在大型车铣复合加工中,如何减少重复装夹、缩短辅助时间,同时保证重复定位精度,一直是提高机床利用率的重要课题。对于大型转台壳体等复杂工件而言,传统多机床、多次装夹的加工方式不仅效率低,还容易带来累计定位误差,成为制约生产效率的重要因素。
德国转台制造商FIBRO RT在升级车铣复合加工中心时,就遇到了这一挑战。本文结合其实际应用案例,介绍零点定位系统如何帮助企业实现一次装夹、多面加工,大幅提升加工效率和加工稳定性。
大尺寸、高复杂度工件带来的装夹挑战
FIBRO RT生产的转台产品尺寸覆盖100mm至2500mm,涉及蜗轮蜗杆、Hirth齿、三重Hirth齿及力矩驱动等多种结构,广泛应用于机床旋转定位轴、工件承载及装配工位。由于产品高度定制化,加工工序复杂,仅转台壳体底面加工就需要近百把刀具参与。
过去,一个大型壳体需要在三台机床之间反复流转,共经历七次装夹,不仅辅助时间长,而且每次重新定位都会带来新的误差风险。随着订单不断增加,这种传统加工模式已经难以满足生产节拍和精度要求。
为了改善这一状况,FIBRO RT于2025年引入了一台车铣复合加工中心,并同步升级工件装夹方案,希望通过一次装夹完成更多加工工序,进一步提升设备利用率和加工质量。
零点定位系统实现一次装夹、多面加工
经过多轮方案评估,FIBRO RT最终采用AMF KH20液压零点定位系统作为核心装夹方案。
KH20液压零点定位模块具备25kN夹紧力和55kN拉紧力,内部采用强力弹簧持续提供稳定夹紧力,模块端盖及活塞经过硬化处理,在重载车铣复合加工环境下仍可保持优于5μm的重复定位精度,为大型工件多次拆装提供稳定可靠的定位基准。
在新的工艺布局中,FIBRO RT将8个零点定位模块安装于过渡板中,过渡板固定在回转工作台上。大型工件通过内置拉钉与4个定制夹持基座快速锁紧,实现底面与侧面的五面加工均可在一次装夹中完成。
这一方案不仅减少了工件搬运次数,也避免了重复找正带来的定位误差,大幅提升了整体加工效率。
FIBRO RT生产经理Harald Werner表示:
“过去装夹一个工件需要30至90分钟,如今仅需3至4分钟,效率提升非常明显。”
车铣复合加工实现多工序整合
为了充分发挥车铣复合中心的能力,FIBRO RT还同步升级了支持五轴联动的数控编程系统,实现复杂刀路的高效规划,使大型壳体加工能够在同一台设备上连续完成更多工序。
零点定位系统的加入,让装夹流程更加标准化、可重复,大幅降低了人工定位工作量,也使操作人员能够将更多精力投入到加工质量控制,而不是反复找正和确认工件位置。
对于大型复杂零件而言,快速换装与稳定定位同样重要。零点定位系统既保证了装夹效率,又为加工精度提供了可靠保障。
加工效率与加工质量同步提升
车铣复合加工中心结合AMF KH20液压零点定位系统后,FIBRO RT取得了显著改善:
·装夹时间由30~90分钟缩短至3~4分钟
·一次装夹完成五面加工,减少重复定位误差
·大幅减少工件搬运及辅助时间
·提高机床利用率,缩短整体加工周期
·多工序集中完成,释放设备产能
·加工稳定性和产品一致性进一步提升
对于大型车铣复合中心、五轴加工中心以及柔性制造生产线而言,零点定位系统不仅能够提升装夹效率,更能提高设备综合利用率,是实现高效制造的重要基础。
案例总结
随着大型复杂工件加工向高精度、高效率方向发展,传统多次装夹方式已越来越难以满足现代制造需求。
FIBRO RT的实践表明,通过将车铣复合加工中心与零点定位系统相结合,可以显著缩短辅助时间,实现一次装夹、多面加工,减少累计定位误差,同时提升加工效率和生产稳定性。
对于希望提升加工效率、优化工艺流程的制造企业来说,零点定位系统已经不仅仅是一套快速换装工具,更是推动智能制造和柔性生产的重要组成部分。