一種用于裝夾薄壁筒體的新型全包容軟爪的設(shè)計

1、    一種用于裝夾薄壁筒體的新型全包容軟爪的設(shè)計    郭俊 劉敏麗 王新摘 要：對薄壁筒體內(nèi)外表面車削加工時，如采用傳統(tǒng)硬爪進(jìn)行裝夾，裝夾表面易劃傷，工件變形量大，往往不能滿足工件尺寸及形位公差精度和表面質(zhì)量要求。為解決這一裝夾難題，設(shè)計了一種新型全包容軟爪，實際應(yīng)用效果良好。關(guān)鍵詞：薄壁筒體；新型；全包容軟爪doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.12.0101 車削加工傳統(tǒng)裝夾方式分析1.1 車床夾具車床夾具是指在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具；車床夾具按工件定位方式不同分為：定心式（心軸式）、夾爪式、卡盤式、角

2、鐵式和花盤式等。1.2 傳統(tǒng)裝夾車床通用夾具（三爪或四爪）對薄壁筒體夾緊找正后，車刀對內(nèi)、外表面進(jìn)行車削加工，然而，裝夾及車削過程中，卡爪又在破壞工件成型面的外表面（夾爪較強(qiáng)的夾緊力）或使工件發(fā)生變形，特別是鋁制管材及薄壁筒體，極易夾傷工件表面或使工件發(fā)生變形，現(xiàn)在的解決辦法通常是在夾爪與工件之間夾一層橡膠墊來保護(hù)工件外表面不被破壞，但是此種方式往往在車削過程中出現(xiàn)固定不穩(wěn)，工件松動，易移位等問題，導(dǎo)致工件加工精度不能較好的滿足設(shè)計精度要求。2 新型全包容軟爪的設(shè)計2.1 設(shè)計思路設(shè)計一種用于裝夾薄壁筒體的新型全包容軟爪，實現(xiàn)夾爪與工件面接觸，從而保護(hù)工件表面不被破壞，最大限度的減小工件變形，

3、提高工件加工精度，對工件夾緊牢固，不易發(fā)生移位及變形；此外，夾具不僅能夠?qū)Ρ”谕搀w的外表面進(jìn)行夾緊，還能實現(xiàn)對薄壁筒體的內(nèi)表面進(jìn)行撐緊裝夾。2.2 材料選擇夾頭的材質(zhì)選擇30crmnsia，該鋼調(diào)質(zhì)后有很高的強(qiáng)度和足夠的韌性，在受力時具有一定的形變能力，使用夾爪對薄壁筒體進(jìn)行夾緊時，該鋼具有的形變能力能夠?qū)⒈”谕搀w全包容并牢牢的咬合住，薄壁筒體成型表面受到的夾緊力均勻且作用在筒體上的受力面大。2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1、圖2所示，新型全包容軟爪包括夾盤1、夾頭2、夾爪3，夾頭2等距的安裝在夾盤1上，組成夾具；夾頭2上可拆卸的固定有夾爪3，夾爪3由固定座3-1與弧形夾臂3-2一體加工而成，在固定座3

4、-1上設(shè)有用于與夾頭2相固定的通孔。如圖3所示，夾爪3上的弧形夾臂3-2外表面為錐形結(jié)構(gòu)，錐度為00.5°，錐形結(jié)構(gòu)不僅可以更加輕松的將薄壁筒體夾緊或者取下，還能增強(qiáng)夾爪3與薄壁筒體之間的張緊力；夾爪3上的弧形夾臂3-2內(nèi)表面為廣口結(jié)構(gòu)，廣口角為0-0.3°（含零度），廣口的設(shè)計結(jié)構(gòu)不僅便于薄壁筒體的安裝與拆卸，還能夠增強(qiáng)夾頭2與薄壁筒體之間的咬合力；夾爪3的內(nèi)壁靠近固定座3-1處突出的設(shè)有卡臺3-3，當(dāng)對薄壁筒體進(jìn)行夾緊固定時，限定管件伸入到夾爪3內(nèi)的長度。3 結(jié)論本新型全包容軟爪的夾爪與薄壁筒體之間實現(xiàn)面接觸，在車削加工的過程中，夾爪不會對薄壁筒體的成型面造成夾傷及變形，不會影響表面的粗糙度以及精度，夾爪錐度的設(shè)計以及配合30crmnsia材質(zhì)的鋼可以讓夾爪與薄壁筒體之間的夾緊力達(dá)到最大化，薄壁筒體在車削加工過程中不會發(fā)生移位；此外，新型全包容軟爪 的夾爪針對流水線生產(chǎn)的薄壁筒體，用不同規(guī)格的夾爪來對應(yīng)夾緊不同規(guī)格尺寸的薄壁筒體，保證對薄壁筒體實現(xiàn)全包式夾緊或者撐緊，在車床上試用效果良好，成型薄壁筒體的固定端表面平整光滑，無任何不良破壞，變形大大減小。參考文獻(xiàn)：1陳向云.機(jī)床夾具設(shè)計m.電子工業(yè)出版社，2013.2徐灝.機(jī)械設(shè)計手冊m.北