張蜀紅

(新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830021)

1 機(jī)床夾具

1.1 機(jī)床夾具的主要作用

(1)在機(jī)床夾具裝夾工件時(shí)保證加工精度，確保工件與刀具、機(jī)床之間的相對(duì)位置關(guān)系，并保證工件的加工精度。

(2)能快速準(zhǔn)確地將工件定位和夾緊，不僅減少了輔助時(shí)間，而且提高了生產(chǎn)效率。

(3)采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)的夾緊裝置，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(4)充分利用機(jī)床夾具的特點(diǎn)，使機(jī)床的加工范圍得到擴(kuò)大，比如：使用鏜模在車床或鉆床上可以代替鏜床鏜孔，從而使車床、鉆床具備鏜床的功能。

1.2 機(jī)床夾具分類

1.2.1 根據(jù)應(yīng)用范圍分

(1)通用夾具：該夾具的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并且具有較大適用范圍，比如，車床上使用的三爪卡盤(pán)或者四爪卡盤(pán)，銑床上使用的平口鉗和分度頭等。

(2)專用夾具：該夾具主要是針對(duì)某一工件的某個(gè)工序而設(shè)計(jì)制造的夾具，它只適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、產(chǎn)量比較大的場(chǎng)合。

(3)組合夾具：該夾具是可反復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件(或?qū)Ｓ昧悴考?組裝成易于連接和拆卸的夾具，具有通用性強(qiáng)、可重復(fù)利用、適用范圍廣、可降低生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)效率的特點(diǎn)，適用于各類機(jī)床，尤以鉆模和車床夾具用得最多。

(4)成組夾具：該夾具是針對(duì)一組零件的某個(gè)工序而專門設(shè)計(jì)的夾具，由基礎(chǔ)部分和可調(diào)整部分組成；成組夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，也能夠降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，廣泛應(yīng)用在多品種、中小批生產(chǎn)中。

(5)隨行夾具：它是切削加工中隨帶安裝好的工件在各工位間被自動(dòng)送轉(zhuǎn)移的機(jī)床夾具，適用于在自動(dòng)生產(chǎn)線、加工中心、柔性制造系統(tǒng)等自動(dòng)化生產(chǎn)中，用于外形不規(guī)則、不便于自動(dòng)定位、夾緊和運(yùn)送的工件。

1.2.2 根據(jù)使用機(jī)床類型分

機(jī)床類型不同，夾具結(jié)構(gòu)也不同，因此可將常用的機(jī)床夾具分為車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、磨床夾具和組合機(jī)床夾具等。

1.2.3 根據(jù)夾具動(dòng)力源分

根據(jù)夾具所使用動(dòng)力源的不同，可分為手動(dòng)夾緊夾具、氣動(dòng)夾緊夾具、液壓夾緊夾具、氣液聯(lián)動(dòng)夾緊夾具、電磁夾具、真空夾具等類型。

1.2.4 根據(jù)夾具夾緊裝置分

夾緊機(jī)構(gòu)是將接受和傳遞的原始作用力，變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊功能的元件，機(jī)床夾具中常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)以及聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。

在實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具都已標(biāo)準(zhǔn)化，具有通用性，利用通用夾緊可以實(shí)現(xiàn)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的工件而不需要進(jìn)行特殊調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是不能夠滿足各種零件加工的需要、生產(chǎn)率低；專用夾具品種和數(shù)量較多、夾緊具有針對(duì)性，可夾持一般夾具無(wú)法夾持的零件，避免不必要的操作，應(yīng)用在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可以獲得較高的生產(chǎn)效率和加工精度；缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用較高，適應(yīng)性差，當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具無(wú)法再使用而報(bào)廢造成浪費(fèi)。

