快速夹具虎钳的应用与发展

2018-08-19叶腊梅

科学与财富 2018年23期

叶腊梅

摘要：面对现在钳工在使用虎钳时夹紧球体、圆柱体、多棱柱时所遇到的困难，（难以固定或容易蹦出）。为此，设计一种虎钳在遇到上述问题时，能够很好的固定球体、圆柱体、多棱柱并且防止工件蹦出伤到人。

该虎钳采用多功能模块化设计，结构是由钳体、底座、导螺母、丝杠、钳口体等组成。活动钳身通过导轨与固定钳身的导轨作滑动配合。丝杠装在活动钳身上，可以旋转，但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的丝杠螺母配合。当摇动手柄使丝杠旋转，就可以带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，起夹紧或放松的作用。弹簧借助挡圈和开口销固定在丝杠上，其作用是当放松丝杠时，可使活动钳身及时地退出。在固定钳身和活动钳身上，各装有钢制钳口，并用螺钉固定。钳口的工作面上制有交叉的网纹，还有四个开合弧形模块，使平面、球形、多棱柱、圆柱体工件夹紧后不易产生滑动、转动、翻转。钳口经过热处理淬硬，具有较好的耐磨性；四个开合模块有强度较大且耐磨的金属材料组成。固定钳身装在转座上，并能绕转座轴心线转动，当转到要求的方向时，扳动夹紧手柄使夹紧螺钉旋紧，便可在夹紧盘的作用下把钳身固紧。转座上有三个螺栓孔，用以与钳台固定。

关键词：钳工；快速夹具虎钳；钳口；弧形模块；自动开合

1引言

台虎钳为钳工必备工具，也是钳工的名称来源原因，因为钳工的大部分工作都是在台钳上完成的，比如锯，锉，錾，以及零件的装配和拆卸。安装在钳工台上，以钳口的宽度为标定规格。常见规格从75mm到300mm。台虎钳的用途：装置在工作台上，用以夹稳加工工件，为钳工车间必备工具。

随着虎钳使用，现在虎钳反映出种种问题，随着科学技术的进步，逐渐用液压代替螺纹，这样在加紧工件时不仅省力并且夹合力也显著提高，但时仍然显现出一些问题，压力增大虽然会增大夹紧力和摩擦力但是会夹坏工件，并且对于四棱柱、球体、圆柱体却显的无能为力。

对于这些问题，改变虎钳钳口结构，多功能虎钳设计开发，是一个重要的难题。也是虎钳发展的一个重要方向。

2项目研究背景

2.1探索快速夹具虎钳现状分析

现在钳工用的虎钳钳口一般为平面结构或交错形花纹，用于工件的防滑，起增大摩擦的作用，但对于解决夹紧球体、圆柱体、多棱住仍是没有合理的结构。

2.2 虎钳发展方向

现在虎钳发展方向一般为通过不同方式增大及压力，并且使钳工更加省力。

3.虎钳结构设计

3.1基本设计方案

项目旨在研究一种能更好地夹紧球体、圆柱体、多棱柱等非纯平面立体的多功能快速夹具虎钳。

3.2虎钳结构

3.21原虎钳结构

现在常用虎钳结构组成部分为：夹紧盘、夹紧手柄、转盘座、丝杠、螺母、活动钳口、固定钳口。

3.3现用虎钳缺点和改装完成后的优点

I部分保留原样，即这部分护板仍做成交错型花纹，这一部分用于夹紧平面立体，保持虎钳最重要的功能。

II、III部分把原本来的交错形花纹变为两个弧形模块，并且这两个弧形模块可以在导轨上移动，这样可以适应不同直径的圆柱体球体和多棱柱。现用虎钳在夹紧圆柱体时一般夹住圆柱体的两条母线，这样容易在对工件进行锯断、锉平时发生旋转、滑移甚至蹦出伤及钳工身体，由此可见交错形花纹对于圆柱体球体的无能为力。设计完成后是原来两线接触变为四线接触，这样的结构增大了摩擦力是圆柱体根本不会发生旋转、滑移更不会蹦出伤人。

3.4虎钳设计完成后的结构说明

II为两个可移动模块，移动方向为左右用于夹紧竖直轴向的圆柱体、多棱柱。

III为两个可移动模块，移动方向为竖直方向，用于夹紧水平轴向的圆柱体、多棱柱。

在活动模块下的导轨为：

这种梯形导轨在机械中常用到，例如在机床上工作台的移动就是在梯形导轨上完成的，数控机床也是如此，导轨上表面非光滑平面，而是由梯形花纹组成的，在没有夹紧工件时弧形模块是和轨道有一定的间隙的，这样轨道中的弹簧可以推着模块在导轨上自由滑动，当夹紧工件时由于受到挤压，弧形模块和导轨接触，对工件施加的压力越大，模块对导轨的压力越大，这样更加增大了导轨和工件的摩擦力，防止了滑动。

4虎钳使用方法

台虎钳在钳台上安装时，必须使固定钳身的工作面处于钳台边缘以外，以保证夹持长条形工件时，工件的下端不受钳台边缘的阻碍。

在钳桌装上台虎钳后操作者工作时的高度比较合适，一般多以钳口高度恰好与肘齐平为宜，即肘放在台虎钳最高点半握拳，拳刚好抵下颚，钳桌的长度和宽度则随工作而定。

5使用时的注意事项

（1）夹紧工件时要松紧适当，只能用手板紧手柄，不得借助其他工具加力。

（2）强力作业时，应尽量使力朝向固定钳身。

（3）不许在活动钳身和光滑平面上敲击作业。

（4）对丝杠、螺母等活动表面应经常清洗、润滑，以防生锈。

6 展望

（1）在刮削平面方面考虑欠佳，致使刮削出的平面角度单一（即仅为水平面），可在底座上固定一个转盘座，可以根据实际要求调整角度，即可在水平方向上刮削出不同角度的平面。

（2）现用台虎钳过于笨重，可在材料方向上予以改进，

選用材料较轻而强度足够的材料，使其变得轻巧，既能满足强度要求，又使拆卸变得方便省力。