车床夹具的平衡设计.pdfVIP

车床夹具的平衡设计 口陈玛黎 上海市机电设计研究院有限公司上海200040 摘要：介绍了一种车夹具，对车夹具中各元件质量所产生的力进行了静平衡计算。消除了因惯性力而产生的机械振 动。使用后表明，该夹具操作方便，安全可靠，效率大大提高。 关键词：夹具静平衡计算 文献标识码：B 中图分类号：THll3．2*5；TG751 笔者在进行产品丁艺设计中遇到如图1所示的工 械动作的循环而产生周期性变化，它将使机械及基础 件。该工件上的2个孔是加T的关键。过去用钻夹具加 发生振动．这种周期性的机械振动往往会引起机械本 工2个孔．需要用钻孑L和铰孑L两道工序来完成。实践证 身的工作精度和可靠性的下降，造成零件达不到加工 明，用钻夹具加丁．2孔之间的尺寸精度不稳定，操作 要求。因此，在实际加工中要尽量清除附加动压力，减 不方便，生产效率低，废品较多。为解决这些问题，笔者 轻有害的机械振动现象，以改善设备的工作性能和增 设计了一种车夹具来取代钻夹具。在解决r车夹具动 加其使用寿命。 平衡的前提下，经实际加工证明，效果非常理想。 选择对回转构件采取哪一种方式的平衡计算，是 一个关键问题，笔者遵循这样一个原则：在回转构件平 1车夹具结构 衡后能满足实际加工需要的前提下，能进行静平衡计 见图1．它先由工件、定位块3、压板4、靠板5、定 算的，则不要进行动平衡计算；而进行动平衡计算后， 位销9、压板lO组成第一个回转层面I，这些元件安装静平衡自然就满足了。 在转盘7上，然后用压板l和转动销8将转盘7固定 在实际加工中。当宽径比B／D≤0．2时，可理想近 在夹具体6上．经过静平衡计算的平衡块2也安装在 似地认为．分布在垂直于其回转轴线的一个平衡面内， 夹具体6上，由此组成第二个回转层面Ⅱ。夹具体6与 进行静平衡计算可取代动平衡计算。笔者设计的车夹 法兰11连接后安装在车床的主轴上．并在法兰ll的具符合宽径比的要求，因此采用了静平衡计算。 圆柱体上加工2个螺孔用螺栓顶住主轴．防止轴向窜 2．1 回转层面I的力平衡计算 动。 该车夹具能在一次装 夹的情况下，加工工件上的 2个孔。具体加工过程：当 处于主轴回转中心的1个 孔被加工完后。放松转动销 8和压板l，将转盘7绕D， 旋转1800，固定后再加工另 1个孑L。 2动、静平衡的选择和 计算 机械运转时，除了惯性 主轴通过质心且作等角速 转动的回转构件外，所有其 它构件都将产生惯性力。惯 性力的大小和方向随着机 收稿日期：2010年10月 机械制造49卷第558期 圆2011／2 盛 万方数据 用称重量法得到被加工工件的重心位置在M处， 要使该回转层面的力系平衡必须符合： 设定位块3、压板4、靠板5、定位销9、压板10的重心 Pz+P转=尸早+P厝 位置在口、b、c、d、e处，如图1所示。 即：，nz，t十，n转，转=，n甲，平+，n压r压 (2) 当回转层面I绕D。转动时。层面上所有元件的质 式中：P转为转盘7质量离心力；尸压为压板l质量离心 量所产生的离心力构成一平面内汇交于回转中心的力 力；P平为平衡块2质最离心力。 系，如该层面上产生的力系的合力不平衡．则会引起周 m转，转和m厍，．fr由实际工况确定，求出rn平r平 期性机械振动。所以首先必须使该层面内所有元件的 后，可根据夹具的结构特点选定r+，这样平衡块的质量 质量所产生的离心力的向量和等于零，该力系就成为 rrt平也就随之而确定。一般尽可能将r平选大些(即在夹 一平衡力系。即：