基于彈簧夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用探究

金達(dá) 俞強(qiáng) 葉景春

摘要：探索開(kāi)發(fā)以彈簧套為載體的工裝夾具，具有較為廣泛的適用性。這類夾具制造簡(jiǎn)單，應(yīng)用簡(jiǎn)便，裝、卸工件的效率高，更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，利于制造業(yè)對(duì)機(jī)器設(shè)備作技術(shù)升級(jí)改造，向“機(jī)器代人”、向智能制造的方向發(fā)展。本文對(duì)彈簧夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：彈簧夾具;機(jī)械加工;應(yīng)用探究

引言

機(jī)械加工業(yè)是我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的意義。為了推動(dòng)我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、迅猛發(fā)展，必須重視機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，不斷采取措施提高機(jī)械加工的效率和質(zhì)量。彈簧夾具是一種在機(jī)械加工中受到廣泛應(yīng)用的裝置，對(duì)機(jī)械加工的效率和質(zhì)量有著非常大的影響，因此機(jī)械加工工作人員需要重視彈簧夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用，解決應(yīng)用過(guò)程中存在的各種問(wèn)題，切實(shí)提高對(duì)彈簧夾具的應(yīng)用效果，推動(dòng)機(jī)械加工效率和質(zhì)量的提高。

1機(jī)床夾具分類

1.1根據(jù)應(yīng)用范圍分

（1）通用裝置：該裝置的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，具有廣泛的應(yīng)用，如車床上使用的三后端襯里或四后端襯里、銑床上使用的平板機(jī)和分度頭。（2）專用裝置：該裝置主要針對(duì)特定工件的特定工藝而設(shè)計(jì)和制造，僅適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定且性能相對(duì)較大的場(chǎng)合。（3）組合裝置：該裝置是一種可通過(guò)裝配可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)方向部件（或?qū)Ｓ貌考┹p松連接和拆卸的裝置。具有普遍性強(qiáng)、重用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)成本低、工作效率提高等特點(diǎn)。它適用于各種類型的機(jī)床，特別是夾具和回轉(zhuǎn)裝置。（4）組裝置：該裝置專門設(shè)計(jì)用于由基本零件和可調(diào)零件組成的一組零件的特定過(guò)程;分組設(shè)備可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，勞動(dòng)強(qiáng)度t。減少人，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。廣泛應(yīng)用于多品種、中、小批量生產(chǎn)。（5）隨動(dòng)裝置：是一種機(jī)床裝置，用于在切削加工過(guò)程中自動(dòng)輸送和傳輸與傳送帶一起安裝的工件。它適用于自動(dòng)生產(chǎn)線、加工中心、柔性制造系統(tǒng)等的自動(dòng)生產(chǎn)，適用于形狀不規(guī)則且自動(dòng)定位、張力和運(yùn)輸不便的工件。

1.2根據(jù)夾具夾緊裝置分

夾緊機(jī)構(gòu)是將接收和傳遞的原始力保持在閉合力中并履行夾緊功能的元素。機(jī)床夾具中常用的夾緊機(jī)構(gòu)包括鍵槽夾緊機(jī)構(gòu)、螺栓夾緊機(jī)構(gòu)、圓形偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸夾緊機(jī)構(gòu)、中心夾緊機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)。在實(shí)際生產(chǎn)中，通用器件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，具有普遍性。采用通用裝置可以實(shí)現(xiàn)在特定形狀和尺寸范圍內(nèi)安裝t形三通而不進(jìn)行特殊調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是不能滿足各種零件加工的要求，生產(chǎn)率低下;專用夾具的種類和數(shù)量多種多樣，夾具有針對(duì)性，能夠夾住普通夾具無(wú)法夾住的零件，避免不必要的操作，在應(yīng)用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定和批量較大的生產(chǎn)時(shí)能夠提高生產(chǎn)效率和加工精度;缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，制造成本高，適應(yīng)性差。產(chǎn)品更換后，該裝置不能再使用和處置，導(dǎo)致浪費(fèi)。現(xiàn)有設(shè)備夾住對(duì)象后，機(jī)械設(shè)備只能編輯對(duì)象的一側(cè)。如果對(duì)象的另一側(cè)需要編輯，則必須反復(fù)夾住該對(duì)象，這樣操作起來(lái)非常麻煩。本文針對(duì)該裝置的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種新型的專用切削裝置，解決了現(xiàn)有機(jī)床專用裝置只能加工物體一側(cè)的問(wèn)題。

2偏心卡盤的裝配

卡盤連接板與主軸連接，對(duì)中滑塊與推回圈螺紋連接，雙壓力彈簧卡盤與推回圈安裝，然后安裝卡座，然后拉桿與對(duì)中滑塊連接，插入主軸孔，卡盤座與卡盤座配合連接主軸連接板，放入偏心墊塊，安裝偏心定位套。最后，拉桿與液壓裝置連接。夾具安裝好后，檢查其偏心度是否符合要求，如有誤差，用卡盤座上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3彈簧夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用

