一、靜壓膨脹式刀具夾頭

符合機(jī)床、刀具高速化發(fā)展趨勢(shì)的靜壓膨脹式刀具夾頭：

近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床朝著“高速、高效、高精度”的方向發(fā)展，同時(shí)主軸具有很高的回轉(zhuǎn)精度。這對(duì)刀具夾持系統(tǒng)也提出了很高的要求，具體表現(xiàn)在夾持回轉(zhuǎn)精度、動(dòng)平衡性能以及動(dòng)力學(xué)性能等各個(gè)方面。從而使新型精密刀具夾持技術(shù)---靜壓膨脹式刀具夾頭應(yīng)運(yùn)而生。

圖1 靜壓膨脹式刀具夾頭

靜壓膨脹式刀具夾頭的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。在夾頭主體與裝夾孔的膨脹壁之間有一個(gè)環(huán)形封閉油腔, 油腔內(nèi)充滿了專用液壓油, 可以將油壓均勻地傳遞到密閉油腔的每個(gè)部分, 同時(shí)還增加結(jié)構(gòu)阻尼, 改善夾頭的動(dòng)力學(xué)特性, 對(duì)減小振動(dòng)、提高加工質(zhì)量具有顯著的效果。

二、內(nèi)/外脹夾具

實(shí)現(xiàn)薄壁件加工快速裝夾的內(nèi)/外脹夾具：

為了解決高精度工件用普通芯軸加工易產(chǎn)生較大跳動(dòng)而達(dá)不到工藝要求的問(wèn)題，液壓膨脹工裝的使用漸漸為大家所知。其已經(jīng)在薄壁加工，滾齒、插齒加工，高精度栓具制作等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

圖2 內(nèi)脹夾具

液脹夾具能同時(shí)實(shí)現(xiàn)工件定位和傳遞轉(zhuǎn)矩，無(wú)需其他結(jié)構(gòu)裝置，且可以通過(guò)選擇變徑套實(shí)現(xiàn)變徑夾持，以響應(yīng)柔性化生產(chǎn)要求，減少換裝時(shí)間，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低成本，解決了高精度工件的加工精度問(wèn)題。內(nèi)脹式以?shī)A具薄壁套外表面對(duì)工件進(jìn)行定位與夾緊，外脹式則是以?shī)A具薄壁套內(nèi)表面對(duì)工件進(jìn)行定位與夾緊，我們重點(diǎn)介紹它們的應(yīng)用。

三、液性塑料夾具

液性塑料夾具在加工薄壁、高精度零件方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。以下先對(duì)液性塑料夾具優(yōu)點(diǎn)、液性塑料配方、壓注過(guò)程以及液性塑料夾具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等做了詳細(xì)敘述，為想要設(shè)計(jì)液性塑料夾具的人員提供了基本參考資料，之后介紹了兩個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)用的案例，為同類零件的加工提供了新的思路。

圖3 一種離合器分離套筒液性塑料夾具結(jié)構(gòu)

液性塑料夾具是利用液性塑料的不可壓縮性，將壓力均勻地傳給薄壁套筒，并通過(guò)套筒的變形來(lái)定位和夾緊工件。可應(yīng)用于磨、車、銑、鉆、鏜、齒輪加工(滾齒、插齒、刨齒)、蝸輪加工等。機(jī)械加工工序中還可應(yīng)用于檢驗(yàn)和工具制造。使液性塑料產(chǎn)生壓力的來(lái)源有：手動(dòng)、氣壓及液壓。在某些場(chǎng)合下。液性塑料產(chǎn)生的壓力主要起定位作用，而壓緊工件是采用氣壓或液壓。

四、外抱式靜壓膨脹夾具

減少薄壁零件加工變形的外抱式靜壓膨脹夾具：

金屬零件，尤其是薄壁零件在加工過(guò)程中由于材質(zhì)本身的狀態(tài)及加工過(guò)程中熱應(yīng)力等因素的影響，變形是不可避免的，主要原因是薄壁零件剛性差、強(qiáng)度弱，在加工中極易產(chǎn)生變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量。

在加工過(guò)程中，選擇合適的夾具夾持薄壁零件并且根據(jù)零件的加工工藝要求改進(jìn)夾具結(jié)構(gòu)能夠有效改善這一問(wèn)題。以下將介紹一款薄壁零件夾具以及一位熱心用戶在設(shè)計(jì)薄壁零件夾具過(guò)程中對(duì)夾具改進(jìn)的分享。

圖4 液脹夾具改進(jìn)

五、可以“自卸”的漲套解決回轉(zhuǎn)體加工

變速箱的零部件里有許多是回轉(zhuǎn)體，此類零部件大部分采用漲套式夾具以內(nèi)孔為基準(zhǔn)定位夾緊加工，由于漲套錐度小，使用長(zhǎng)時(shí)間其表面粗糙度變差等因素，往往在加工結(jié)束后，雖然松開(kāi)了緊鎖螺母或者松開(kāi)設(shè)備主軸的拉桿，但漲套不能在內(nèi)應(yīng)力下收縮復(fù)位，必須使用外物敲擊才能卸載工件。怎樣才能讓操作者省去這煩躁無(wú)味的動(dòng)作并減少磕碰成為主要探究的問(wèn)題。

圖5 自卸式漲套

通過(guò)對(duì)設(shè)備及原夾具的仔細(xì)分析，所有主軸帶拉桿的設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)松緊功能，如數(shù)控車床、數(shù)控滾/ 插/ 剔齒機(jī)床等。為了防止人為敲擊工件造成工件外觀質(zhì)量受損，不能從外部給予卸載力，只能從內(nèi)部想辦法解決，利用設(shè)備自動(dòng)松開(kāi)拉桿的動(dòng)作對(duì)老式漲套夾具改進(jìn)設(shè)計(jì)如圖5。

圖6 離合器殼體車夾具

漲緊夾持的技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展，解決了很多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的加工問(wèn)題，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的加工精度。