新型镶块式弹簧夹具夹头的创新设计
前 言
加工轴承套圈的弹簧夹头通常为整体式结构， 但是在长期的使用过程中， 当夹头磨损超过一定限度就会出现夹不牢工件现象， 直接影响加工精度和生产效率， 甚至弹簧夹头报废。要想提高夹头的耐磨性， 就必须提高夹头的硬度， 而硬度过高夹头弹性减弱， 簧瓣易断， 为此针对此问题设计了镶块式弹簧夹头。
一、原有夹具结构
整体式弹簧夹头由头部－卡爪L1、簧瓣包括头部在内的弹性部分L2、导向部分L3组成。弹簧夹头夹紧工件用头部L1， 夹头弹性变形用簧瓣L2， 夹头导向用L3。
图1 整体式弹簧夹头结构
二、弹簧夹头的改进
镶块式弹簧夹头的结构如下图所视， 它是由两部分组成的， 一部分是夹头体， 另一部分是卡块， 二者通过螺钉相联接。夹头体有六个簧瓣， 工作时靠簧瓣的弹性变形来完成夹紧和松开动作， 夹头体材料选用65Mn， 淬火硬度40～45HRC， 以保证夹头的弹性； 而卡块安装在夹头的爪部， 直接接触工件， 卡块是易磨损件， 卡块材料可采用GCr15， 淬火硬度60～62HRC， 以增加耐磨性。镶块式弹簧夹头在使用中曾出现过以下几个问题：
（1） 由于夹头制造误差容易出现偏心， 车加工后的套圈会出现壁厚差现象。
（2） 卡块任意装入夹头后， 测出卡块圆度不好， 用这样的卡块夹紧套圈， 被加工后的套圈也会出现壁厚差超差现象。制造时必须想办法加以克服。
图2 镶块式弹簧夹头
1－夹头 2－卡块
三、夹具体和夹具头的加工精度保证
3．1精车夹头的圆锥面， 用螺纹胎保证车加工精度
夹头体在精车完各个面， 并钻完等分孔后， 再车圆锥面， 车圆锥面时以螺纹面为定位基准， 设计一种螺纹胎， 它可以保证车圆锥面时车加工精度。加工原理如下图所视， 首先把夹头拧到螺纹胎上，然后把螺纹胎装到机床主轴上， 最后用托板上的小刀架进行切削。
图3 夹头外锥面车加工示意图
3．2铣等分槽
在铣削加工夹头上的分槽时，先用立铣刀铣20 mm×40 mm六等分槽， 然后再用片铣刀铣分瓣用的宽3 mm六等分窄槽，但是此槽不能铣通， 端面留有3～4 mm连筋， 使夹头体还是整体， 保证夹头热处理后不变形及磨加工夹头各个定位面的加工精度， 其加工原理如下图：
图4 夹头定位面加工原理
在以上加工之后要对夹具进行热处理，但处理的部位要合理，夹头头部、尾部需淬火， 其硬度大概为40～ 45HRC， 夹头中间部分不淬火， 以保证夹头弹性。
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