偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱定位钻模

工艺装备 ! " # $ % & ’ ( ) !图# 定位误差计算原理图 ! !! !图! 单侧斜向夹紧双圆柱定位钻模 !* 夹具体 "* 钻 #* 定位圆柱 $* 工件 %*导向套 &*压板 ’* 销 (* 偏心轮 )* 手柄 ! " # $ % & ’ ( !图" 偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱定位钻模 !* 夹具体 "* 钻模板 #* 定位圆柱 $* 工件 %*导向套 &*轴套 ’* 偏心轮 (*手柄 双圆柱定位夹具是类 +形定位夹具 , ! -中应用量最 大的一种。用双圆柱代替 + 形块定位，由于结构大为 简化，安装调试极为方便，因而在降低夹具制造成本、 缩短夹具准备周期方面表现出了极大的优越性。然而 在批量加工轴向尺寸较小的轴、销、套类零件的径向孔 时，如果定位部位与夹紧部位在轴向上不得已而重合， 无论是采用 +形块定位还是双圆柱定位，大多数夹具 设计人员习惯上仍采用结构上较为复杂的双侧斜向对 称夹紧机构。为此，参考文献 , " -给出了一种结构上较 为简单的单侧斜向夹紧双圆柱定位钻模。以该钻模为 基础，我们最近创新出了结构上更为简单的、以偏心轮 为直接夹紧元件的单侧水平夹紧双圆柱定位钻模。现 将其工作原理与定位误差计算公式介绍如下。 ! 单侧斜向夹紧双圆柱定位钻模简介 该钻模的工作原理如图!所示，工件在两只嵌装于 夹具体!大半圆孔内的圆柱体#的内侧圆弧面上定位， 两定位圆柱#的轴心连线与水平方向成一定夹角；当偏 心轮(在手柄)的作用下顺时针方向旋转时，就迫使压 板&绕销’作逆时针方向旋转，压板端部的斜面便将工 件$压向两定位圆柱#形成的组合支承面上，定位夹紧 工作即告完成；而后便可由导向套%引导刀具对工件的 径向孔进行钻、扩、铰等加工。 图!所示钻模尽管较双侧斜向对称夹紧机构有了 较大简化，但偏心轮的作用力需要通过杠杆式压板再 作用于工件，结构上仍显赘余，且由此造成需要增加一 个在松开工件时使压板自动复位的机构（一般为弹簧， 图中未示出）。 " 偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱定位 钻模 该钻模的工作原理见图"。它与图!所示钻模的关 键不同之处在于，两定位圆柱#的轴心连线与水平方向 成)./夹角，即是正交的。这就使得当顺时针方向（俯 视）转动手柄(时，可以用偏心轮’直接将工件压向双圆 柱#组成的组合支承面上。与图!所示钻模相比，不仅省 去了杠杆式压板及相应的自动复位机构，而且偏心轮 与工件之间的摩擦力，能将工件自动推向轴向定位元 件（图中未画出）。 由于工件直径的差异，所以不可避免地要在水平 方向上产生定位误差，这就使得加工后孔的中心线相 对于工件的理论中心线，有一定的偏移量，即不重合 度。图"所示钻模定位误差的计算，可用图#进行分析。 当工件半径由 "变化到 " # ! "时，在两定位圆柱轴心 连线的对称中心线方向上，尺寸 !变化到 ! # ! !便是 因工件直径尺寸制造不准确而在该方向上产生的定位 偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱定位钻模 $ 曹 华 $ 钟康民 摘 要：介绍了一种结构简单、制造工艺性好的以偏心轮为直接夹紧元件的单侧水平夹紧双圆柱定位钻模，给出了 该钻模定位误差的一般计算公式和微分近似计算公式。该夹具适用于加工在轴向上定位部位与夹紧部位重合的轴、销、套 类零件的径向孔。 关键词：夹具 双圆柱 偏心轮 单侧水平夹紧 定位误差 中图分类号：01’%!* " 文献标识码：2 文章编号：!... 3 $))(（"..$）.# 3 ..’