帶有定滑輪的鋼帶壓緊機構(gòu)夾具設(shè)計

丁明月 洪量 陳思

摘 要：由于航空發(fā)動機葉片零件本身葉型相對復(fù)雜，在對葉片零件磨削加工過程中通常采用的是壓板對鋼帶進行壓緊的方式，壓緊行程存在一定局限性，本文對帶有定滑輪鋼帶壓緊機構(gòu)設(shè)計夾具的改進方案進行提出，并展開簡單探析。

關(guān)鍵詞：葉片夾具；鋼帶壓緊機構(gòu)；定滑輪

在對航空發(fā)動機葉片零件進行磨削加工的過程中經(jīng)常會用到復(fù)雜葉身型面作為壓緊面的情況，柔性壓緊是普遍應(yīng)用且最簡單的方式，其操作過程就是通過彈性較好的鋼帶其受拉彈力對工件實施壓緊，此種操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是鋼帶受拉后需產(chǎn)生充分彈性變形才可以對復(fù)雜葉身型面對夾緊力的需求進行滿足，從而使得壓緊更加可靠?，F(xiàn)階段通常情況下采用螺釘壓板結(jié)構(gòu)的形式完成鋼帶壓緊操作，但是由于鋼帶具有較大彈性使用此種方式對其進行壓緊操作會造成壓板施力方向與鋼帶受拉方向不統(tǒng)一的現(xiàn)象，從而造成鋼帶受拉行程的限制，使得對工件的壓緊并不可靠，所以說對夾具彈性鋼帶壓緊結(jié)構(gòu)的夾緊可靠性進行提高十分有必要，也是對此項問題進行解決的關(guān)鍵。

1.夾具具體闡述

1.1概述

通常情況下我們所說的夾具是對各類機械制造過程中被加工對象的固定裝置總稱，使得加工對象可保持于正確位置以便于接受檢測或施工，又被稱之為卡具。再大范圍的廣義解釋為任何工藝過程中的各個環(huán)節(jié)以及工序中根本作用是對安裝工件速度以及操作便捷度和安全度進行保證的裝置都可稱之為夾具。

1.2結(jié)構(gòu)分析

夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀引導(dǎo)元件、分度裝置、連接元件以及夾具體等共同組成。定位元件用來對夾具中正確位置進行確定，對刀引導(dǎo)元件對刀具與工件相對位置或者是導(dǎo)引刀具方向等進行具體確定，分度裝置指的是工件在一次安裝過程中對數(shù)個工位加工進行完成，可分為回轉(zhuǎn)分度裝置與直線移動分度裝置倆個種類，夾具體則具體指的夾具底座部位。

1.3夾具分類

<1>萬能通用夾具

萬能類通用夾具主要包括卡盤、吸盤、虎鉗、分度頭以及回轉(zhuǎn)工作臺等，因具有較大通用性所以稱之為萬能通用夾具。

<2>專用性夾具

專門為某種產(chǎn)品的某種零件在特定工序上進行裝夾的實際需求而制造的一種夾具，服務(wù)對象專一且具有較強的針對性是其根本特點，通常情況下是產(chǎn)品制造廠自行研發(fā)設(shè)計。

<3>可調(diào)夾具

可調(diào)夾具相比專用性夾具來說通過字面意思更加容易理解，即可進行調(diào)整元件或更換的專用夾具。

<4>組合夾具

組合夾具指的是不同規(guī)格、不同形狀甚至是不同用途的各類標準化元件組合起來的夾具種類，經(jīng)常用于新產(chǎn)品試制、產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批量生產(chǎn)或臨時任務(wù)的具體操作中。

2.夾具設(shè)計建議分析

通常情況下大多數(shù)夾具都是為了對某種焊接組合件轉(zhuǎn)配焊接工藝進行滿足而專門設(shè)計生產(chǎn)的，屬于非標準的裝置類，往往需要將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)條件以及實際需求作為根本依據(jù)自行進行設(shè)計改造和生產(chǎn)。生產(chǎn)準備工作中十分關(guān)鍵的一項就是焊接工裝的設(shè)計，同時也作為焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的根本任務(wù)而存在。在進行工藝設(shè)計之初對所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖以及簡要說明進行認真提出，基于此項基礎(chǔ)上對詳細結(jié)構(gòu)以及零件設(shè)計和全部圖樣進行完善。夾具設(shè)計質(zhì)量水平的高低直接影響生產(chǎn)效率、加工成本以及產(chǎn)品質(zhì)量等一系列活動，甚至于對生產(chǎn)安全也發(fā)生直接作用。

