最大程度地挖掘现有设备所蕴含的生产潜能,是雄克始终致力所为的目标,此次用户获得满意生产效果便是对我们的最大认可。庆安公司在方案设计之初便已要求我们要为下一步自动化升级打基础,这样的顶层创新能力,这样脚踏实地的技术团队令人佩服。”对于和庆安公司的本次合作项目,雄克公司项目负责人,高级技术经理麻晓杰如此表示道。

 

(SCHUNK雄克)

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