# 3 ." $ " " # ! " % 工艺装备 !"机械制造 !"卷 第 !#$期 !""# $ % 万方数据 工艺装备 (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 浮动夹具在专用镗床上的应用 $ 李 梅 $ 郭 俊 !"工件 #" 顶紧块 $" 导向块 %"斜楔 &"气缸 ’"固定板 (" 活塞杆 )" 工作台 !"工件 #" 顶紧块 $"调节螺栓 %"支座 ! # $ % !图! 中图分类号：*+(&!" , 文献标识码：- 文章编号：!... / %,,) 0#..% 1.$ / ..(% / .! 某厂在专用镗床上加工主销孔时，孔的下端面需 加图!所示的辅助支承，这样每加工一个工件都需调整 顶紧块#的高度。 工人在操作时很容易出现忘记调节顶紧块的现 象，经常发生夹头上端一夹紧，工件就会装夹变形，造 成孔镗不圆，产生废品。为解决这一问题，我们设计了 一种自动调节的浮动夹具，如图#所示。 在工作台)的侧面安装一气缸&，用活塞杆(带动一 斜楔%，斜楔带动顶紧块#在导向块$内作往复上下运动 以顶紧工件或松开。斜楔角度能保证自锁。气缸进出气 信号由已编入程序的总控制器控制。 在工作时，装上工件后，由总控制台发出信号，就 可产生一连串的动作，对工件进行加工。 经过改进后，再也不会出现漏支承的现象，辅助夹 紧动作可靠，节省了加工时间，提高了生产效率，同时， 也降低了工人的劳动强度。 ’ （编辑 方 也） 第一作者单位：襄樊学院机械工程系 邮政编码：湖北·%%!..$ 第二作者单位：谷城县车桥厂 收稿日期：#..$年!!月 误差。 根据参考文献 2 $ 3，定位误差 ! !的一般计算公式 为式（!），而微分近似计算公式为式（#）。 ! ! 4 （" # $ # !$）# % & ’) % % （" # $）# % &#) % 0! 1 ! ! 4 ! $ 5 ! / & # %（" 6 $）) # 0 # 1 根据我们对许多工程实际问题的计算，微分近似 计算公式（#）能很好地满足一般计算精度要求。鉴于式 （#）的计算较式（!）要简便得多，因此，我们建议在处理 一般工程问题时，应优先采用微分近似计算公式。 $ 结 论 "与双侧斜向对称夹紧机构相比，采用偏心轮直 接作用单侧水平夹紧机构，能巧妙地避免工件夹紧部 位与加工部位因重合而产生干涉的问题。 #与采用偏心轮 /杠杆式压板复合机构的单侧斜 向夹紧装置相比，偏心轮直接作用的单侧水平夹紧机 构，结构更为简单，制造工艺性更好。 $利用偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱定位 钻模的原理，也可设计出铣削轴套类零件键槽和平面 的夹具，但同样也需要进行定位误差的计算。 %双侧斜向对称夹紧装置都采用对中式定位元件 （双圆柱或 7形块），其水平方向上相对于工件几何中 心的理论定位误差为零，图!所示钻模的定位精度次 之，而图#所示钻模的定位误差最大。这虽然是单侧水 平夹紧双圆柱定位钻模的相对不足之处，但只要实际 定位误差在许可的范围之内，该夹具的优越性就显得 较为突出了。 综上所述，偏心轮直接作用单侧水平夹紧双圆柱 定位钻模，在机械制造技术领域是具有一定推广意义 的。 参考文献 ! 钟康民，金济南，张新民"类 7形定位夹具"机械制造，!,,&， （!!）：#% 8 #( # 王德云，钟康民"单侧斜向夹紧双圆柱定位钻模"新技术新工 艺，#..!，（!#）：!# 8 !$ $ 王德云，钟康民"双圆柱定位误差的计算"机械工艺师，!,,!， （!）：$# 8 $$ ’ （编辑 日 月） 作者单位：苏州大学机电工程学院 邮政编码：江苏·#!&.#! 收稿日期：#..$年!#月 !图# ! ( ) ’ # $ & % !" 工艺装备 机械制造 !"卷 第 !#$期!""# $ % 万方数据