彈簧夾頭的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1、<p>　　新型彈簧夾具夾頭的創(chuàng)新設(shè)計(jì)</p><p>　　一、提出問題及提出解決問題的方案</p><p>　　以前加工軸承套圈的彈簧夾頭是下圖所示的整體式結(jié)構(gòu), 由①頭部- 卡爪L 1; ②簧瓣包括頭部在內(nèi)的彈性部分L 2; ③導(dǎo)向部分L 3組成。彈簧夾頭夾緊工件用頭部L 1, 夾頭彈性變形用簧瓣L 2, 夾頭導(dǎo)向用L 3。</p><p><b

2、>　　以前的彈簧夾頭結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　但是在長期的使用過程中, 當(dāng)夾頭磨損超過一定限度就會出現(xiàn)夾不牢工件現(xiàn)象, 直接影響加工精度和生產(chǎn)效率, 這時彈簧夾頭報廢，無形中增加了夾具的制造成本，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。要想提高夾頭的耐磨性, 就必須提高夾頭的硬度, 而硬度過高夾頭彈性減弱, 簧瓣易斷, 為此我針對此問題設(shè)計(jì)了鑲塊式彈簧夾頭。</p><p><

3、;b>　　二、彈簧夾頭的改進(jìn)</b></p><p>　　鑲塊式彈簧夾頭的結(jié)構(gòu)如下圖所視, 它是由兩部分組成的, 一部分是夾頭體, 另一部分是卡塊, 二者通過螺釘相聯(lián)接。夾頭體有六個簧瓣, 工作時靠簧瓣的彈性變形來完成夾緊和松開動作, 夾頭體材料選用65M n, 淬火硬度40～ 45 HRC, 以保證夾頭的彈性; 而卡塊安裝在夾頭的爪部, 直接接觸工件, 卡塊是易磨損件, 卡塊材料可采用GCr1

4、5, 淬火硬度60～ 62 HRC, 以增加耐磨性。鑲塊式彈簧夾頭在使用中曾出現(xiàn)過以下幾個問題:</p><p>　　(1) 由于夾頭制造誤差容易出現(xiàn)偏心, 車加工后的套圈會出現(xiàn)壁厚差超差現(xiàn)象。</p><p>　　(2) 卡塊任意裝入夾頭后, 測出卡塊圓度不好, 用這樣的卡塊夾緊套圈, 被加工后的套圈也會出現(xiàn)壁厚差超差現(xiàn)象。制造時必須想辦法加以克服。</p><p&g

5、t;　　鑲塊式彈簧夾頭（1- 夾頭體; 2- 卡塊）</p><p>　　三、在加工夾具體和夾具頭時對加工精度的保證：</p><p>　　1、精車夾頭的圓錐面, 用螺紋胎保證車加工精度夾頭體在精車完各個面, 并鉆完等分孔后, 再車圓錐面, 車圓錐面時以螺紋面為定位基準(zhǔn), 我們設(shè)計(jì)一種螺紋胎, 它可以保證車圓錐面時車加工精度。加工原理如下圖所視, 首先把夾頭擰到螺紋胎上,然后把螺紋胎裝到機(jī)

6、床主軸上, 最后用托板上的小刀架進(jìn)行切削。</p><p>　　夾頭外錐面車加工示意圖</p><p>　　2、銑等分槽：在銑削加工夾頭上的分槽時，先用立銑刀銑20 mm ×40 mm 六等分槽, 然后再用片銑刀銑分瓣用的寬3 mm 六等分窄槽,但是此槽不能銑通, 端面留有3～ 4 mm 連筋, 使夾頭體還是整體, 保證夾頭熱處理后不變形及磨加工夾頭各個定位面的加工精度, 其加工

7、原理如下圖所視：</p><p><b>　　夾頭定位面加工原理</b></p><p>　　在以上加工之后要對夾具進(jìn)行熱處理，但處理的部位要合理，夾頭頭部、尾部需淬火, 其硬度大概為40～ 45HRC, 夾頭中間部分不淬火, 以保證夾頭彈性。</p><p>　　3、磨削夾頭圓錐面：在磨削加工夾頭圓錐面的時候同樣用螺紋胎保證磨加工精度。圓錐面

