數控銑平口鉗裝夾性能提升的嘗試

陳祥

摘 要：簡要闡述了數控裝夾平口鉗改進的設計原理和設計要求，并對裝夾平口鉗的結構進行了研究探討，從而對裝夾平口鉗的應用進行了展望。

關鍵詞：裝夾平口鉗；原理；改進方案

機械加工中，平口鉗是較為常見的裝夾工具，它分機用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準，靠絲杠，螺母傳送機械力的原理進行工作的。平口鉗結構簡單，裝夾迅速，加工時省時省力，提高了加工效率、加工精度和產品質量。但是平口鉗也有其不足之處：不能較好地裝夾外形較為復雜的工件。主要原因是平口鉗鉗口是平直的，不適于裝夾圓柱形工件，機加工時工件易位移，有時工件還會飛出機床臺面。為此，特對平口鉗鉗口進行結構的改進設計，以滿足更多使用功能的要求，使其更加實用化。

一、設計要求

1.不論對于裝夾的工件是圓形的還是方形的，不需要依靠外界的零件（如，V型塊、卡盤等）。

2.不需要進行換裝，即裝夾方形工件時變為平直開口的平口鉗；裝夾圓形工件時變為V型開口的平口鉗。

3.平口鉗要求結構簡單，裝拆方便，易于維修。

4.平口鉗在裝夾工件時，用力要省，夾緊力要大，工件夾緊，穩定可靠。

二、設計原理及改進方案

1.V型塊定位的優點

（1）對中性好：即能使工件的定位基準軸線對中在V型塊兩斜面的對稱平面上，在左右方向上都不會發生偏移，且安裝方便。

（2）應用范圍較廣：不論定位基準是否經過加工，不論是完整的圓柱還是局部圓弧面，都可采用V型塊定位。

2.改進方案

在不用卡盤裝夾圓形工件時，數控銑床裝夾圓形工件時往往都是依靠V型塊來裝夾的。如果我們將平直開口的平口鉗設計成一個具有活動式的V型塊，在裝夾方形工件時，平口鉗的開口根據要求變成平直的，當裝夾圓形工件時，平口鉗的開口又會變成V型。這樣，無論裝夾圓形或方形工件，都不需要任何的條件就可以達到快速裝夾的目的。

三、總體構造

基于實際應用，盡量保持其基本組成部件變化不大，仍由6大基本部件構成，即鉗體、固定鉗體、固定鉗口、活動鉗體、活動鉗口、絲杠螺母機構等。在充分分析、借鑒現有產品的基礎上，重點在平口鉗固定鉗口和活動鉗口上進行了研究。

1.鉗口的材料。由于鉗口有很大一部分是被掏空的，同時還要承受很大的力，這就要求鉗口材料的硬度要大，考慮其綜合性能，以熱處理鋼為優選。

2.鉗口圓弧半徑。鉗口圓弧半徑的確定至關重要，直接影響平口鉗的綜合性能，要通過嚴格的分析計算、優化選擇，這樣才能確保平口鉗操作自如、穩定可靠。

改進后的結構如圖所示：

■

通過改進后的手用平口鉗，完全解決了平口鉗裝夾工件時只能裝夾方形件或只能裝夾圓形件的缺陷，從綜合效益上講，首先，裝夾工件的效率得到提高。其次，手用平口鉗的成本增加不大，具有巨大的市場推廣空間。

參考文獻：

[1]廖念釗，莫雨松，李碩根，等.互換性與技術測量.5版.中國計量出版社，2008-02.

[2]楊巧絨，張克義.AutoCAD工程制圖.中國林業出版社，2006-08.

[3]陳立德.機械設計基礎課程設計.高等教育出版社，2009-06.

[4]張春林，曲繼方，張美麟，等.機械創新設計.機械工業出版社，2007-09.

[5]王蘭美.機械制圖.高等教育出版社，2004.

[6]華茂發，唐健.數控機床加工工藝.機械工業出版社，2003.

（作者單位 江蘇省高淳中等專業學校）

編輯 謝尾合