突破传统局限：新型车床夹持技术如何解决薄壁件变形难题

精密零件制造

五轴最佳夹紧

当一台新的加工设备进入机械制造商的生产车间时，这也可能成为重新思考熟悉的工艺并开辟新天地的导火索。当精密零件制造商 Peiseler 公司的新铣镗车削中心投入使用时，他们也决定使用 Kipp 五轴模块化系统 Unilock 来实现创新的工件夹紧方法

Peiseler 使用 Kipp 的创新夹具系统主要用于加工大型立方体部件或完全组装的模块。(图片：Kipp）

Peiseler GmbH & Co. KG 为机床制造精密部件，包括双轴旋转装置和工件交换工作台。占地 11,000 平方米的生产设施专为批量生产和定制设计而设计。2012 年，雷姆沙伊德的机床园区新增了一台由制造商 Burkhardt & Weber 生产的加工中心。

这是一台标准型 MCX1200T 机床，其中集成了 Peiseler 公司的加工台。因此，除了钻孔和铣削之外，还可以进行车削加工。Peiseler 使用这台机床加工大型立方体部件或完全组装的组件，例如公司的旋转工作台和回转工作台。

Peiseler 的生产技术专家 Markus Jaskolla 解释说：“我们希望在新机器上使用另一种夹紧系统。”

该系统最大限度地减少了设置时间，并确保了工件的精确车铣复合加工。图片：Kipp

在一次客户访问中，我看到了一个解决方案，我非常喜欢，但它是内部开发的。这家机床制造商去寻找类似的系统，并在一次展会上发现了它，展会上展出了 Kipp 的新型五轴模块化系统 Unilock。

当时还有一个竞争对手的解决方案在竞争。然而，海因里希-基普设备以其更高的灵活性给我们留下了深刻印象，Jaskolla 回忆道。“我们也很高兴能与 Kipp 公司迅速取得联系，而且没有语言障碍。如果我们选择国外的供应商，就会更加困难。尤其是在没有经验的情况下，快速而简便的支持就显得尤为重要。”

明确的要求

Kipp Unilock 保证了特别高的夹紧力。工件的夹紧可以轻松承受在 Peiseler 进行车削操作时产生的高横向力。图片：Kipp

Peiseler 对系统应达到的目标也有明确的想法。重要的是要最大限度地减少装夹时间并确保精确加工。此外，它还必须能够在不发生碰撞的情况下进行五面加工，这意味着必须从下方夹紧工件。Kipp 的 Unilock 夹紧系统是手动操作的，无需介质供应，因此可以快速转换为其他工件或夹具。该解决方案还专门为五面加工而开发。这意味着可以夹持复杂的工件，例如 Peiseler 的工件。工件可与五轴模块化系统牢固连接，并在一次装夹操作中完成全部加工。

得益于模块化设计和大量的模块，用户可以根据不同的应用定制系统，并创建新的加工任务。

Kipp Unilock 专用于五面加工，是夹持复杂工件的理想选择。图片：组合 Kipp

有 70 多种元件可供选择，包括基本模块、附加模块和附件。通过组合使用，可确保实现各种高度、与接口对接以及加工各种复杂工件。Peiseler 使用五轴基础模块（双夹紧）、五轴上部结构升降模块、五轴上部结构夹紧模块、各种五轴缩小适配器、不同的夹紧销和各种附件。 Peiseler 通常从工件的第二次装夹开始使用 Kipp 的创新装夹系统。在第一次装夹时，专家们仍使用传统方法，例如夹钳。工件只加工到夹紧销可以固定为止。从这时起，便开始使用 Kipp 5 轴模块化系统。

得益于模块化设计和大量模块，该系统可根据不同应用进行定制和重新组合。图片：Kipp

基础模块的固定

基础模块用 T 型槽螺钉固定在加工台上，然后连接附加夹紧模块。然后将装有夹紧螺栓或减速适配器的工件放在上面，用扭矩扳手手动固定。现在，上部结构已经稳定，可以进行加工。

