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随着现代制造技术的飞速发展,数控技术的应用越来越普遍,数控车床已成为各机械制造厂家的重要生产设备,在生产中发挥着不可替代的作用。
数控车床一般用液压卡盘来夹持工件。液压卡盘通常都配备有未经淬火的卡爪,即所谓软爪。软爪分为内夹和外夹两种形式,卡盘闭合时夹紧工件的软爪为内夹式软爪,卡盘张开时撑紧工件的软爪为外夹式软爪。如图1所示,软爪1是以端面齿槽与卡爪座3定位,通过螺钉和卡爪座中的T型螺母,固定在卡爪座3上。液压卡盘工作时,软爪在卡爪座的带动下,作闭合或张开运动,将工件夹紧或松开。夹持不同工件时,通过改变软爪在卡爪座上的位置来改变液压卡盘的夹持尺寸。
在加工批量较大的轴类或盘类零件时,为防止破坏工件已加工表面,保证工件被夹持面和被加工面的同轴度要求,须将液压卡盘软爪的夹持面车削一下。车削内夹式软爪的传统方法如图1所示,先在液压卡盘软爪内侧夹持一个圆形支撑板5来支撑软爪,然后再对软爪的夹持面进行车削加工,使软爪夹持面直径尺寸与工件被夹持部位直径尺寸大致相等。为使软爪行程的中央部位成为夹持工件的位置,车削夹持尺寸不同的软爪就要用不同直径尺寸的支撑板,因此车削内夹式软爪前,需要事先准备多种不同尺寸规格的支撑板。因为软爪内侧夹持有支撑板,软爪的夹持面不可能全部被车削加工,而且加工尺寸一旦过量,就得更换新的支撑板,对软爪重新进行加工。车削软爪时,支撑板被夹持在软爪内侧,而液压卡盘实际工作时,工件却被夹持在软爪的外侧。由于软爪被支撑的位置不同,实际夹持工件时软爪夹持面将变成喇叭口形状,从而影响工件的可靠定位和夹紧。
针对上述问题, 我们经过理论分析和反复试验,设计出了一种车削液压卡盘软爪的夹具。这种夹具无需支撑板和套环即可使液压卡盘软爪准确固定,从而实现对液压卡盘软爪的车削加工。现将夹具的结构原理和使用方法介绍如下。
如图2所示,夹具由夹具体1、滑块式固定销2和挡块3组成。在厚度为10~15mm、外径小于卡盘直径尺寸的环形夹具体1上,按圆周三等分开设有三条不同心的弧形槽,每个弧形槽中装有一个可在槽内自由滑动的滑块式固定销2,挡块3通过螺钉固定在滑块式固定销2 上。三个滑块式固定销将被分别插入液压卡盘三个软爪的螺钉沉孔中。液压卡盘夹紧时,三个滑块式固定销可自动调整到最佳位置,使卡盘的三个软爪所受的作用力都相等。滑块式固定销在弧形沟槽中的可滑动行程很长,因此该夹具不但能固定不同夹持尺寸的软爪,节省多种不同尺寸规格的支撑板,而且能进行无级微调整,使软爪消耗量降到最低。由于没有支撑板的阻碍,软爪的夹持面可以全部被车削加工,所以实际夹持工件时,软爪夹持面的变形小,夹持精度高。
如图3所示,使用这种夹具车削内夹式软爪时,应先将液压卡盘张开至最大,根据工件被夹持部位的直径尺寸调整软爪在卡爪座上的位置。测量液压卡盘中心到软爪螺钉沉孔的距离,选择与其尺寸相符的夹具。然后将夹具上的两个滑块式固定销2分别插入液压卡盘下部两个软爪3的螺钉沉孔中。左手抓住夹具体1左右旋转,使剩下的另一个滑块式固定销2对准卡盘上部第三个软爪的螺钉沉孔,右手将滑块式固定销2按入沉孔中。 双手按压夹具体1,使夹具与每个软爪靠紧。再反复开闭液压卡盘,双手左右旋转夹具体1,调整滑块式固定销2在弧形槽中的位置,尽量使软爪夹持夹具的位置接近软爪行程的中央。上述步骤完成后,即可夹紧液压卡盘,开始对软爪的夹持面进行车削加工。
如图4所示,这种夹具还可以替代不同尺寸规格的套环来固定外夹式软爪,实现对外夹式软爪的车削加工。 其具体使用方法与车削内夹式软爪的使用方法相似,此处不再赘述。
经生产实践证明,这种夹具不但结构精巧、适用范围大,而且成本低廉、操作简单、使用方便,深受操作者的欢迎。

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