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浅谈台虎钳钳口结构改进

资源天下 2013/11/29 12:07:14

   【内容摘要】台虎钳为钳工必备工具,也是钳工的名称来源原因,因为钳工的大部分工作都是在台钳上完成的,比如锯,锉,錾,以及零件的装配和拆卸。在机械加工中,台虎钳也是较为常见的装夹工具,是利用两钳口作定位基准,靠丝杠,螺母传送机械力的原理进行工作的。台虎钳结构简单装夹迅速,加工时省时省力,提高了加工效率和加工精度,同时也提高了产品质量。但是台虎钳也有其不足之处。如不能较好的装夹外形较为复杂的工件。主要原因是台虎钳钳口是平直的,不适于装夹圆柱形工件,机加工时工件易位移,有时工件还会飞出机床台面。为此,特对台虎钳的钳口进行结构的改进设计和线切割加工。以满足更多使用功能的要求,使其更加的实用化。
   关键词:装夹工具 钳口结构 改进设计 线切割加工
  
   台虎钳为钳工必备工具,也是钳工的名称来源原因,因为钳工的大部分工作都是在台钳上完成的,比如锯,锉,錾,以及零件的装配和拆卸。安装在钳工台上,以钳口的宽度为标定规格。常见规格从75mm到300mm。 台虎钳的用途:装置在工作台上,用以夹稳加工工件,为钳工车间必备工具(如图所示)。
  
   机械是人类生产劳动的重要工具。几十年来,在数控机床向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,相应的夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。夹具是机械加工不可缺少的部件之一。常用的几种夹具主要有:可调夹具;组合夹具;数控机床夹具等。而台虎钳是最常用最经济最普及的一种夹具,其结构简单装夹迅速,定位准确,加工时省时省力,提高了加工效率和加工精度。提高了产品质量。
   机械加工中,台虎钳是较为常见的装夹工具,它分机用和手用两种,都是利用两钳口作定位基准,靠丝杠,螺母传送机械力的原理进行工作的。台虎钳结构简单装夹迅速,加工时省时省力,提高了加工效率和加工精度,同时也提高了产品质量。但是台虎钳也有其不足之处。如不能较好的装夹外形较为复杂的工件。主要原因是台虎钳钳口是平直的,不适于装夹圆柱形工件,机加工时工件易位移,有时工件还会飞出机床台面。为此,特对台虎钳的钳口进行结构的改进设计。以满足更多使用功能的要求,使其更加的实用化。
   一、钳口的分析改进
   机械加工中,台虎钳是较为常见的装夹工具,它分机用和手用两种,都是利用两钳口作定位基准,靠丝杠,螺母传送机械力的原理,其结构简单,装夹迅速,但是台虎钳也有其不足之处,如装夹外形较为复杂和不规则工件时,就力不从心了。主要原因是台虎钳钳口是平直的,不适于装夹球形,特别是圆柱形工件。机加工时工件易位移,有时工件还会飞出机床台面,给设备、人员造成伤害。为此,本文对台虎钳钳口部位进行了改造,使之能装夹各种工件。
   具体方法是,按原钳口大小制一对对称的V形钳口。(如图所示)
  
   V形钳口示意图
   该V形钳口需经热处理淬火及表面处理。使用时需将原钳口卸下,装上V形新钳口,即可使用。若工件是单件或批量小,也可不卸原钳口,直接将新钳口装上。另外,还可以使用一块V形钳口,这样就形成了工件和钳口之间呈三条线定位接触加紧。
   根据工件与V形块的接触母线长度,V形块可分为短V形块和长V形块,前者限制工件两个自由度,后者限制工件四个自由度。如图所示;
  
   图a用于较短工件精基准定位;图b用于较长工件粗基准定位;如果定位基准与长度较大,则V形块不必做成整体钢件,而采用铸铁底座镶淬火钢垫,如图c所示;图d是供粗基准定位或阶梯形圆柱面定位用的刀形V形块。V形块两斜面的夹角有60°、90°和120°三种,其中以90°为最常用。
   V形块定位的优点:
   1)对中性好,即能使工件的定位基准轴线对中在V形块两斜面的对称平面上,在左右方向上不会发生偏移,且安装方便;
   2)应用范围较广。不论定位基准是否经过加工,不论是完整的圆柱还是局部圆弧面,都可采用V形块定位。
   二、V形钳口设计与加工
   V形钳口按原钳口大小(以74*23mm为例)设计,加工出一对对称的V形钳口。
   1、工艺分析:
   V形钳口采用数控线切割来完成轮廓的加工,工件的厚度尺寸一般由其他加工方法(如铣削、磨削等)完成。切割时电极丝中心的运动轨迹应向轮廓线外侧偏移,偏移量f由电极丝直径d(d=0.18mm)和单边放电间隙δ(δ=0.01mm)决定,f=d/2+0.01=0.10mm;工件毛坯的大小应满足工件尺寸要求,且保证有足够的夹持部分;为方便操作,采用从工件毛坯边缘处直接切入的方法。
   2、装夹方案及切割路径
   根据工艺分析,拟定两端支撑装夹方式,以工件毛坯两端端作为定位(未完,下一页

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