3.1蛇腹彈簧脹套在機(jī)械加工中的作用

彈簧外套有很多種，如蛇腹彈簧膨脹套、蝴蝶彈簧膨脹套、內(nèi)錐彈簧膨脹套。蛇腹彈簧膨脹套是機(jī)械加工中最常用的彈簧夾。蛇腹彈簧膨脹套的應(yīng)用是對(duì)蛇腹彈簧施加軸向力。有了這個(gè)軸向力，蛇腹彈簧膨脹套在這個(gè)力的作用下，會(huì)在軸向稍微移動(dòng)，然后在兩點(diǎn)之間像蛇腹一樣膨脹，所以叫蛇腹彈簧膨脹套。結(jié)合上述兩點(diǎn)定位原理，可連續(xù)夾緊機(jī)械工件?，F(xiàn)實(shí)生活中，蛇腹彈簧的制造精度非常好，其制造工藝也非常復(fù)雜。為了不斷提高蛇腹彈簧膨脹套的實(shí)用性、精度和準(zhǔn)確度，相關(guān)工作人員需要對(duì)蛇腹彈簧膨脹套進(jìn)行反復(fù)的熱處理和切割加工。蛇腹彈簧膨脹套在制造過(guò)程中會(huì)非常復(fù)雜，需要相關(guān)工人進(jìn)行大量的加工和處理。但是蛇腹彈簧膨脹套的使用非常方便，使用效果非常好。比如在齒輪等盤類零件的加工中使用了蛇腹彈簧膨脹套，不僅可以提高零件的定位精度，而且具有非常高的使用效率和質(zhì)量，為今后盤類零件的加工提供了更加便捷的途徑。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在多刀半自動(dòng)車或普通車床上安裝蛇腹彈簧膨脹套也會(huì)有很好的使用效果。

3.2內(nèi)錐式彈簧脹套在機(jī)械加工中的應(yīng)用

因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，制造內(nèi)錐彈簧伸縮縫比制造boudin彈簧伸縮縫和蝶形彈簧伸縮縫更簡(jiǎn)單、更方便，可以實(shí)現(xiàn)一般方法。內(nèi)錐彈簧延長(zhǎng)套在機(jī)械工藝中應(yīng)用最廣泛，采用外錐銷和內(nèi)錐孔的組合效應(yīng)，使內(nèi)錐彈簧延長(zhǎng)套能夠有效擰緊零件。經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的不斷創(chuàng)新和思考，修改了內(nèi)部圓錐彈簧延長(zhǎng)套，更準(zhǔn)確地定位了修改后的內(nèi)部圓錐彈簧延長(zhǎng)套，零件可在外部圓錐軸和內(nèi)部圓錐孔作用下擰緊，從而提高了零件質(zhì)量。可在普通塔、半自動(dòng)塔和六角塔的使用中使用有關(guān)工人調(diào)整的內(nèi)錐彈簧延長(zhǎng)接頭，它們起著非常重要的作用。使用內(nèi)部圓錐彈簧接頭進(jìn)行加工時(shí)，必須清除元件的內(nèi)部孔，以確保在制造零件中沒(méi)有內(nèi)部孔，從而確保內(nèi)部圓錐彈簧接頭可以順利完成，并確保制造零件的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

3.3碟形彈簧脹套在機(jī)械加工中的應(yīng)用

蛇腹彈簧膨脹套雖然定位精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，但加工過(guò)程過(guò)于復(fù)雜。與蛇腹彈簧膨脹套相比，蛇腹彈簧膨脹套的加工更簡(jiǎn)單，不需要重復(fù)熱處理和切割。碟形彈簧膨脹套的工作原理與碟形彈簧膨脹套相同，是兩點(diǎn)定位原理。而蛇腹彈簧膨脹套在軸向力的作用下，在軸向上輕微移動(dòng)，最終起到夾緊機(jī)械零件的作用，而蛇腹彈簧膨脹套在軸向力的作用下徑向變形，最終支撐機(jī)械零件，避免加工時(shí)松動(dòng)脫落。通常工人主要是用蛇腹彈簧膨脹套夾緊內(nèi)孔徑25 ～ 60 mm的機(jī)械零件，用蛇腹彈簧膨脹套夾緊內(nèi)孔徑約130mm的機(jī)械零件。碟形彈簧膨脹套受軸向力徑向變形，遵循兩點(diǎn)定位原理，對(duì)零件的夾緊效果非常好，定位非常準(zhǔn)確。加工出來(lái)的零件質(zhì)量非常高，在規(guī)格上與設(shè)計(jì)圖紙的要求差不多。蛇腹彈簧漲套和蛇腹彈簧漲套均具有較高的定位精度，可大大提高加工效率和質(zhì)量，值得在加工中大量應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，彈簧脹套都可以安裝在普通車床、半自動(dòng)車床上，和傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝相比，采用彈簧脹套進(jìn)行的機(jī)械加工有著更高的效率和質(zhì)量，操作起來(lái)十分簡(jiǎn)單、方便，加工出的零部件也很少有廢品，可以極大提高機(jī)械加工的效率，推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黨平.彈簧夾具在齒輪加工中的設(shè)計(jì)和運(yùn)用研究[D].吉林大學(xué)，2018.

[2]李志向.通用高效內(nèi)夾式彈簧夾具設(shè)計(jì)[J].職業(yè)，2018（08）：174-175.

[3]曲世金.YC6108Q曲軸雙面磨削自動(dòng)化磨床的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D].煙臺(tái)大學(xué)，2017.

[4]曾妙城.彈簧夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2017，25（10）：72-73.

[5]李全德.離心離合器和離心夾具技術(shù)體系構(gòu)建與創(chuàng)新設(shè)計(jì)[D].蘇州大學(xué)，2017.