快移平口钳的设计.doc

一平口钳的快移设计 A传统平口钳的结构和工作特点 平口钳又名机用虎钳，是一种重要的机 床附件，广泛应用于铣床，钻床等机床中，传统平口钳由扳手转动丝杆，通过丝杆螺母带动活动钳身移动，由于是手动操作，夹紧速度慢，当工件尺寸较小时，丝杆要转动许多圈才能把工件夹紧；夹紧力较小，操作者要用很大的劲才能把工件夹紧。 B改造原则 经过分析，发现传统平口钳存在的缺点集中在传动方案上。于是可以采取可以采取液压、气压、电气等多种传动方案，因为机床本身具有了气动系统，而且可以实现快速移动和换向，较机械传动容易布局和操作，移动速度快，夹紧力大，易实现自动化等。 C改造平口钳 1改造材料准备 φ45mmX120mm单杆双作用活塞式气缺一只，三位四通换向阀一只，气缸固定板一块。如 图十一与十二所示。 图十一 图十二 2改造过程 在钳身上增加气缸固定板，如零件总体图所示。在钳身进行钻孔，钻孔位置为气缸固定板孔所对应的位置（Φ16的孔有内螺纹）。先用Φ14的麻花钻进行钻孔，孔深为10mm，再用Φ16的丝锥进行攻牙，然后用螺纹联接把钳身和气缸固定板固定起来（安装时用百分表测量固定板与平口钳底面是否垂直）。 把活动钳身的钳口垫先拆下来，在活动钳身中间部位钻孔，用螺钉与气缸杆联接，如图十三所示，然后将气缸体固定板与固定钳身右端用螺钉固定联接，并打定位销。打定位销之前用百分表测量，使气缸杆与固定钳身导轨平行。 将手动方向控制阀和流量控制阀用螺钉固定在联接板上表面，并用耐压塑料管将各元件进行连接。安装联接时注意流量控制阀安装方向及手动方向控制阀的手柄位置与气缸的运动方向应一致。 将改装后的平口钳导轨面上涂润滑油，全部检查各连接件的连接状态，确认无误后与压缩空气系统联接试用 总体图 3气动平口钳改造原理及结构 利用单杆双作用活塞式气杆的左右移动来实现平口钳活动钳身的是松开与闭合运动，利用气压与气缸活塞面积产生的压力来实现夹紧力。工件夹紧时，由空气压缩机1产生并经过初次净化处理后存储在气罐4中的压缩空气，经空气干燥器5、空气过滤器6、减压阀7和油雾器8，通过流量控制9调节活动钳身移动速度，有换向阀10进入进入气缸11，实现工件夹紧。工件松开时调节方向阀方向就行，原理同上。气动平口钳原理图如图十四所示，结构图如零件总体图。 图十三 1弹簧垫圈 2螺钉 3活动钳身 4汽缸体 图十四 1空气压缩机 2冷却器 3分水排水器 4气罐 5空气干燥机 6空气过滤器 7减压阀 8油雾器 9溢流阀 10 换向阀 11气缸 二平口钳的工艺分析及处理 A 零件图样 零件图样如图一与图二所示 （具体尺寸见后面三视图） 图一 图二 B选择加工机床 根据零件外形尺寸及图样其他要求，选择加工工作面积为700mmX350mm以上的半闭环立式数控铣床或加工中心完成设备，完成如图一和图二所示配合件的加工。零件材料为切削性能比较好的45号刚，两零件的毛坯分别为205mmX205mmX65mm和120mmX40mmX30mm的方料，已完成上下平面及周边的加工，并符合加工的精度和表面粗糙度要求。 C工艺分析 1确定工序及工步 两零件为燕尾槽配合，配件加工多为平面、直线、圆弧面及钻孔。 由于毛坯为规则的长方体零件，因此可以选择通用夹具一一机用虎钳为零件加工定位夹具。 根据该配合件的形状特点、毛坯状况，件1件2均需切除较大的余量，在切削过程中由于刀具刚性等因数，轮廓尺寸变化较大，所以需要按照粗、精加工工序分别进行。先加工件1正面的外形轮廓以及装配平面，接着对燕尾槽进行加工，最后对反面进行平面铣削。加工件2时，先对正面进行加工（平面加工），再将工件反转安装，对反面进行加工（倾斜面），加工完成后在钻床进行钻孔。 选择Φ16与Φ8的高速立铣刀分别作为工件的粗、精加工刀具，用专用刀具加工燕尾槽。 考虑零件尺寸精度的要求，粗加工之后要仔细检测尺寸。如精加工后尺寸还不符合，则继续对XY面的预留量进行改变，直到轮廓尺寸符合图样要求再拆装。 2加工工步顺序及路线（装夹工件时用垫铁垫住零件，零件加工部分必须必须高于平口钳钳口平面）。 用Φ16的高速钢立铣刀对件1进行粗加工， 进给率为20000mm／min，Z轴进给率为15000mm／min，提刀速度25000mm／min，主轴转速为2500n／min，加工表面为0，加工深度为-45，每次下刀深度为1mm，XY方向预留量0.2mm，分层粗铣次数为4次，间距为12，路线图如三 图三 图四 用Φ16的高速钢立铣刀加