3..原結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀問題分析

原結(jié)構(gòu)為圖1所示，15-頂緊螺釘對可轉(zhuǎn)動帶螺孔鉸銷4旋轉(zhuǎn)作用時轉(zhuǎn)動壓板5饒轉(zhuǎn)動銷軸6進行順時針的轉(zhuǎn)動活動，從而使得壓板頭部對鋼帶8進行壓緊操作，但螺釘15的旋轉(zhuǎn)會對壓板5造成轉(zhuǎn)動傾斜然后又作用至螺釘15隨之傾斜而傾斜，一旦螺釘15發(fā)生較大傾斜現(xiàn)象就會造成壓緊不穩(wěn)定的現(xiàn)象產(chǎn)生，對于鋼帶充分伸長的目的無法滿足，從而造成壓緊操作的不可靠。

4.帶有定滑輪的鋼帶壓緊機構(gòu)夾具設(shè)計結(jié)構(gòu)特點分析

改進后結(jié)構(gòu)如上圖2所示，滑動塊支座10、支座4以及定位塊14分別通過銷子12、螺釘13將其于夾具底座1上進行固定。彈性鋼帶8上圖2所示，其制作材料為65Mn通過淬火后采取中溫回火制成，利用鉚釘2對其與帶孔鋼帶拉頭9及滑動塊5進行連接，從而將鋼帶8的工件壓緊作用最大限度發(fā)揮。對帶孔鋼帶拉頭9利用插銷11將其于支座10進行固定，從而達到對鋼帶一端進行穩(wěn)固的目的；鋼帶另外一端的滑動塊5在生產(chǎn)之初有外螺紋設(shè)置，經(jīng)過上下相配的蝶形螺母3對鋼帶壓緊工件進行調(diào)節(jié)作用，從而使得滑動塊5可保持于支座4方孔范圍內(nèi)進行滑動，從而發(fā)揮對鋼帶8拉緊或放松的根本作用。通過定滑輪6將定滑輪7于滑塊支座4進行固定操作，從而將鋼帶8一直限制于工件壓緊最佳方向的固定位置，同時在鋼帶被伸長時定滑輪7又起到對其張拉方向限制的作用，從而使得鋼帶的摩擦現(xiàn)象有效降低，反之對有效夾緊力作用進行增加，而定位塊14則對葉片零件進行有效定位。如上圖2 所示葉片零件結(jié)構(gòu)為雙點劃線，利用定位塊14將葉片在夾具底座1進行定位操作。將鋼帶8其中一段的帶孔剛打拉頭9利用插銷11對其上孔以及支座10孔進行穿入操作，從而達到鋼帶8一端的固定，此時鋼帶8與夾具定位塊14之間的區(qū)域即為葉片所處位置，而此時位于鋼帶另一端的滑動塊5會位于滑動塊支架4的方孔范圍內(nèi)進行滑動，此種情況若無定滑輪7輪緣位置對鋼帶伸張方向進行控制，將會因滑動塊在支座方孔內(nèi)的滑動軌跡而發(fā)生變化，但是因定滑輪7對此造成了有效的控制，所以可使得鋼帶伸張方向始終保持不變狀態(tài)。另外定滑輪位置的合理裝置會使得鋼帶與葉片的葉背型面保持充分的面積接觸。滑動塊位于滑動塊支座內(nèi)方孔的長度限定尺寸空間內(nèi)進行隨意移動，從而可對鋼帶進行充分張拉作用，使得對工件壓緊更大限度發(fā)揮，對工件夾緊所需充分夾緊力充分滿足，保證工件夾緊的可靠性，從而對工件加工效率進行充分提高。

結(jié)束語

綜合以上所述，添加了定滑輪裝置的鋼帶壓緊機構(gòu)可對鋼帶的拉伸作用更加充分發(fā)揮，使得壓緊操作更加可靠，從而對葉片復(fù)雜型面壓緊問題進行充分解決。此種夾具設(shè)計相比之前傳統(tǒng)夾具來說整體結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊且實用是其根本特點，也使得施工過程的夾緊操作更加可靠，操作也更為便捷，通常情況下對試驗件進行加工可保證一次性合格，對人力、物力、材料以及其他成本進行了大幅度節(jié)省。有實踐表明該種夾具對生產(chǎn)率以及合格率也進行大幅度提升，其后續(xù)保養(yǎng)維修也十分簡便，使得該領(lǐng)域技術(shù)步入新階段，對于我國此領(lǐng)域的整體發(fā)展起到積極的推動作用。

參考文獻

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（作者單位：1中國航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動機有限公司；

2 3中船重工第703研究所）