一文看懂快换夹具的选择与使用

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本篇内容将会分享：快换夹具常见的接口种类、接口选用原则、快换系统的视频讲解、以及零点定位系统在发动机盘环件中的应用。很多零件在加工中准确定位和安装一般需要停机辅助时间，而带机外定位找正的系统可以解决此弊端。

快换夹具常见的接口种类

目前，市场上常见快换夹具的接口按形状分主要有：片状(EROWA、3R定位片)，柱状(VB、JERGENS球锁、HAINBUCH、SCHUNK、AMF)，短圆锥(HSK、EROWA的MTS托板系统及3R、AMF、SCHUNK零点定位)，异形(3R的齿形)等。

图1 短圆锥接口

快换夹具的接口从原理上分主要有：微变形型(EROWA、3R的片状)；精密配合型(VB、SCHUNK、AMF的柱状)；过盈配合型(JERGENS球锁、HAINBUCH的柱状);过定位型(HSK的锥面组合)等。

图2 HSK原理接口

快换夹具接口选用的原则

快换夹具接口选用原则最主要的是基准重合的原则：

• 对产品加工精度高，切削力大的大型零件可选3R、 EROWA、AMF等零点定位系统，重复定位精度在0.002～0.005之间，其工装成本高；
• 对加工精度高，切削力轻(磨削，电加工等)的小型零件可选EROWA卡盘定位片系统，重复定位精度在0.005之内，其工装成本较高；
• 精度高的中小形零件可选用HAINBUCH定位销系统，重复定位精度在0.003之内，其工装成本较高；
• 对精度适中的大中小形零件可选用JERGENS球锁定位销系统，重复定位精度在±0.013之内，其工装成本较低。
  

快换系统示例

EROWA的MTS零点定位系统是一种模块化开放的定位夹持系统，可由单MTS卡盘组成单个托板化或多个MTS卡盘组成托板化，在机床工作的同时工件能在机外做好找正装夹准备。有定位夹持快速预览、自动清洁功能，可配合自动化生产线使用。

MTS零点定位系统组成示意如图3，其主要由卡盘、工装托板、定位拉钉、补偿拉钉、夹紧拉钉、基础板等组成。最简易的MTS零点定位系统可由两个卡盘、定位拉钉、补偿拉钉、工装和设备工作台组成，将卡盘安装在机床工作台上，定位拉钉和补偿拉钉直接装在工装上就可组成零点定位系统。

图3 MTS零点定位系统示意图

对于大型工件使用的MTS零点定位系统，可根据工件及设备具体情况任意组合，工装托板和基础板可以是圆形或方形，卡盘数量根据基础板大小来确定，除必须有定位拉钉和补偿拉钉来确定工装托板的位置外，其余卡盘处选夹紧拉钉，采用气动和液压操作，可实现自动锁紧和解锁。

零点定位在盘环件夹具中的应用

? 盘环件的结构特征与工艺特点

图4发动机

发动机中各种盘、环类零件较多，有涡轮盘、整体叶盘、压气机盘、封严盘、封严环等，如图5所示，其共性特征是为圆环形，盘类零件外沿上为叶片或榫槽，中间为定位安装孔，孔与盘沿之间为带型面的辐板，型孔或有安装孔，封严环和封严盘类零件还有密封齿槽等。

图5 盘环件结构示意图

以高压涡轮盘为例，其主要的工艺路线为：毛料—粗车前后探伤端面—探伤—粗车前后端—粗车内型—车前后端基准—磨前后端基准—半精车前后端—精车前后端—拉削榫槽—铣前后端面型孔及槽—磨前后端基准—无损检测—特殊工艺—终检—入库。

? 零点定位系统在盘环件夹具中的应用

图6 带MTS卡盘的基础板示意图

盘环类零件在加工中使用的设备主要为各型数控车床和加工中心，零件的准确定位和夹具在设备上的正确安装所需辅助时间较长，造成设备停机等待。图6为带MTS卡盘的通用基础板示意图，其由基础板、7个定位卡盘、初定位销等组成，操作拉钉夹紧的油道采用暗油路。

图7 带MTS拉钉的工装托板示意图

图7为带MTS拉钉的工装托板示意图，装有定位拉钉和补偿拉钉各一个，其余装5个夹紧拉钉。

图8涡轮盘夹具示意图

图9 涡轮盘封严盘夹具示意图

图8为涡轮盘夹具示意图，图9为涡轮前封严盘夹具示意图，图10为带MTS定位系统的机外找正装置示意图。

图10 带MTS定位系统的机外找正装置示意图

工作时将通用基础板在机床工作台上找正安装好，把分别装夹有工件和夹具的托板定位夹紧在基础板上，开动机床就可加工。同时在机外，把第二个装有夹具的托板定位安装在找正装置上的基础板上，装上工件进行机外定位找正装夹，节约辅助时间。

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李佳禾

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