本体纤细但仍保持刚性,小直径工件因此能够加工,夹具不会成为限制因素。夹套与拉杆为一体式组件 — 夹紧与松开均由拉杆驱动,这正是心轴能做得足够细长、适合长悬伸加工的原因。
| 重复定位精度 | 优于 0.01 mm |
|---|---|
| 夹紧 | 高径向夹紧力配合轴向拉回机构,把工件拉紧贴合定位面 |
| 振动 | 硫化橡胶粘结夹套可吸收加工振动 |
| 排屑 | 工件与夹套之间内置冲屑流道 |
| 典型机床 | 磨齿机 — 接口按贵司指定的机床制作 |
若零件条件允许从深孔前端夹紧,夹紧刚性会明显提高,磨削稳定性也随之提升。
| 装夹范围 | ø20 至 ø120 mm,由五种心轴规格覆盖 |
|---|---|
| 同心度 | 优于 0.01 mm |
| 换装 | 快换系统换装 1 分钟,重复定位精度 0.003 mm |
| 驱动方式 | 标准液压缸,手动或自动 |
| 定位块 | 三个安装面,适用不同装夹方案 |
| 夹套 | 标准精密夹套现货供应;可与车削心轴夹具通用 |
五种心轴规格覆盖 ø20 至 ø120 mm,是这里的实用要点 — 零件品种变化时,柜里的夹具数量才不会一直增加。
液压涨紧依据 Pascal’s law:施加于密闭、不可压缩流体上的压力被均匀传递,因此弹性涨紧元件在整个 360° 范围内均匀变形。于是定位与夹紧在同一个动作中完成,作用于内孔或轴径。
| 夹紧压力 | 最高 100 MPa,可调 |
|---|---|
| 重复定位精度 | ≤ 0.003 mm |
| 接触 | 无缝 360° 面接触;夹紧力均匀,变形极小 |
| 液压系统 | 内部介质完全密闭,不依赖外部供压 |
| 最小工件 | 直径可小至 5 mm,仍保持刚性与精度 |
| 尺寸适应性 | 缩径套与花键夹套可让同一套夹具覆盖多种工件尺寸 |
液压心轴的最大涨量约为装夹直径的 0.3%。所需涨量是三项之和 — 工件公差、配合间隙,以及安全传递扭矩所需的涨量。样本以 ø25 H8 柄部为例进行了推算:
| 项目 | 条件 | 数值 |
|---|---|---|
| 工件设计公差 | ø25 H8 | 0.033 mm |
| 工件与心轴之间的间隙 | 手动夹紧 | 0.010 mm |
| 安全传递扭矩所需涨量 | 磨削 | 0.030 mm |
| 所需心轴涨量 | 0.073 mm |
25 mm 的 0.3% 是 0.075 mm,因此该零件在范围之内 — 这正是设计心轴之前必须做的核算。
| 手动,无需辅助工具 | 检测心轴,定位精度比夹紧力更重要的场合 |
|---|---|
| 手动配辅助工具 | 金属切削最常用的方式 — 更高的夹紧力可提升加工稳定性 |
| 自动 | 以机械、气动、液压或电磁方式驱动夹紧活塞;适用于半自动与全自动机床 |
| 外部增压辅助 | 由外部增压机构推动活塞,使多套夹具在不同位置同时夹紧 |
| 全封闭式 | 本体与夹套永久组装为一体 |
|---|---|
| 开放式 | 本体与夹套可分离,维护方便 |
| 轴向支承力 | 沿轴线导入支承力 — 常见于带轴向锁紧的卡盘式夹具 |
| 径向支承力 | 由外圆导入支承力 — 心轴或卡盘式夹具 |
| 中心夹紧力 | 从中心直接作用在心轴段上 — 心轴式夹具 |
| 内花键涨紧夹具 | 夹紧头置于大型夹套内,提供稳定的夹紧力与定位。工件外径可至 ø400 mm。专为通过内孔插削内花键设计,并针对立式机床优化。 |
|---|---|
| 滚齿心轴 | 夹紧扭矩来自径向涨紧,作用力由机床油缸与拉杆提供。定位台肩在同一动作中完成定位与夹紧,因此无需单独的轴向夹紧。油槽或耐磨涂层可提高小直径时的扭矩承载能力。 |
| 多件磨齿夹具 | 零件在机外预调站上料并调整,然后连同心轴一起送上机床。与主轴配合的主轴锥度接口磨削至 0.003 mm 跳动。 |
| 自动上下料用心轴 | 一端固定在主轴上,夹紧力由机床油缸提供。内部机构驱动夹紧位置附近的偏心销,使机械手能够精确上料;尾座顶尖上的导向套再把零件推到位。 |
| 花键与精密孔心轴 | 两个独立夹紧位置,齿形夹套可夹持内花键,含斜齿。双顶尖配弹性夹套,手动径向夹紧。跳动 0.005 mm。 |
| 带压力转换的液压心轴 | 安装在快换夹具上,由底座法兰上的夹套定心,压力由机床提供。更换过渡套即可改变工件直径。跳动可达 0.003 mm。 |
| 大型手动夹紧 | 装夹直径可至 400 mm,径向夹紧力达 200 kN,并配卡盘装拆工具。 |
这些夹具能守住这些数值,靠的是过程控制,而不是某一个巧妙的设计。Mongtec 使用来自日本与德国的五轴加工中心,配备机器人上下料、在线检测与刀具管理, 车间为全封闭、恒温、无尘环境,并设有集中式油雾收集。大行程加工中心可加工直径约 1 米的零件。
热处理为厂内自制 — 真空淬火、高频感应淬火、真空钎焊、真空回火、渗碳与深冷处理 — 钢件另可进行发黑、镀镍、喷砂与喷丸处理。
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