KME公司开发的第五轴墓碑式夹具，有助于确保遥控直升机发动机部件（如曲轴箱）的点对点精度

KME Engines（位于加利福尼亚州奥兰治）是遥控直升机界的知名企业，其生产的高端铝坯发动机体积小功率大。这使得小型遥控直升机得以发挥较大机型的性能，动力提高30％以上，可表演先进的空中杂技而不用担心发动机会被拖垮。

为使发动机有效地工作，KME的发动机使用的铝坯组件必须加工到极其严格的公差。例如，曲轴箱的正面和背面有曲轴的轴承套圈，其各自的孔径分别为0.875in（1in=25.4mm）和1.1in，必须加工到±0.0002in的误差以内。此外，如果曲轴箱的中心孔超过其标称内径0.0005in，发动机的硝基甲烷燃料会通过发动机的前面排出。另外，如果中心孔太小，因为曲轴缺少足够的油，发动机会卡住。

事实上，KME公司为解决其自己的加工问题而精雕细琢出来的这种设备确实不错，该公司因此推出一个新的业务部门“KME数控”，使第五轴墓碑可用于其他希望得到类似好处的工厂。在最近的一次访问中，KME公司的共同业主兼此设备的发明者Jerome Mezzasalma和Kevin Liboon，讲到了他们如何碰到的令人沮丧的夹具难题，迫使他们想出了一种创造性的5轴卧式加工中心夹具的概念。

从设计到制造

KME的母公司K2公司是一家数控镂铣机和等离子切割机制造商。其创始人Liboon先生是机器人和电子方面的专家，他与Mezzasalma先生有共同的爱好：玩高端遥控直升机。他们于是在2008年创建了KME。

KME的发动机部件使用的是铝坯。这是实现更高马力的关键，因为铝坯件的壁可以做得更薄。因此，比起传统的铸铝气缸来，这种材料的气缸可以挤进较大的空腔。每个引擎内的22个组件中，曲轴箱被认为是最具挑战性的机件。

KME公司认识到，多次装卡会妨碍加工轴承套圈达到所必需的定位公差，便试图在立式加工中心的第四轴分度台上安装旋转分度器。这样能够准确地把曲轴箱旋转180°，交替地加工每个套圈而无需重复装卡。然而，车间的热波动却影响了立式加工中心保持必要的公差。这促使他们尝试一种装配架。曲轴箱被安装在装配架里面，装配架在车床上被卡紧，第一个轴承套圈加工完成后，夹具只需翻转并重新卡紧，便可以加工另一个套圈了。尽管装配架提供了一个有效的方式来保持了轴承套圈与车床之间的定位，但使用这种方法时机器的不稳定性还是导致了约50％的废品率。

KME公司随后决定另外投资置办工具，在更稳定的Kiwa KH-45卧式加工中心上加工曲轴箱。使用两面都安装有旋转分度器的T型墓碑式夹具，就可以做到一次装卡生产两个部件。但是，计划又变了，因为这时他们意识到可以利用墓碑式夹具的镂空设计，在其内部安装伺服电动机驱动各个旋转分度器。

他们的第五轴墓碑式夹具具备了许多优点。分度器从夹具的表面仅仅扩展了几英寸，比在表面安装的分度器所占用的空间要少。另外，伺服电动机、电路板和所有的电源线和信号电缆全都被安全地放在夹具内部。水银旋转开关安装在夹具托盘的基座里，台面全旋转都不会有电缆缠绕。每次托盘被旋转并降低到机器的台子上时，开关就会与卧式加工中心上匹配的连接器啮合，该连接器连接着卧式加工中心导轨罩和夹具的控制单元。只要有一个新的托盘降低到台子上，就会有一个信号被发送到控制单元，告诉机床其数控系统已经到位，并运行那个程序。

Mezzasalma先生说，该设备正在申请专利，非常适合一般需要3次或更多次装卡的加工。宽度小于7in的小零件是比较理想的，但在墓碑夹具里面也可以安装几乎任何规格的伺服电动机来夹持较大工件。目前，使用该设备可以在五个轴上定位，但该公司还计划提供全5轴加工轮廓的版本。