1.常见快换夹具的接口种类及选用原则

1.1 .快换夹具常见的接口种类

目前，市场上常见的快换夹具接口品牌主要有： 瑞士EROWA(依诺瓦卡盘定位系统，MTS托板零点定位系统)、3R(卡盘定位片系统，定位销，零点定位系统)、VB(威博零点定位系统); HSK;美国JERGENS(杰根斯球锁定位销系统);德国SCHUNK(雄克零点定位系统)、AMF(零点定位系统)、HAINBUCH(瀚柏格定位销系统)等。

快换夹具的接口按形状分主要有：片状(EROWA、3R定位片)，柱状(VB，JERGENS球锁，HAINBUCH，SCHUNK，AMF)，短圆锥(HSK、EROWA的MTS托板系统及3R、AMF、SCHUNK零点定位)，异形(3R的齿形)等。

快换夹具的接口从原理上分主要有：微变形型(EROWA，3R的片状);精密配合型(VB，SCHUNK，AMF的柱状);过盈配合型(JERGENS球锁，HAINBUCH的柱状);过定位型(HSK的锥面组合)等。

1.2. 快换夹具接口选用的原则

快换夹具接口选用原则最主要的是基准重合的原则，对产品加工精度高，切削力大的大型零件可选3R、 EROWA、AMF等零点定位系统，重复定位精度在0.002～0.005之间，其工装成本高;对加工精度高，切削力轻(磨削，电加工等)的小型零件可选EROWA卡盘定位片系统，重复定位精度在0.005之内，其工装成本较高;精度高的中小形零件可选用HAINBUCH定位销系统，重复定位精度在0.003之内，其工装成本较高;对精度适中的大中小形零件可选用JERGENS球锁定位销系统，重复定位精度在±0.013之内，其工装成本较低。

2.零点定位系统简介

2.1 MTS零点定位系统的特点

EROWA的MTS零点定位系统全称为MTS零点工件夹持系统，该系统是一种模块化开放的定位夹持系统，可由单MTS卡盘组成单个托板化或多个MTS卡盘组成托板化;其安装时间少，使停机时间降至最低限度，在机床工作的同时工件能在机外做好找正装夹准备，重设夹持设备最少只需几秒钟，可手动或自动化操作;有定位夹持快速预览功能，有自动清洁功能，能安全和精确地定位大型工件;无论是标准的还是特殊的配置，MTS卡盘系统能适用任何一台机床，也可按需求量身定制;配合机器人装载系统可实现自动化从而提升产能;短圆锥中心定位使工件托板能精确定位，定位和补偿拉钉及夹紧拉钉在大拉力下在其弹性极限内产生变形，这力使托板定位支靠在Z支撑上，实现无间隙、坚固和抗震动的中心定位，重复定位精度<0.005mm，采用气动液压夹紧，实现夹紧力高达18000N,打开夹紧装置仅需7～8.5bar。

2.2 MTS零点定位系统的组成

图1是MTS零点定位系统组成示意图，其主要由卡盘、工装托板、定位拉钉、补偿拉钉、夹紧拉钉、基础板等组成。最简易的MTS零点定位系统可由两个卡盘、定位拉钉、补偿拉钉、工装和设备工作台组成，将卡盘安装在机床工作台上，定位拉钉和补偿拉钉直接装在工装上就可组成零点定位系统。对于大型工件使用的MTS零点定位系统，可根据工件及设备具体情况任意组合，工装托板和基础板可以是圆形或方形，卡盘数量根据基础板大小来确定，除必须有定位拉钉和补偿拉钉来确定工装托板的位置外，其余卡盘处选夹紧拉钉，采用气动和液压操作，可实现自动锁紧和解锁。

图1 MTS零点定位系统示意图

3. 零点定位在盘环件夹具中的应用

3.1 盘环件的结构特征与工艺特点

发动机中各种盘、环类零件较多，有涡轮盘、整体叶盘、压气机盘、封严盘、封严环等，如图2所示，其共性特征是为圆环形，盘类零件外沿上为叶片或榫槽，中间为定位安装孔，孔与盘沿之间为带型面的辐板，型孔或有安装孔，封严环和封严盘类零件还有密封齿槽等。

以高压涡轮盘为例，其主要的工艺路线为：毛料—粗车前后探伤端面—探伤—粗车前后端—粗车内型—车前后端基准—磨前后端基准—半精车前后端—精车前后端—拉削榫槽—铣前后端面型孔及槽—磨前后端基准—无损检测—特殊工艺—终检—入库。从以上工艺路线可看出，在盘环类零件加工中，车铣镗工序占大多数，所用设备为数控车床和各种加工中心。

图2 盘环件结构示意图

3.2 零点定位系统在盘环件夹具中的应用

盘环类零件在加工中使用的设备主要为各型数控车床和加工中心，零件的准确定位和夹具在设备上的正确安装所需辅助时间较长，造成设备停机等待，在加工盘环类零件的夹具中采用MTS零点定位系统，配合机外定位找正装置，可克服此弊端。

图3为带MTS卡盘的通用基础板示意图，其由基础板、7个定位卡盘、初定位销等组成，操作拉钉夹紧的油道采用暗油路。图4为带MTS拉钉的工装托板示意图，装有定位拉钉和补偿拉钉各一个，其余装5个夹紧拉钉。图5为涡轮盘夹具示意图，图6 为涡轮前封严盘夹具示意图，图7为带MTS定位系统的机外找正装置示意图。工作时将通用基础板在机床工作台上找正安装好，把分别装夹有工件和夹具的托板定位夹紧在基础板上，开动机床就可加工。同时在机外，把第二个装有夹具的托板定位安装在找正装置上的基础板上，装上工件进行机外定位找正装夹，节约辅助时间。

图3  带MTS卡盘的基础板示意图

图4  带MTS拉钉的工装托板示意图

图5 涡轮盘夹具示意图

图6  涡轮盘封严盘夹具示意图

图7  带MTS定位系统的机外找正装置示意图