成為夾具設計高手的必修課！隨行夾具設計

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發表于 2018-3-1 11:36:13 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式

對于近幾年來大熱門的組合機床自動線隨行夾具，大家可能都不陌生，除了完成對工件的定位、支承和夾緊外，還帶著工件沿自動線運送，依次通過自動線各臺機床，完成工件全部工序的加工。

圖1 隨行夾具

但是目前部分使用中的隨行夾具，工件在隨行夾具上多采用手動定位夾緊，或者工件只定位不夾緊，到達各臺機床工位后，將工件和隨行夾具一起夾壓在各臺機床的固定夾具上。以上方法雖然都能完成對工件的加工，但存在節拍長、人工費力、工件定位夾壓不可靠以及自動線上各臺機床的固定夾具設計較為復雜，增加成本等問題。

一、設計原理

本次案例的加工零件為轉向節。夾具的設計原則為先定位后夾緊，限制工件的6個自由度。A、B、C三點為該轉向節的定位基準面，D、E、F三處為自動定心的位置，因工件形狀特殊，在轉向節上端還設有角向限位（M點），當工件定位完成后再夾緊。

圖2 轉向節示意圖

按照這個原則，將這套隨夾夾緊松開裝置設計為：先將滑臺慢進到隨夾后端結合處（這套裝置安裝在滑臺上），人工將轉向節順著導向桿從中間孔I推靠至隨夾的定位基準面上，按下啟動按鈕后，從導向桿中心處伸出兩個夾緊爪依靠彈簧力輕夾緊轉向節，緊接著三點定位軸同時抱緊工件，力大于輕夾緊力，將工件自動定心，并角向限位，最后夾緊。當這些動作實現后，這套夾緊松開裝置隨滑臺后移，這就全部完成了工件在隨行夾具上的定位夾緊，此時的隨夾就可以輸送至自動線上的各臺機床以完成工件全部工序的加工。

二、設計方法

2.1：輕夾機構

轉向節順著導向桿（用I孔）人工將其推至隨夾的定位面上，這時從液壓油腔進入的壓力油推動活塞桿將力作用在彈簧上，壓縮彈簧，產生彈簧力推動軸I上的兩個夾爪，夾爪從導向桿中伸出輕夾住工件（稱為軟壓緊方式），夾緊力約在80N左右，尾部有發令桿進行發令，完成輕夾緊工件這個動作。這種軟壓緊方式產生的彈簧力小于自動定心及角向限位的力，使接下來的動作能夠順利并可靠地進行。

圖3 輕夾機構示意圖

2.2：提供隨夾自動定心的動力機構

該機構是提供隨夾自動定心的動力機構。當工件輕夾緊后，這時啟動液壓馬達，使其通過齒輪傳遞同時驅動三根軸一起運動（圖4只示意出驅動一根軸1的情況），完成自動定心工件（轉向節的D、E、F三點）的作用。薄壁套和頂桿都固定在軸1上，薄壁套為外購件可承受10MPa的壓力，壓力油從軸1后側的旋轉接頭接入，通過中心油孔作用在薄壁套上，從而可靠的抱緊隨夾上的自動定心螺紋桿（該定心螺紋桿已伸進薄壁套中），同時頂桿頂住隨夾上自動定心的心軸，這樣( 根軸同步順時針轉動，完成對工件的自動定心，反之，逆時針轉動松開隨夾上的自動定心機構。

圖4 提供隨夾自動定心動力機構示意圖

2.3：提供自動夾緊的動力機構

該機構是提供夾緊及角向限位的動力機構。用液壓馬達驅動軸3旋轉，并通過齒輪傳遞帶動軸1轉動，又將旋轉動力和扭矩通過鍵傳遞給軸2和壓緊桿（這時滑臺已慢進靠住隨夾上的夾緊螺紋桿，壓緊桿前端設計成扁狀進入隨夾夾緊螺紋桿尾部的槽中，兩者依靠彈簧力很好地結合上），壓緊桿帶動隨夾上的夾緊螺紋桿，順時針轉動為夾緊，逆時針轉動為松開，尾部發令桿發令，從而完成提供夾緊或松開動力的動作。