成為夾具設(shè)計(jì)高手的必修課!隨行夾具設(shè)計(jì)
前 言
對(duì)于近幾年來大熱門的組合機(jī)床自動(dòng)線隨行夾具,大家可能都不陌生,除了完成對(duì)工件的定位、支承和夾緊外,還帶著工件沿自動(dòng)線運(yùn)送,依次通過自動(dòng)線各臺(tái)機(jī)床,完成工件全部工序的加工。
圖1 隨行夾具
但是目前部分使用中的隨行夾具,工件在隨行夾具上多采用手動(dòng)定位夾緊,或者工件只定位不夾緊,到達(dá)各臺(tái)機(jī)床工位后,將工件和隨行夾具一起夾壓在各臺(tái)機(jī)床的固定夾具上。以上方法雖然都能完成對(duì)工件的加工,但存在節(jié)拍長(zhǎng)、人工費(fèi)力、工件定位夾壓不可靠以及自動(dòng)線上各臺(tái)機(jī)床的固定夾具設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,增加成本等問題。今天夾具俠與大家分享一篇文章,和老鐵們一起探討隨行夾具上的工件提供自動(dòng)定位夾緊動(dòng)力的裝置設(shè)計(jì),如何提高效率,并使工件在隨夾上的定位夾緊變得更為可靠。
一、設(shè)計(jì)原理
本次案例的加工零件為轉(zhuǎn)向節(jié)。夾具的設(shè)計(jì)原則為先定位后夾緊,限制工件的6個(gè)自由度。A、B、C三點(diǎn)為該轉(zhuǎn)向節(jié)的定位基準(zhǔn)面,D、E、F三處為自動(dòng)定心的位置,因工件形狀特殊,在轉(zhuǎn)向節(jié)上端還設(shè)有角向限位(M點(diǎn)),當(dāng)工件定位完成后再夾緊。
圖2 轉(zhuǎn)向節(jié)示意圖
按照這個(gè)原則,將這套隨夾夾緊松開裝置設(shè)計(jì)為:先將滑臺(tái)慢進(jìn)到隨夾后端結(jié)合處(這套裝置安裝在滑臺(tái)上),人工將轉(zhuǎn)向節(jié)順著導(dǎo)向桿從中間孔I推靠至隨夾的定位基準(zhǔn)面上,按下啟動(dòng)按鈕后,從導(dǎo)向桿中心處伸出兩個(gè)夾緊爪依靠彈簧力輕夾緊轉(zhuǎn)向節(jié),緊接著三點(diǎn)定位軸同時(shí)抱緊工件,力大于輕夾緊力,將工件自動(dòng)定心,并角向限位,最后夾緊。當(dāng)這些動(dòng)作實(shí)現(xiàn)后,這套夾緊松開裝置隨滑臺(tái)后移,這就全部完成了工件在隨行夾具上的定位夾緊,此時(shí)的隨夾就可以輸送至自動(dòng)線上的各臺(tái)機(jī)床以完成工件全部工序的加工。
二、四種有效支撐結(jié)構(gòu)
2.1:輕夾機(jī)構(gòu)
轉(zhuǎn)向節(jié)順著導(dǎo)向桿(用I孔)人工將其推至隨夾的定位面上,這時(shí)從液壓油腔進(jìn)入的壓力油推動(dòng)活塞桿將力作用在彈簧上,壓縮彈簧,產(chǎn)生彈簧力推動(dòng)軸I上的兩個(gè)夾爪,夾爪從導(dǎo)向桿中伸出輕夾住工件(稱為軟壓緊方式),夾緊力約在80N左右,尾部有發(fā)令桿進(jìn)行發(fā)令,完成輕夾緊工件這個(gè)動(dòng)作。這種軟壓緊方式產(chǎn)生的彈簧力小于自動(dòng)定心及角向限位的力,使接下來的動(dòng)作能夠順利并可靠地進(jìn)行。
圖3 輕夾機(jī)構(gòu)示意圖
2.2:提供隨夾自動(dòng)定心的動(dòng)力機(jī)構(gòu)
該機(jī)構(gòu)是提供隨夾自動(dòng)定心的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。當(dāng)工件輕夾緊后,這時(shí)啟動(dòng)液壓馬達(dá),使其通過齒輪傳遞同時(shí)驅(qū)動(dòng)三根軸一起運(yùn)動(dòng)(圖4只示意出驅(qū)動(dòng)一根軸1的情況),完成自動(dòng)定心工件(轉(zhuǎn)向節(jié)的D、E、F三點(diǎn))的作用。薄壁套和頂桿都固定在軸1上,薄壁套為外購件可承受10MPa的壓力,壓力油從軸1后側(cè)的旋轉(zhuǎn)接頭接入,通過中心油孔作用在薄壁套上,從而可靠的抱緊隨夾上的自動(dòng)定心螺紋桿(該定心螺紋桿已伸進(jìn)薄壁套中),同時(shí)頂桿頂住隨夾上自動(dòng)定心的心軸,這樣( 根軸同步順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),完成對(duì)工件的自動(dòng)定心,反之,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)松開隨夾上的自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)。
圖4 提供隨夾自動(dòng)定心動(dòng)力機(jī)構(gòu)示意圖
2.3:提供自動(dòng)夾緊的動(dòng)力機(jī)構(gòu)
該機(jī)構(gòu)是提供夾緊及角向限位的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn),并通過齒輪傳遞帶動(dòng)軸1轉(zhuǎn)動(dòng),又將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力和扭矩通過鍵傳遞給軸2和壓緊桿(這時(shí)滑臺(tái)已慢進(jìn)靠住隨夾上的夾緊螺紋桿,壓緊桿前端設(shè)計(jì)成扁狀進(jìn)入隨夾夾緊螺紋桿尾部的槽中,兩者依靠彈簧力很好地結(jié)合上),壓緊桿帶動(dòng)隨夾上的夾緊螺紋桿,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為夾緊,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為松開,尾部發(fā)令桿發(fā)令,從而完成提供夾緊或松開動(dòng)力的動(dòng)作。
圖5 提供自動(dòng)夾緊機(jī)動(dòng)力機(jī)構(gòu)示意圖
三、結(jié)語
實(shí)踐證明,工件在該隨夾中的定位及夾緊一直能夠保持穩(wěn)定,并且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率。這樣切實(shí)有效的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),屏幕前的你學(xué)會(huì)了嗎?
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