基于冲击输入力与杠杆斜楔增力机构的手动夹具

基于冲击输入力与杠杆斜楔增力机构的手动夹具

基于冲击输入力与杠杆一斜楔增力机构的手动夹具

口李全德

口钟康民

江苏２１５０２１

苏州大学机电工程学院，

摘要：设计了一种基于冲击输入力与杠杆一斜楔串联组合增力机构的手动夹具，介绍了其工作原理，给出了其力学计算公式。该手动夹具夹紧力大，自锁性好，能在一定范围内代替容易产生泄漏、噪声等污染的液压、气动夹具，能较好地适应制造技术绿色化的要求。

关键词：手动夹具冲击力增力机构杠杆斜楔白锁中图分类号：ＴＧ７５ｌ；ＴＧｌｌ２

文献标识码：Ｂ

文章编号：１０００—４９９８（２００７）０２—００６７一０２

手动夹具在现代制造业中的应用仍然极为广泛。一般手动夹具均具有结构简单、制造成本低等显著优点。在绿色制造技术已经提到可持续发展战略高度的今天，手动夹具所具有的另外一个极为突出的优势，即节能环保优势，也日益为人们所重视。但是，一般手动夹具的致命缺点，是人手的作用力不可能很大（在夹紧动作较为频繁的条件下，一般限定人手作用力Ｆｎ≤１５０Ｎ），从而导致其输出的夹紧力相对于液压、气动夹具，要小得多。因此，创新设计出具有较大夹紧力的手动夹具，在一定范围内代替容易产生泄漏、噪声等污染的液压、气动等机动夹具，是现代制造业需要解决的一个现实课题。

我们经过分析研究后认为，欲使手动夹具输出较大的夹紧力，并能在切削加工过程中持续保持该夹紧

收稿日期：２００６年９月

力，可从以下三个关键点寻找创新突破口：１）采用多级串联增力机构；２）改变人手作用力的输入方式，可在不提高操作工人劳动强度的前提下，获得较大的初始输入力；３）从作用力输入到夹紧力输出之间，必须有一个、也只需要一个自锁环节。

基于上述思路，我们设计了一种基于手动冲击力与杠杆一斜楔串联组合增力机构的手动夹具。下面结合图例，介绍此夹具的基本工作原理，并给出相应的力学计算公式。

１

工作原理

该夹具的工作原理如图ｌ所示，它主要由浮动作用点杠杆、斜楔、力输出件及复位弹簧组成。在斜楔上部有一个矩形孔，浮动作用点杠杆的作用点部位为对称圆弧面，该对称圆弧面以适当间隙与斜楔上部的矩形

．‘ｌＬ４上．驰皿舢舢舢舢．‘屯ＪｌＬ““耻““．１ＩＬ舢舢ｊ止皿札舢舢“舢“．‘屯皿ｊ止龇扯扯舢“．址龇舢．址．址轧舢ｊ王．．址ｊｌＬ．‘ｌＬ．工ＩＬ．‘ＩＬ龇皿皿用数控技术控制机械加工过程。笔者通过Ｍ鹕ｔｅＦＣＡＭ（ｃＡＤ／ｃＡＭ）建立工件模型，确定加工路线（如对刀点、走刀路线），按加工路线给出相邻两几何元素的交点、切点以及圆弧的圆心坐标值。确定加工用量等工艺参数（如进给速度、主轴速度、切削宽度和深度等），选择合适的刀具参数，生成刀具路径ＮｃＩ文件，经路径模拟无误后对零件图形进行后处理转换成Ｎｃ的Ｇ代码文件，再结合数控系统对输入信息的要求以及工装结构对程序进行编辑和修改，编制出一套完整、准确、经济的加工程序。然后输入ｘＨ７１４Ａ加工中心内存中，并将刀具号及相应的长度补偿和半径补偿参数输入数控系统中。在机床上再进行一次刀具路径模拟，确认无误后进行自动切削加工。

试切削结果表明，零件的表面质量、形位精度都得到了很好的保证，本工序的单件工时只有３ｍｉｎ，总工

时由原来的５０ｍｉｎ降为９．５ｍｉｎ。精度和节拍均达到设

计要求。

４结束语

为了缩短汽车后轴销支座的加工节拍，提出了一套新的加工工艺，设计了汽车后轴销支座专用液压铣夹具。生产实践证明，这套专用液压铣夹具使用方便、动作迅速、性能可靠，达到了设计要求。采用新的工艺方案及生产设备后大大降低了劳动强度，提高了生产效率，保证了零件的质量，使用户获得了较好的经济效益。

参考文献

１杨黎明．机床夹具设计手册ｆＭ】．北京：国防工业出版社，

１９９６．

２蔡剑秋．机械设计手册【Ｍ】．北京：化学工业出版社，１９９３．３严烈．Ｍ鹊ｔｅｒＣＡＭ应用基础教程【Ｍ】．北京：冶金工业出版社，２００３．企

（编辑

方

也）

机械制造４ｓ卷第５ｌｏ期

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