平面自动定位夹紧装置

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平面自动定位夹紧装置王泰琅

摘

要

本文对平口钳夹持工件所产生的“抬起”现象作 T分析。针时平口钳的“抬起现象，设计制连 j一种“面自磅定位夹紧装置”,本文介绍 7谊装置的工作原平

理，使用效果爰应用前景。

件与基准面之间有一间隙 a。工件在刨床上

前

言

加工，其 6最大可达 0 5 m,最小值也不值 .r a

小于 0 0 rm,由此造成被加工件原受公差 .5 a较大，很难达到高精度要求。 为了满足高精度工艺要求，常采取以下三种方法夹持工件。 1.件在钳口夹持下，加辅助螺杆压工再板或者只有螺杆压板直接将工件压在机床的工作台上，达到工件紧贿基准面进行加工。 这种方法加工效率低，因为被加工件要整面加工，螺杆压板式装卡在加工过程中换位

在一般通用机床、创床、床、球、如铣铛钻床上加工精密工件均使用平口夹钳夹持工件

的方式。这种夹持工件的过程采用机械螺旋张开钳口，件放置在乎口钳中问基准面上，工 合拢钳口工件受一定夹持力，再用紫铜棒或术锤向下敲打至所需要的位置 (质上是使实

其工件被夹持面产生局部微小塑性变形而增加接触面),再增大工作夹持力进行工作。 这种夹持方式，有明显的缺点。平口钳夹持工件的夹持力是水平方向，由于受平门 钳工作面以及工件的几何形状影响，工件受夹持力不同程度的“起”,使被夹紧的工抬

(变按压板位置 )给加工带来困难。要，2.在工件受夹铡与钳口之问加一薄斜

铁块，运用一侧的线接触，在加压下将工件紧贴底面 (“贴”也不理想 ),这种方法紧

件很难全部贴紧基准面如( 1)图，而造成工、

加工效率低。8.采用较小的夹持力，再垂直敲打工

件，使其紧贴基准面。这种方法需要重复进F

行多次才能达到工件既紧贴基准面又受到较大的夹持力，所以加工效率低，质量也不易保证。

为了改造平口钳的缺点，提高平面定位速度和辛，提高加工质量，我们设计，制菏度

图 1

造一种平面自动定位亮紧装置。

来稿时间；I 8年 7月 9 9l O7

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可以分解成两个分力，即 F, F和。分力 F

平面自动定位夹紧装置原理1新型平口钳钳口结构 (图 2所示) .如 钳 E分别由两个长条斜体组成，中间夹 1上钢球，钳 13作时，球处在相对静止状在：1 3钢态。

通过钢球轴心线 (直于作用面)作用在 B垂部分的斜面上，力垂直于斜面，大小就等此其于分力 Ft这个力F;在活动部分的斜面上又将分解成两个分力，即F。 f分力 F。是和。就

工件所受的夹持力，而垂直分力f迫使 B就 部分向下移动，成为 B部分与工件一起而不紧贴基准面的力。 水平夹持力 Fa和垂直向下分力f的大小可以由图 3的斜角决定。 水平夹持分力F=F i sn垂直向下分力 f CⅡ=F i O s

F

改变斜面的斜角 a就改变了水平夹持分基：置面

力和垂直向下分力的大小。 当 G<4。,平分力 F。 5时水<垂直分力 f;B活功堤 J

图 2

Fl

A田定捷

当= 4时，水平分力 F。垂 5=直分力 f;当> 4。,平分力 F>垂 5时水 直分力 f。

在实际的工件夹紧中，困工件本身重量已经形成了一个重力F、.

而有自行落向基准面的趋势，而

图 3

小的平夹持力是固定工件的主要条件，故活动块斜面角 a可取> 4。以使工件受到值 5,的水平夹持力比迫使工件向下的垂直力大。

工作原理：在钳 E夹持力 ( l F)中有一个垂直向下力 f在钳 E夹持力的增加过程， l中，垂直分力 f随之增大与钳 E条紧贴也 l的工件随活动钳条一起向下移动而紧贴基准面，从而实现平面自动夹紧的目的。2.新型钳口结构的受力分析

设计中，考虑垂直夹紧力 f9平夹挣 >水

力 F的I 3 /,则角取7。 左右为宜。 23.活动钳口向下移动量

B言中已谈到一般平 E钳夹持工件，工【 l件与钳体水平基准面最大问隙 6大于 0 5不 .

