快换夹具的实际应用

相同的夹紧原理,做成贵司工序真正需要的夹具。 磨齿与滚齿心轴、液压涨紧夹具、花键心轴,以及为自动上下料设计的夹具 — 本页呈现的是快换系统按零件设计、而不是按样本规格销售时的样子。Mongtec Precision 是台湾品牌,在台湾台中设计与研发。

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磨齿夹具

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。

滚齿夹具

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。

液压涨紧夹具

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

实际需要多少涨量

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 H80.033 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。

夹紧方式

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

夹具结构形式

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

按工序定制

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。

制造方式

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。

样本 PDF

Mongtec 快换夹具应用样本快换夹具应用(PDF)
这些夹具是设计出来的,不是从货架上挑的。 Mongtec 需要的是零件图纸 (内孔或轴径、公差、长度、材料)、加工工序,以及机床及其主轴或工作台接口。 可行性核算与夹具方案不收费。

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