現(xiàn)有的夾具在對(duì)物體夾持過(guò)后，機(jī)械設(shè)備只能對(duì)物體的單一面進(jìn)行加工，如果需要對(duì)物品的另一加工面進(jìn)行加工的情況下，需要對(duì)物體進(jìn)行重復(fù)夾持，非常不方便使用，針對(duì)目前夾具的現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了一種新型機(jī)械加工專用夾具，解決了現(xiàn)有的機(jī)床專用夾具只能對(duì)物體的單一面進(jìn)行加工的問(wèn)題。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1、圖2、圖3所示。底座1，底座1頂部的右側(cè)設(shè)計(jì)有橫向槽2，底座1右側(cè)固定連接了一個(gè)電機(jī)3，電機(jī)3的輸出端用螺紋桿4固定連接，螺紋桿4的左側(cè)貫穿至底座1的內(nèi)腔，并與底座1內(nèi)腔的左側(cè)連接，螺紋桿4表面的右側(cè)套設(shè)計(jì)了一個(gè)螺紋套5，螺紋套5的頂部與連接桿6固定連接，連接桿6的頂部通向橫向槽2外部并伸到了底座1的外側(cè)，連接桿6內(nèi)腔的右側(cè)與彈簧7固定連接，彈簧7的左側(cè)固定連接有滑塊8，滑塊8靠近連接桿6內(nèi)壁的一側(cè)與連接桿6的內(nèi)壁活動(dòng)連接，滑塊8的左側(cè)活動(dòng)連接有第一旋轉(zhuǎn)桿9，第一旋轉(zhuǎn)桿9的左側(cè)貫穿至連接桿6的外側(cè)并固定連接有第一夾持塊10，底座1頂部的左側(cè)固定連接有空心柱11，空心柱11的左側(cè)固定連接有第二電機(jī)12，第二電機(jī)12的輸出端貫穿至空心柱11的內(nèi)腔并固定連接有第一齒輪13，齒輪13的頂部嚙合有齒輪14，齒輪14的內(nèi)腔與旋轉(zhuǎn)桿15固定連接，旋轉(zhuǎn)桿15的左側(cè)與空心柱11的內(nèi)壁活動(dòng)連接，旋轉(zhuǎn)桿15的右側(cè)貫穿至空心柱11的外側(cè)并固定連接有第二夾持塊16，底座1兩側(cè)的底部均固定連接有限位塊17，限位塊17的頂部開(kāi)設(shè)有安裝孔18，底座1的內(nèi)腔固定連接有滑桿19，滑桿19表面的右側(cè)套設(shè)有滑套20，滑套20的頂部與螺紋套5固定連接，第一電機(jī)3的表面套設(shè)有第一保護(hù)盒21，第一保護(hù)盒21的左側(cè)與底座1固定連接，第二電機(jī)12的表面套設(shè)有第二保護(hù)盒22，第二保護(hù)盒22的右側(cè)與空心柱11固定連接，通過(guò)設(shè)置限位塊17和安裝孔18的配合使用，起到了對(duì)底座1的固定作用，通過(guò)設(shè)置滑桿19和滑套20的配合使用，起到了對(duì)螺紋套5的限位作用，通過(guò)設(shè)置第一保護(hù)盒21，起到了對(duì)第一電機(jī)3的保護(hù)和限位作用，通過(guò)設(shè)置第二保護(hù)盒22，起到了對(duì)第二電機(jī)12的保護(hù)和限位作用，通過(guò)設(shè)置彈簧7和滑塊8的配合使用，起到了對(duì)第一旋轉(zhuǎn)桿9和第一夾持塊10的緩沖，從而達(dá)到了對(duì)加工件的保護(hù)作用，通過(guò)設(shè)置底座1、橫向槽2、電機(jī)3、螺紋桿4、螺紋套5、連接桿6、彈簧7、滑塊8、旋轉(zhuǎn)桿9、夾持塊10、空心柱11、電機(jī)12、齒輪13、齒輪14、旋轉(zhuǎn)桿15和夾持塊16，解決了現(xiàn)有的機(jī)床加工專用夾具只能對(duì)物體的單一面進(jìn)行加工的問(wèn)題。

圖2 夾具局部結(jié)構(gòu)的剖視示意圖

圖3 A處的局部放大圖

2.2夾具工作原理

將需要加工的物體放置在第一夾持塊10和第二夾持塊16之間，隨后第一電機(jī)3的輸出端帶動(dòng)螺紋桿4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，螺紋桿4在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候帶動(dòng)螺紋套5向左移動(dòng)，螺紋套5帶動(dòng)連接桿6向左進(jìn)行移動(dòng)，連接桿6通過(guò)彈簧7、滑塊8和第一旋轉(zhuǎn)桿9帶動(dòng)第一夾持塊10向左進(jìn)行移動(dòng)，第一夾持塊10在向左移動(dòng)的過(guò)程中配合第二夾持塊16對(duì)物體進(jìn)行夾持固定，在對(duì)物體的夾持過(guò)程中，第二電機(jī)12的輸出端可帶動(dòng)齒輪13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，齒輪13與齒輪14嚙合，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)桿15帶動(dòng)夾持塊16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第二夾持塊16配合第一夾持塊10帶動(dòng)物體進(jìn)行多面加工。

3 實(shí)施效果

(1)通過(guò)設(shè)置底座、橫向槽、第一電機(jī)、螺紋桿、螺紋套、連接桿、彈簧、滑塊、第一旋轉(zhuǎn)桿、第一夾持塊、空心柱、第二電機(jī)、第一齒輪、第二齒輪、第二旋轉(zhuǎn)桿和第二夾持塊，解決了現(xiàn)有的機(jī)械加工專用夾具只能對(duì)物體的單一面進(jìn)行加工的問(wèn)題。

(2)通過(guò)設(shè)置限位塊和安裝孔的配合使用，起到了對(duì)底座的固定作用，通過(guò)設(shè)置滑桿和滑套的配合使用，起到了對(duì)螺紋套的限位作用，通過(guò)設(shè)置第一保護(hù)盒，起到了對(duì)第一電機(jī)的保護(hù)和限位作用，通過(guò)設(shè)置第二保護(hù)盒，起到了對(duì)第二電機(jī)的保護(hù)和限位作用，通過(guò)設(shè)置彈簧和滑塊的配合使用，起到了對(duì)第一旋轉(zhuǎn)桿和第一夾持塊的緩沖，從而達(dá)到了對(duì)加工件的保護(hù)作用。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，這種機(jī)械加工專用夾具具有在物體被夾持的情況下進(jìn)行多面加工的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的機(jī)械加工專用夾具只能對(duì)物體的單一面進(jìn)行加工的問(wèn)題，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。