图 3是新型钳日受力分析简图，A为固

mm,而工件困自重所形成的重力迫使工件自行落向基准面，考虑活动钳口面下移动的裕量，取 15 . mm,就能满足向下夹紧的要求。

定块，B活动块，可垂直向下移动钢球为被置于相对静止状态，当 A、 B部分的夹两持力 F作用时， A部份作用在钢球上的力 F

1 O8

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新钳口尺寸； 1 0 0 0 m 2 5×3 r x a

平面自动定位夹紧装置设计设计结构图，如图 4所示。 平口钳的基本尺寸选择如下：

钢球改为圆柱棒，直径为 l,斜面角 2为7 O。

,r

2

r

—

一

T0 2

——

— 1

凰 4 1 .活动钳口

2.固定钳口

3.滚柱

4.定位导向板

5.弹簧6.防屑板

结构设计简述1.钳口由固定钳口 (定在钳体上)固

右移动。 3.定位导向板，固定在活动钳口上的导向板受一恒定的弹簧支撑力 (个弹簧支撑 4力之和略大于活动钳口的重量 ),使项 3滚

和活动钳口两部分组成，两部分的形状对称，斜面角 a:7。 0。 2.锕球用圆柱体，两端呈凸台状 (一边凸台用螺丝把合圆板 ),凸台限制圆柱左

柱体与固定钳口、活动钳口处于接触状态。定位导向板的定位柱可限制固定钳口的制动范围和位移作用。直移动 8-制在】 5 11垂限 . HH10 9

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以下。

4.弹簧始终处于受力状态，当活动钳口工作结束后，它的弹力起恢复活动钳口回到自由状态位置。 5.防屑板和定位导向板起防屑作用， 避免加工铁屑掉入斜槽内！滚柱工作不起正常

活动钳口结构工艺分析1.活动钳口与固定钳口设计成对称形状，便于加工和装配 (图 5所示)。该零如件的金切加工比较简单，两斜面的热处理

(面局部淬火或者整体淬火 )不须特殊要 该 1求。由于本体上的螺孔和导向孔要加工，只

6.前述工件的下移量最大不超过端面的间隙距离为 15 m .r a

mm,设计中选择导向定位板与固

定钳口上

需注意局淬和整淬的热处理与金加工的顺序即能解决。

良 5

2.滚柱的加工比较困难，属于细长杆(大约 1 1 )加工，由其因滚柱工作部分要：O

5.定位导向板要保证有足够的附性。 结构厚度取 8:3 防屑板只起防屑作 mm用，定在固定钳口体上，构厚度取 1 m。固结 a r

淬火后磨画 (除变形后的不圆0更为困难，消，但在现代机床上加工是能够达到要求的。为

了磨削和装配将滚柱设计成图 6结构该结构一端为磨削留有退刀槽；另一端采用止口

活动钳口形状的另一种结构1.滚柱结构：当滚柱在工作时，希望

配合，用螺钉把紧，便于磨削加工和装配。{一。 !一坦

它保持在两钳口的斜体斜面上以达到分力沿轴心传递到另一斜体的斜面上，而实际工

作中心的滚柱位置得不到控制，滚柱有可能

~[二三斟 二二二窿七]~

卡在斜面的两边缘，使装置不能正常工作。 所以原设计的钳口结构应改变成如图 7所示

凰 6

8.定位导向板在装配时，采取与固定钳口配合好后，与活动钳口配钻把合如果

成批生产，使用钻模钻孔能提高工效。 4.弹簧采用 2弹簧钢丝绕制后热处理，使其刚性系数稳定。I10…… 此处隐藏：2295字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……