加工中心的用戶面臨著許多刀具夾緊的選擇。各種箝位機(jī)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(jī)械裝置在不同的應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到這兩個(gè)目標(biāo)的程度還是不同的。此外，特殊的裝卡公司對(duì)夾緊裝置進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用的范圍。要想在一個(gè)特定的車間完成一項(xiàng)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(gè)裝卡的挑戰(zhàn)。這個(gè)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(gè)車間研制的刀具夾緊方案由多個(gè)共同工作的夾緊裝置組成。

有一個(gè)標(biāo)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(duì)一些已經(jīng)在焊接中修補(bǔ)過的現(xiàn)有的模具進(jìn)行重新加工。工藝編程員Doug Lynch解釋說，硬度達(dá)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(tái)Okuma臥式加工中心中的任意一臺(tái)中進(jìn)行。其中粗加工包括在定位螺絲裝卡臺(tái)上裝卡一個(gè)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?yàn)槟＞叩男≈睆揭蠖算姷兜闹睆叫∮?.030in。同時(shí)，加工工件內(nèi)部的凹槽和小的離隙角時(shí)，需要一個(gè)夾緊方案使得這些小型刀具能夠充分接近表面從而進(jìn)行加工。

從前，車間都是使用熱套夾緊裝置來實(shí)現(xiàn)這些目的的。在不移動(dòng)工件的情況下，熱套夾具利用熱脹和冷縮的原理，加熱時(shí)夾具會(huì)張開變大，裝卡刀具，然后冷卻時(shí)夾具又會(huì)收縮。熱套提供了一個(gè)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(guān)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(duì)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(shí)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(huì)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(gè)方案是來自Schunk（Morrisville市，North Carolian州）公司的“Tribos”系統(tǒng)。這個(gè)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(jī)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(gè)Tribos的外延。

下面就是箝位裝置。將桿拉起促使夾具鉆出一個(gè)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(shè)備。夾具孔的外形很普通，但它通常都會(huì)被想象成為一個(gè)理想的圓形。當(dāng)夾具以這種方式保持時(shí)，就可以將刀具嵌入。釋放出來的力會(huì)使夾具反沖，同時(shí)同心的夾緊刀具。

加工車間將夾具技術(shù)融合在了一起，Tribos由水壓裝置夾緊

用這個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行的狀態(tài)是8500r/min、20ipm，切削深度為 0.003in。Lynch先生說，當(dāng)通過熱套夾緊小型刀具時(shí)，車間就不能保證這些參數(shù)。

當(dāng)提到保持外延來夾緊刀具時(shí)，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(wù)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(gè)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(gè)夾具包含一個(gè)液壓機(jī)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(huì)分布在金屬套管周圍來夾緊刀柄。這個(gè)撓性襯套的壓縮可以夾緊刀具。此外，液壓機(jī)液體提供振動(dòng)阻尼作為二次增益。Lynch先生將這個(gè)阻尼歸為是刀具壽命的改進(jìn)的結(jié)果。

加工車間使用同樣來自Schunk 公司的“Tendo”水壓夾具。通過對(duì)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(dāng)夾具空閑的時(shí)候，偶然上緊螺釘會(huì)壓縮襯套，導(dǎo)致?lián)p壞夾具。Tendo的設(shè)計(jì)剛好避免了這個(gè)問題，因?yàn)橥ㄟ^一個(gè)單獨(dú)的機(jī)械裝置，螺釘僅僅被上緊到一個(gè)預(yù)先停止?fàn)顟B(tài)來觸發(fā)水壓。這樣，轉(zhuǎn)矩扳手就沒有必要了，而且當(dāng)夾具空閑的時(shí)候也可以上緊螺釘。