齿轮“智造”升级的必选工具
一般的液压夹具是通过液压元件代替机械零件实现对工件的定位、支撑和压紧；而液胀夹具则是采用静压膨胀技术，根据机床配置选择手动或自动加压机构对夹具进行加压。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/2eec65934374471bbf8a42e275df3fd5.jpeg▲一种外抱式静压膨胀结构工作时,夹具型腔内部预存储的液压介质在加压机构作用下产生极大的压力，迫使薄壁变形元件在整个夹持范围内360°周向均匀弹性变形，实现对工件定位孔/轴的胀紧，且具有较高的夹持定位精度、加工精度及质量稳定性。这一系列优点，使得液胀夹具能与机床配合实现自动化装夹，适用于齿轮加工的自动化生产线。根据夹持工件类型不同，其有外胀式、内胀式及端面胀紧式液胀夹具几种类型。外胀式液胀夹具外胀式液胀夹具通过内部液压介质加压后，心轴上的薄壁变形元件向外膨胀，消除与工件内孔之间的间隙，从而胀紧内孔，实现定位并保证工件径向及端面跳动均≤0.005mm。图1为用于齿轮磨削加工的外胀式液胀夹具，该夹具通过机床液压推杆推动夹具底部活塞顶杆，实现自动加压，并配合工业机器人实现工件自动化装夹，整个换装+加工时间≤30s，寿命高达10万次工件装夹。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/3d196fc85c244241a06ce9bd61808260.jpeg图1 外胀式液胀夹具相比齿轮加工，齿轮工件的检测对其定位精度有着更高的要求，图2为用于齿轮检测的液胀心轴，该心轴在手动旋拧加压螺钉后，将齿轮内孔胀紧，实现心轴与工件基准孔精确无间隙定心和夹紧，其径向与端部跳动≤0.003mm。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/fd92dc8ec78d4f64bd432e36de24efde.jpeg图2 齿轮检测液胀心轴内胀式液胀夹具内胀式液胀夹具其薄壁变形元件在静压膨胀作用下，向内孔收缩，与工件轴配合间隙不断缩小，最终将工件轴夹紧定位。图3为用于三联齿轮磨削加工的可自动上下料的内胀式液胀夹具，该夹具内设置了增压油缸，机床只需为夹具提供约2MPa的液压油作为动力即可自动夹紧工件，且该夹具还配置有压力指示机构，现场操作人员可不借助其他辅助条件来判断夹具运行情况，提高了操作的安全性。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/5ae5a17529484975999e24badb9ee4b2.jpeg图3 内胀式液胀夹具图4为用于压缩机转子磨削的手动液胀夹具，某企业在改造前采用四爪定心机械式夹具，每次装夹工件都需要对工件进行校正，效率极其低下，精度也不高。采用定制的液胀夹具之后，工件一次装夹径向及端面跳动均≤0.005mm，且精度稳定，极大地提高了生产效率和产品合格率。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/62e0a49f28564987b84b42aca13856fe.jpeg图4 压缩机转子磨削液胀夹具端面胀紧式液胀夹具端面胀紧式液胀夹具——液压螺母主要应用于有较高压紧要求的紧固场合。图5所示为液压螺母，在使用时，将该螺母旋入螺杆上后，只需拧紧用于驱动加压活塞的螺钉，即可在螺母端面上提供极大的预紧力，在具有强烈振动冲击的工况下，液压螺母也具有防止松动功能。同时使用内置活塞加压，无需外接液压泵。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/c47735392ced4bf291bc19d42703d4ea.jpeg图5 液压螺母图6所示为剃齿刀磨削液胀夹具，该剃齿刀在磨削过程中对端面的垂直度有较高要求，因此在对剃刀内孔胀紧定心的同时，需对其端面进行压紧。该夹具采用液压螺母对其进行端面压紧，相对于普通螺母，液压螺母操作使用更方便，且锁紧力更强更均匀，更好地保证了磨削精度，该剃齿刀装夹精度径向及端面装夹跳动精度均达≤0.003mm。https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180706/6768d2510c28456ea81c0d034ec17ccc.jpeg图6 剃齿刀磨削液胀夹具精度要求高的产品就要有高精度的夹具做配合
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