在緊湊型零件的現(xiàn)代化生產(chǎn)中，機(jī)床制造商們經(jīng)常面臨加工薄壁零件的挑戰(zhàn)。 這些工件在夾緊過(guò)程中有特殊要求，我們需要盡可能的減少變形，從而獲得更高的制造精度(例如，圓度，同軸度等)。

      這個(gè)解決方案的優(yōu)勢(shì)

• 一次裝夾的內(nèi)部和外部加工
• 只采用一次裝夾，取代兩套夾具
• 具有最小的轉(zhuǎn)換誤差(< 0.002mm))　< 0,003 mm possible
• 一次裝夾加工內(nèi)圓、外圓，保證最好的同軸度< 0,003 mm
• 由于沒(méi)有外圓夾持，對(duì)于加工圓度沒(méi)有影響
• 一次裝夾工藝，更好的效率，減少機(jī)床臺(tái)份，節(jié)省操作人員

　　一般工件熱后采用徑向夾持方式(例如采用3、4或6爪卡盤)，這樣會(huì)發(fā)生彈性變形。裝夾是由于一定帶夾持力夾持，由于工件變形，工件已經(jīng)不完全是圓形的，而后的進(jìn)行外圓或者內(nèi)圓磨削加工之后，工件在夾持狀態(tài)測(cè)量圓度，是正圓，但是如果將零件松開夾持并再次測(cè)量圓度，則可以看出零件不是圓形的。工件恢復(fù)到自然狀態(tài)，變形的影響會(huì)直接傳遞到工件的最終輪廓。

　　因此，與圖1相似，針對(duì)非常精密的加工要求，我們可以考慮采用端面軸向壓緊的裝夾方式，可以最大程度地減小直徑方向的變形。通常工藝過(guò)程中兩個(gè)端面可以進(jìn)行表面磨削，以便為軸向壓創(chuàng)造最佳的基準(zhǔn)。

　　為了能夠在一次夾緊中加工外圓和內(nèi)圓，該想法是開發(fā)一種夾具，該夾具具有從內(nèi)孔出發(fā)進(jìn)行端面夾緊，和通過(guò)外側(cè)可回退的夾爪方式壓緊端面夾持工件外部。為了能夠加工出完整的外部和內(nèi)部輪廓，夾爪必須可以完全縮回夾具體內(nèi)，夾具回退需遠(yuǎn)離需要加工的后接觸面。為了開發(fā)這種夾具，Buderus Schleiftechnik GmbH贏得了Klopfer公司的支持，Klopfer公司在夾具設(shè)計(jì)制造超過(guò)60年豐富經(jīng)驗(yàn)，在雙方的密切合作下，最終共同成功開發(fā)了這樣一款新的雙軸向夾具。

　　工藝的功能　(見工序圖)

　　工件從毛胚位直接上料，第一步，用于端面夾持的內(nèi)部的軸向芯軸(1))從夾具體(2)內(nèi)伸出。一旦內(nèi)部軸向芯軸(1)到達(dá)前端面位置，內(nèi)部的端面夾爪(3)打開。同時(shí)中心夾爪(4)內(nèi)脹并且用很小的力來(lái)定心工件(5)。軸向夾緊芯軸(1)然后回退，端面夾爪(3)接觸前端面來(lái)壓緊工件(5)推向其后端面直到軸向后定位塊(6)。在這個(gè)時(shí)候，工件就軸向很緊的裝夾到夾具上，機(jī)床可以進(jìn)行外圓的加工。

　　在外圓加工循環(huán)結(jié)束后，四個(gè)外部軸向芯軸(7)會(huì)伸出，一旦其到達(dá)前端面位置，其外部夾爪(8)會(huì)徑向伸出。此時(shí)外部軸向芯軸(7)回退，四個(gè)外部夾爪(8)可以壓緊工件(5)的前端面，直到工件被推到后端面軸向后定位塊(6)。然后工件就會(huì)穩(wěn)定的從外部裝夾到夾具上。然后內(nèi)部的端面夾爪(3)和定心夾爪(4)徑向移動(dòng)到中心，內(nèi)部軸向芯軸(1)往下回退到夾具體(2)中。然后工件內(nèi)圓就可以進(jìn)行加工。在工藝的最后，工件會(huì)被主軸直接放回成品位，主軸抓取下一個(gè)零件進(jìn)行裝夾和加工。

　　結(jié)果和結(jié)論

　　采用雙軸向夾具不僅可以保證薄壁零件內(nèi)外圓裝夾的變形，而且可以使得一次裝夾實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓和外圓的加工。

　　很多內(nèi)外圓采用兩套分開夾具的應(yīng)用，可以通過(guò)采用雙軸向夾具進(jìn)行替代。

　　未來(lái)應(yīng)用的展望

　　這種軸向夾具在內(nèi)圓外同步磨削的應(yīng)用中已經(jīng)在開發(fā)中。這個(gè)夾具應(yīng)用由于可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圓同步加工，會(huì)有效提高加工節(jié)拍，從而減少單件的加工成本。

　　工件視圖(測(cè)試機(jī)床)

　　從內(nèi)部的軸向夾爪

　　工件(5)

　　軸向定位塊(6)

　　定心卡盤(6)(4)

　　內(nèi)端面夾緊卡盤(3)

　　軸向芯軸內(nèi)部(1)

　　軸向定位塊(6)

　　工件(5)

　　內(nèi)部端面夾爪(3)

　　內(nèi)部軸向芯軸(1)

　　軸向定位塊(6)

　　夾具體(2)

　　從外部的軸向夾爪

　　工件(5)

　　外圓端面夾具(8)

　　外部軸向芯軸(7)

　　外圓端面夾具(8)

　　工件(5)