数控铣平口钳装夹性能提升的尝试

陈祥

摘 要：简要阐述了数控装夹平口钳改进的设计原理和设计要求，并对装夹平口钳的结构进行了研究探讨，从而对装夹平口钳的应用进行了展望。

关键词：装夹平口钳；原理；改进方案

机械加工中，平口钳是较为常见的装夹工具，它分机用和手用两种，都是利用两钳口作定位基准，靠丝杠，螺母传送机械力的原理进行工作的。平口钳结构简单，装夹迅速，加工时省时省力，提高了加工效率、加工精度和产品质量。但是平口钳也有其不足之处：不能较好地装夹外形较为复杂的工件。主要原因是平口钳钳口是平直的，不适于装夹圆柱形工件，机加工时工件易位移，有时工件还会飞出机床台面。为此，特对平口钳钳口进行结构的改进设计，以满足更多使用功能的要求，使其更加实用化。

一、设计要求

1.不论对于装夹的工件是圆形的还是方形的，不需要依靠外界的零件（如，V型块、卡盘等）。

2.不需要进行换装，即装夹方形工件时变为平直开口的平口钳；装夹圆形工件时变为V型开口的平口钳。

3.平口钳要求结构简单，装拆方便，易于维修。

4.平口钳在装夹工件时，用力要省，夹紧力要大，工件夹紧，稳定可靠。

二、设计原理及改进方案

1.V型块定位的优点

（1）对中性好：即能使工件的定位基准轴线对中在V型块两斜面的对称平面上，在左右方向上都不会发生偏移，且安装方便。

（2）应用范围较广：不论定位基准是否经过加工，不论是完整的圆柱还是局部圆弧面，都可采用V型块定位。

2.改进方案

在不用卡盘装夹圆形工件时，数控铣床装夹圆形工件时往往都是依靠V型块来装夹的。如果我们将平直开口的平口钳设计成一个具有活动式的V型块，在装夹方形工件时，平口钳的开口根据要求变成平直的，当装夹圆形工件时，平口钳的开口又会变成V型。这样，无论装夹圆形或方形工件，都不需要任何的条件就可以达到快速装夹的目的。

三、总体构造

基于实际应用，尽量保持其基本组成部件变化不大，仍由6大基本部件构成，即钳体、固定钳体、固定钳口、活动钳体、活动钳口、丝杠螺母机构等。在充分分析、借鉴现有产品的基础上，重点在平口钳固定钳口和活动钳口上进行了研究。

1.钳口的材料。由于钳口有很大一部分是被掏空的，同时还要承受很大的力，这就要求钳口材料的硬度要大，考虑其综合性能，以热处理钢为优选。

2.钳口圆弧半径。钳口圆弧半径的确定至关重要，直接影响平口钳的综合性能，要通过严格的分析计算、优化选择，这样才能确保平口钳操作自如、稳定可靠。

改进后的结构如图所示：

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通过改进后的手用平口钳，完全解决了平口钳装夹工件时只能装夹方形件或只能装夹圆形件的缺陷，从综合效益上讲，首先，装夹工件的效率得到提高。其次，手用平口钳的成本增加不大，具有巨大的市场推广空间。

参考文献：

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（作者单位 江苏省高淳中等专业学校）

编辑 谢尾合