夹具在齿轮加工中的应用解决方案

刘进，德国HWR花儿公司中国技术总监、上海雷昀机电科技有限公司总经理 2024-06-04

本文介绍夹具在齿轮加工中的应用解决方案，以帮助读者更好地了解夹具在齿轮加工中的重要性和作用。

在齿轮加工领域，夹具的合理应用是确保加工质量，提高生产效率的关键因素之一。使用夹具夹紧的目的是保证工件在夹具中的定位，不致因加工时受切削力，重力或伴生离心力、惯性力、热应力等的作用产生移动或振动。夹紧装置是夹具完成夹紧作用中重要且不可或缺的组成部分，除非工件在加工过程中所受到的各种力不会使它离开定位时所需确定的位置，所以要设有夹紧装置。本文介绍夹具在齿轮加工中的应用解决方案，以帮助读者更好地了解夹具在齿轮加工中的重要性和作用。

对于齿轮加工，夹具首先需要提供稳定可靠的夹持力，以防齿轮坯料在切削和磨削等加工过程中出现松动或位移。在传统卡盘中，所有的驱动部件围绕中心以相同方向移动（如楔形杆、楔形钩、卷轴），要么向中心位移，要么离开中心。而HWR四爪卡盘的驱动装置（同心补偿）在两个平行轴上向内或向外移动。补偿是通过用杠杆或滑动门型齿轮连接截然相反的滑块来实现的。补偿技术允许圆形、方形和几何上不规则的工件在车削和铣削操作中与夹紧装置/旋转轴同心加工。卡盘夹具则凭借其强大的夹紧力，能够适应多种尺寸和形状的齿轮，提供稳固的支撑。

夹具在齿轮加工中的作用

固定工件：夹具可以有效地固定齿轮工件，确保工件的位置和姿态准确无误，使得齿轮加工的精度和一致性得到有效控制，提高了加工质量。HWR四爪卡盘四爪浮动自定心，可夹持任意形状产品，圆形、方形、长方形、异形、薄壁件，并能自动找到工件中心。四爪卡盘的设计使其始终夹住中心，即使在加工过程中4个卡爪都被磨损，还是工件外形厚薄不一，这些卡爪总能找到工件的相对中心。这是基于该卡盘的特殊功能和结构，安全、稳定且可靠地夹持工件。

图1

提高加工效率：通过夹具的使用，可以实现齿轮的快速夹持和更换，大幅缩减了加工时间，提高了生产效率。HWR的卡盘高精密夹持工件，软爪修爪后，四个爪的重复装夹精度为+/-0.002mm。在同等条件下，测试四爪卡盘和其他三爪卡盘夹薄壁件变形量分析后得出，三爪夹持的工件形变量0.007mm，四爪夹持相同的工件形变量仅0.002mm，近乎3倍的提升。

夹具在齿轮加工中应用解决方案

定制化夹具设计：在设计夹具时，要充分考虑齿轮的具体形状和尺寸特点。一方面，夹具应具备足够的刚性和强度，能够承受加工过程中产生的各种力和振动，确保加工的稳定性。另一方面，精确的定位机构必不可少，它能保证齿轮在加工时位置的准确性，从而实现高精度的齿形和尺寸。四爪卡盘通用性强，能够适应不同工况使用，适当设计改变夹持卡爪，满足装夹的要求，用HWR四爪浮动自定心卡盘能够替代三爪卡盘和虎钳的所有功能。

图2

多功能夹具设计：设计具有多动能性的夹具可以适用于不同种类的齿轮加工，提高了夹具的灵活性和适用性。传统三爪卡盘夹持薄壁件时，工件容易变形。HWR有一款浮动卡爪的部件INOZet桥摆，可以使三爪变六爪，桥摆部件可以摆动，有效解决了薄壁件易变形的夹持难题，该款卡爪部件适用于8寸及以上各种卡盘，HWR可以根据用户卡盘本体的品牌型号帮助其配型。