事实证明，该系统非常成功，甚至超出了我们的预期。Jaskolla 说：“它非常灵活，装配快捷方便。它的夹紧力也很高。Kipp Unilock 的横向力可达 30 KN，夹持力可达 70KN，因此也能承受高负荷。对工件的夹紧也能承受车削时产生的高横向力，不会出现任何问题。”

因此，Peiseler 计划为其他机床购买 Kipp 的创新型夹紧系统，试点项目进展顺利。

工件可以与五轴模块化系统

相连接，并在一次装夹操作中完成全部加工。图片：Kipp

Jaskolla 说：“我们现在正致力于进一步扩大规模。”他对与 Kipp 的合作也非常满意，我们可以随时通过电话联系到负责的顾问，如果有任何问题，他也可以随时过来。在这方面，我们的期望也完全实现了。

Präzisionsteilefertigung

Optimal gespannt in fünf Achsen

Hält eine neue Bearbeitungsmaschine in den Fertigungshallen eines Maschinenbauers Einzug, kann das auch der Auslöser sein, gewohnte Prozesse zu überdenken und neue Wege zu gehen. Als beim Präzisionsteilefertiger Peiseler ein neues Fräs-Bohr-Drehzentrum in Betrieb genommen wurde, fiel zugleich die Entscheidung für eine innovative Methode der Werkstückspannung auf das Kipp 5-Achs-Modulsystem Unilock.

Peiseler nutzt das neuartige Spannsystem von Kipp vor allem für die Bearbeitung von großen kubischen Bauteilen oder fertig montierten Baugruppen. (Bild: Kipp)

Die Peiseler GmbH & Co. KG baut Präzisionsbauteile für Werkzeugmaschinen, unter anderem 2-Achs-Schwenkeinrichtungen sowie Werkstückwechseltische. Die Fertigung auf 11 000 m2 ist für die Serienproduktion und für die Herstellung vonSonderkonstruktionen ausgelegt. Im Jahr 2012 wurde der Maschinenpark in Remscheid um eine neue Bearbeitungsmaschine des Herstellers Burkhardt & Weber ergänzt.

Dabei handelt es sich um eine Standardausführung des Typs MCX 1200 T, in die allerdings ein Bearbeitungstisch von Peiseler integriert wurde. Dadurch sind neben dem Bohren und Fräsen auch Drehoperationen möglich. Peiseler nutzt die Maschine für die Bearbeitung von großen kubischen Bauteilen oder fertig montierten Baugruppen, die etwa für die Rund- und Schwenktische des Unternehmens benötigt werden.

Bei unserer neuen Maschine wollten wir ein alternatives Spannsystem einsetzen"erläutert Markus Jaskolla, Fertigungstechnologe bei Peiseler."Ich

Das System minimiert die Rüstzeiten und gewährleistet eine genaue kombinierte Fräs-Drehbearbeitung der Werkstücke.Bild: Kipp

hatte bei einem Kundenbesuch eine Lösung gesehen, die mir sehr gefiel, dabei handelte es sich allerdings um eine Eigenentwicklung.“ Der Maschinenbauer ging auf die Suche nach einem ähnlichen System und wurde auf einer Messe fündig, bei der das neue Kipp 5-Achs-Modulsystem Uni lock ausgestellt wurde.

„Es war noch eine Lösung eines Wettbewerbers im Rennen. Das Heinrich Kipp Werk überzeugte uns allerdings mit einer größeren Flexibilität“, erinnert sich Jaskolla. „Außerdem gefiel uns, dass die Abstimmung mit Kipp auf kurzem Wege und ohne Sprachbarrieren stattfinden konnte. Hätten wir uns für einen Lieferanten aus dem Ausland entschieden, wäre das schwieriger geworden. Gerade wenn man noch keine Erfahrung hat, ist eine schnelle und unkomplizierte Unterstützung wertvoll.“

Klare Anforderungen

Kipp Uni lock garantiert besonders hohe Spannkräfte. Die Aufspannung der Werkstücke hält ohne Probleme auch den hohen Querkräften stand, die bei Peiseler bei der Dreh-Bearbeitung entstehen.Bild: Kipp