8、是夾頭夾緊過程中的一個重要的定位面, 圓錐面精度的好與壞, 直接影響整個夾頭的精</p><p>　　度,設(shè)計(jì)一套磨加工用螺紋胎夾緊卡頭, 定位基準(zhǔn)還是選用螺紋面, 其磨削原理如下圖,磨完后的圓錐面相對于螺紋面同軸度可達(dá)0. 1mm。</p><p><b>　　圓錐面的磨削原理</b></p><p>　　4、磨削夾頭內(nèi)徑： 用磨內(nèi)徑胎保證磨

9、削加工的精度，夾頭的內(nèi)徑也是一個定位面, 用夾頭內(nèi)徑夾持卡塊, 再用卡塊夾緊工件, 所以內(nèi)徑的精度也直接影響被加工工件的精度, 這就要求內(nèi)徑和圓錐面必須同軸。我們設(shè)計(jì)一種特制的磨內(nèi)徑胎具夾緊夾頭, 此胎是以圓錐面定位, 其磨削原理如下圖所視。磨削后夾頭的內(nèi)徑相對于圓錐面同軸度一般可達(dá)0. 02mm。夾頭頭部六瓣切開, 然后回火漲大</p><p><b>　　夾頭內(nèi)孔的磨削原理</b><

10、;/p><p>　　5、磨夾頭導(dǎo)向面：同樣使用螺紋胎保證磨加工精度，導(dǎo)向面在夾頭中起導(dǎo)向作用, 要求導(dǎo)向面和圓錐面必須同軸。還是用磨圓錐面時用的螺紋胎夾緊夾頭, 其磨削原理如下圖所視。磨削后的導(dǎo)向面相對于圓錐面同軸度可達(dá)0. 04 mm。夾頭的精度是通過以上五個部分的加工工藝及保證措施來達(dá)到的, 但是裝在夾頭里面的卡塊精度的好與壞也直接影響整個夾頭的精度。</p><p>　　夾頭導(dǎo)向面的磨削

11、原理</p><p>　　四、卡塊的加工工藝及其精度的保證</p><p>　　1、銑等分口：由于夾頭體是六瓣, 所以卡塊也是六瓣一組,在銑六等分口時, 口先不銑透, 徑向留有3～ 4 mm連筋, 使一組里的六個卡塊還是一體, 保證淬火后磨加工時一組卡塊的尺寸和精度一致, 銑削原理如下圖所視，一次可以銑削五～ 六個工件?！〗o每套卡塊標(biāo)注規(guī)格、組號, 再按順序給每一組里的每一塊卡塊標(biāo)注順序號

12、，卡塊材料選用軸承鋼, 淬火硬度一般為60～ 62HRC。</p><p>　　卡塊六分口的銑削原理</p><p>　　2、徑磨：要求每組卡塊內(nèi)徑、外徑必須同軸。首先磨內(nèi)徑, 磨一批活時內(nèi)徑尺寸要一致, 然后磨外徑, 磨外徑時用內(nèi)徑定位, 保證內(nèi)、外徑同軸。我們設(shè)計(jì)一個長150mm , 前后錐度差0. 02～ 0. 03mm 的芯棒。先把工件插緊在芯棒上, 然后把芯棒用頂尖頂上, 最后在

13、萬能磨床上磨削外徑, 其磨削原理如下圖, 磨削后卡塊內(nèi)、外徑同軸度可達(dá)0. 02 mm。</p><p><b>　　磨削卡塊外徑原理</b></p><p>　　3、切開六瓣, 并去毛刺：鑲塊式夾頭的中心定位精度除了取決于夾頭體和卡塊的制造精度之外, 應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):</p><p>　　(1) 更換規(guī)格時, 只換卡塊, 不換夾頭體; 夾頭

14、磨損后也只換卡塊。</p><p>　　(2) 卡塊必須分為6個一組, 成組保管, 成組使用, 不得混用。</p><p>　　(3) 安裝卡塊時必須按順序號排列, 否則會破壞卡塊自身精度, 車加工后的套圈會出現(xiàn)壁厚差超差現(xiàn)象。</p><p><b>　　五、結(jié)束語</b></p><p>　　我個人認(rèn)為，用此方案進(jìn)行

15、夾具的制造，可以大大減少制造成本和降低加工的難度，減少材料不必要的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)效率，可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　六、參考資料</b></p><p>　　1、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)（第二版） 傅水根主編 清華大學(xué)出版社 2004</p><p>　　2、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)（第二版） 黃靖遠(yuǎn) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000&l