制造工艺升级的转型期，看夹具如何发展

夹具超人 · 发表于 2019-12-23 11:15:10

Part.1 六爪浮动卡盘

面对要求圆度较高的薄壁类零件，普通的三爪卡盘在加工时会产生较大的圆度变形，而六爪浮动卡盘的设计，能够保证一个较高的圆度。此卡盘的相邻卡爪具有前后补偿功能，卡盘可以使用浮动状态，也能使用自定心状态，当我们夹持一些毛胚件时，可使用浮动状态来保证每个点的夹持受力均等，当精加工零件时，切换至自定心状态来保证产品的圆度。

卡盘夹持方式的受力分析：

通常用三爪卡盘扇形爪夹持薄壁零件时，对心夹持过程中有一个交叉力（红圈部分），不管扇形爪与工件的接触面多大，只要卡爪之间有缝隙，在交叉力的影响下，工件在卡爪交接的位置会因交叉力而发生变形。而六爪浮动卡盘相邻两爪间通过杠杆原理进行浮动，所以基准在两爪中间位置，通过这种设计，卡爪的移动方向都是对心的，这样就可以有效保证夹持过程中没有太大的交叉力，从而保证工件的圆度。

如下图所示，经多次加工实验，六爪浮动卡盘与三爪卡盘的圆度加工变形比为1/10，即通过六爪浮动卡盘加工薄壁类零件可以让圆度提高10倍。

Part.2 快换类卡爪

在现有技术中，卡盘与卡爪为一体成型，经较长时间使用后，其外表面会有产生磨损，一旦达不到精度要求，整个卡爪则需要立即更换。另一方面由于加工产品的多样化需求，一体成型的卡爪在装夹不同工件时则需要立即更换，每次更换卡盘内的多个卡爪操作较为，麻烦时间也较长。因此，现发明了多种快换类卡爪：

1.倒钩式快换爪

在更换时只需将卡爪倒扣位置卡到基爪上，向后推，中间锁销位置锁紧即可更换完毕。

2.嵌入式快换爪

如图所示，基爪上有凸轮机构，只需用六角扳手将凸轮旋转即可将子爪拿出进行置换。

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3.液压快换爪

单个卡爪内部具有集成的液压油腔，通过2个子爪实现工件的夹持，在夹持时，卡爪在移动过程中，子爪接触工件后，通过反作用力，子爪内部油腔压力上升，压力作用于两个子爪之上并保持两子爪压力相等，通过这种方式可以保证每个子爪与工件的夹持力相等，对一些圆度不好的毛坯零部可以有效保证六个点夹持受到均匀的力。

Part.3 零点快换系统

使用传统夹具会因为需要多套夹具而造成巨大的一次性投资，更换、调整夹具同时还会占用大量的辅助时间。而零点快换系统因其具有更高的夹持力，完全的密封及免维护特性，高效的短锥定位设计，整个不锈钢材料选择，特别适用于需要高效、高精度夹持加工的场合。

零点定位系统内部结构：

来看一段传统夹具与零点快换系统在实际生产过程中的对比视频：

（视频请搜索夹具侠，进入网站社区版块查看原文）

该产品目前已经在国内的发动机缸体、缸盖加工中实现直接夹持，仅通过锥形定位销及拉紧模块组合，一次装夹，五面加工，其夹具结构亦简化，符合发动机加工的发展趋势。

面对不同类型的缸体加工，只需将拉钉按照现有的尺寸布局，搭配模块即可完成定位装夹。

零点快换在大型件中的应用：

大型结构件工艺难点一般有应力变形、难加工、装夹困难的问题，而产生这些难点的原因是：

利用零点快换系统可以完美解决以上各种问题，如下所示产品，在产品前端有三角形布局，中间为主定位模块，右边则是角向定位模块，下面则是拉紧模块。通过3个模块将产品的6个自由度全部限制，周边则都为浮动模块。

通过在零件上增加工艺凸台来保证工件和零点快换系统的连接。

在去应力方面，零点定位系统可以在工序中进行调整且不影响定位精度，从而使内应力得到释放。

（视频请搜索夹具侠，进入网站社区版块查看原文）

Part.4 电永磁、真空吸盘

电永磁吸盘的特点是工件的吸脱由开关控制。由于仅吸脱时瞬时用电，很省能也不会产生温度上升的问题，可进行高精度加工。在吸紧时，万一发生电源故障或停电，也无消磁之扰。

再来看看电永磁吸盘在车和铣中的应用：

真空吸盘加工过程中，侧向力是靠吸盘的摩擦力来实现的，所以如何保证侧向力的有效加持是个大问题。下面的这款真空吸盘盘面上有矩阵式蓝色小摩擦块，可以提高产品30%的侧向力。

（完整内容请搜索夹具侠，进入网站社区版块查看原文）

maxboy2007 · 发表于 2019-12-24 09:19:46

很不错，顶一下

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