Peiseler hatte darüber hinaus klare Vorstellungen, was das System leisten sollte. Wichtig war, die Rüstzeiten zu minimieren und eine genaue Bearbeitung zu gewährleisten. Zudem sollte es eine 5-Seiten-Bearbeitung ohne Kollision ermöglichen, entsprechend musste die Spannung der Werkstücke von unten erfolgen. Das Spannsystem Uni lock von Kipp wird ohne Medienzufuhr manuell betätigt und lässt sich so sehr schnell auf andere Werkstücke oder Vorrichtungen umrüsten. Zudem wurde die Lösung speziell für die 5-Seiten-Bearbeitung entwickelt. So können komplexe Werkstücke, wie sie bei Peiseler vorliegen, gespannt werden. Die Werkstücke lassen sich formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbinden und in einer einzigen Aufspannung komplett fertigen.

Durch den modularen Aufbau und die Vielzahl der Module können Anwender das System individuell für jede Anwendung zusammenstellen und neu

Kipp Uni lock wurde speziell für die 5-Seiten-Bearbeitung entwickelt und ist ideal für die Spannung komplexer Werkstücke.Bild: Kipp

kombinieren. Es stehen mehr als 70 Elemente zur Verfügung, darunter Basis- und Aufbaumodule sowie Zubehörteile. In Kombination garantieren sie die Realisierung verschiedenster Höhen, das Andocken an Schnittstellen und die Bearbeitung verschiedener komplexer Werkstücke. Peiseler verwendet 5-Achs-Basismodule (Doppelspannung), 5-Achs-Aufbauerhöhungen, 5-Achs-Aufbauspannmodule, diverse 5-Achs-Reduktionsadapter, unterschiedliche Spannbolzen und diverses Zubehör.  Peiseler nutzt das neuartige Spannsystem von Kipp normalerweise ab der zweiten Aufspannung der Werkstücke. Bei der ersten Aufspannung arbeiten die Experten noch mit einer konventionellen Methode, etwa mit einer Laschenspannung. Das Werkstück wird dabei nur so lange bearbeitet, bis eine Befestigung der Spannbolzen möglich ist. Ab diesem Zeitpunkt kommt das Kipp 5-Achs-Modulsystem zum Einsatz.

Durch den modularen Aufbau und die Vielzahl der Module kann das System individuell für jede Anwendung zusammengestellt und neu kombiniert werden.Bild: Kipp

Befestigung der Basismodule

Dafür werden die Basismodule mit T-Nuten-Schrauben am Bearbeitungstisch befestigt und die Aufbauspannmodule aufgesteckt. Anschließend wird das mit den Spannbolzen oder Reduktionsadaptern versehene Werkstück aufgesetzt und mit einem Drehmoment-Schlüssel manuell fixiert. Der Aufbau ist nun stabil und bereit zur Bearbeitung.

„Das System hat sich sehr bewährt und unsere Erwartungen sogar noch übertroffen“, sagt Jaskolla. „Es ist flexibel und die Montage gestaltet sich schnell und einfach. Zudem hat es große Spannkräfte.“ Mit einer Querkraft von bis zu 30 kN und einer Haltekraft von bis zu 70 kN kann Kipp Uni lock auch hohen Belastungen trotzen. Die Aufspannung der Werkstücke hält ohne Probleme auch den hohen Querkräftenstand, die bei der Dreh-Bearbeitung entstehen.

So plant Peiseler, das neuartige Spannsystem von Kipp auch für weitere Maschinen zu erwerben. „Nachdem das Pilotprojekt so gut gelaufen ist,

Die Werkstücke lassen sich formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbinden und in einer einzigen Aufspannung komplett fertigen.Bild: Kipp

arbeiten wir nun am weiteren Ausbau“, sagt Jaskolla und ist auch mit der Zusammenarbeit mit Kipp sehr zufrieden: „Der zuständige Berater ist telefonisch immer zu erreichen und kommt bei Problemen einfach vorbei. Auch diesbezüglich haben sich unsere Erwartungen absolut erfüllt.