沖模車間利用刀具夾緊的組合裝置使小直徑刀具的性能達到最大化。

      加工中心的用戶面臨著許多刀具夾緊的選擇。各種箝位機械裝置——包括固定螺絲釘、卡頭、熱套系統(tǒng)和水壓大體上都可以做同樣的事情，它們都可以在保持同心度和硬度的情況下夾緊刀柄。

 

Impact Forge加工車間中的鍛模加工過程

 

      盡管如此，各種機械裝置在不同的應用領域達到這兩個目標的程度還是不同的。此外，特殊的裝卡公司對夾緊裝置進一步擴大了其應用的范圍。要想在一個特定的車間完成一項特定的工作，夾緊裝置的正確選擇也變得越來越難。

      位于Indiana,Columbus的Impact Forge的加工車間就面臨著一次需要多個裝卡的挑戰(zhàn)。這個車間加工的小型刀具有很長的懸置長度，這些工作不僅包括有限的刀具接入，也包括硬質(zhì)材料的加工。

      這個車間研制的刀具夾緊方案由多個共同工作的夾緊裝置組成。

 

有一個標尺不僅可以用來說明型腔有多深，而且還可以說明空心墻的離隙角有多小

      具體的工作

      車間內(nèi)的鍛模加工過程，它的工作主要是對一些已經(jīng)在焊接中修補過的現(xiàn)有的模具進行重新加工。工藝編程員Doug Lynch解釋說，硬度達到50Rc的焊接模具的硬度要比以前更高。

      粗加工和精加工可以在兩臺Okuma臥式加工中心中的任意一臺中進行。其中粗加工包括在定位螺絲裝卡臺上裝卡一個直徑為1in（1in=0.0254m）的端銑刀。相比之下，精加工的裝卡難度顯得更大一些，因為模具的小直徑要求端銑刀的直徑小于0.030in。同時，加工工件內(nèi)部的凹槽和小的離隙角時，需要一個夾緊方案使得這些小型刀具能夠充分接近表面從而進行加工。

      從前，車間都是使用熱套夾緊裝置來實現(xiàn)這些目的的。在不移動工件的情況下，熱套夾具利用熱脹和冷縮的原理，加熱時夾具會張開變大，裝卡刀具，然后冷卻時夾具又會收縮。熱套提供了一個夾緊小型刀具的方式，這種方式的夾具通常具有很簡潔的外形，可以同心的夾緊刀具。

      Lynch 先生說，問題是熱套的夾緊力是與膨脹量和收縮量成比例的，而膨脹和收縮量是與孔的尺寸有關的。足夠小的孔可以適合車間中小型刀具的夾緊，它所產(chǎn)生的夾緊力相對要小。加工中發(fā)現(xiàn)，采用Melin（Cleveland市，Ohio州）公司的小直徑端銑刀可能實現(xiàn)更高效的切削，有一種情況例外，如果切削力太高的話，熱套夾具會放開小型刀具。換句話說，加工中心和刀具可以完成加工，但夾具是限制性因素。

      車間研制的其中一個方案是來自Schunk（Morrisville市，North Carolian州）公司的“Tribos”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)使用金屬的反彈力來夾緊刀具，這和熱套夾緊很相似，不同的是，它使用機械力來打開孔。

      Impact Forge車間方案的其他部分是在水壓裝卡之內(nèi)保持一個Tribos的外延。

 

下面就是箝位裝置。將桿拉起促使夾具鉆出一個圓孔，這就使得刀具可以嵌入

      更長的壽命

      下面的圖片顯示的是Tribos系統(tǒng)的裝卡設備。夾具孔的外形很普通，但它通常都會被想象成為一個理想的圓形。當夾具以這種方式保持時，就可以將刀具嵌入。釋放出來的力會使夾具反沖，同時同心的夾緊刀具。

 

加工車間將夾具技術融合在了一起，Tribos由水壓裝置夾緊

 

      用這個系統(tǒng)來夾緊刀具，Impact Forge的加工車間可以使Melin公司直徑為0.03in、剛度為50Rc的球頭刀運轉(zhuǎn)，運行的狀態(tài)是8500r/min、20ipm，切削深度為 0.003in。Lynch先生說，當通過熱套夾緊小型刀具時，車間就不能保證這些參數(shù)。

      當提到保持外延來夾緊刀具時，加工車間發(fā)現(xiàn)任何由金屬的彈性產(chǎn)生力的夾緊裝置——包括熱套系統(tǒng)和卡頭——與同樣可完成任務的水壓夾具相比都遜色了許多。使用水壓裝卡來夾緊Tribos系統(tǒng)的外延要比用一個夾頭系統(tǒng)來夾緊的效果更好，前者能夠使刀具的壽命增加3－－4倍。

      水壓夾具是利用水壓來傳送力的。這個夾具包含一個液壓機液體蓄水池。使用者通過擰緊螺釘將壓力施加到液體上，然后壓力會分布在金屬套管周圍來夾緊刀柄。這個撓性襯套的壓縮可以夾緊刀具。此外，液壓機液體提供振動阻尼作為二次增益。Lynch先生將這個阻尼歸為是刀具壽命的改進的結果。

      加工車間使用同樣來自Schunk 公司的“Tendo”水壓夾具。通過對其他水壓夾具的考慮，Lynch先生說夾具的壽命比刀具的壽命更需要引起我們的重視。當夾具空閑的時候，偶然上緊螺釘會壓縮襯套，導致?lián)p壞夾具。Tendo的設計剛好避免了這個問題，因為通過一個單獨的機械裝置，螺釘僅僅被上緊到一個預先停止狀態(tài)來觸發(fā)水壓。這樣，轉(zhuǎn)矩扳手就沒有必要了，而且當夾具空閑的時候也可以上緊螺釘。