弹力锁紧式气动夹紧装置的研究

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1、弹力锁紧式气动夹紧装置的研究殷强温洪昌张信禹王振华宜宾职业技术学院详细介绍一种弹力锁紧式气动夹紧装置。该装置中，将传统气动夹具的充放气功能对调，采用夹紧弹簧代替气压作用力夹紧工件。阐述该装置的结构原理、设计要点及特点。与传统气动夹具对比可知，该新型气动夹紧装置具有可靠性高、安全性好等优点，特别适合一般生产条件的机械加工厂改制。关键词：夹紧装置;弹力锁紧;安全性;气动;。ResearchonSpringForceLockingPneumaticClampingDeviceYINQiangWENHongchangZHANGXinyuWANGZhen

2、huaYibinVocationalandTechnicalCollege;Abstract：Atypeofspringforcelockingpneumaticclampingdevicewasintroduced.Inthisdevice,thefunctionsofcharging/dischargingofconventionalpneumaticfixtureswereexchanged,theworkpiecewasfastenedbytheclampingspringinsteadofpneumaticforce.Thestruc

3、ture,operationprinciple,designessentialsaswellasfeaturesofthedevicewereexpatiated.Analysisandcontrasttowardstraditionalpneumaticfixtureswereimplemented.Thenewstylepneumaticclampingdeviceownstheadvantagesashighreliabilityandsafety,etc.,whichisespeciallysuitableforequipmentupg

4、radingofmachiningfactorieswithgeneralproductionconditions.Keyword：Clampingdevice;Springforcelocking;Safety;Pneumatic;气动夹具在机械零件的切削加工中的使用近年有逐渐增加的趋势，但由于一般不具备自锁性且存在一定安全隐患，限制了其更广泛的应用。为解决此矛盾，采用弹力锁紧式气动夾紧装置。结果表明:新型夾只只有安全可靠、结构紧凑、操作方便、工作效率高、劳动强度低等优点。1设计弹力锁紧式气动夹紧装置的必要性机床夹具在零件的机械加工过程中，对

5、保证零件加工精度、提高生产率、减轻工人劳动强度和降低产品成木具有极其重要的意义。夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具和真空夹具等。其中气动夹具由于能显著降低工人劳动强度，具有夹紧动作迅速、压缩空气获取方便、对环境污染小、便于实现自动化等优点而被较广泛地应用于大批量生产中。但传统气动夹具也存在以下缺陷：(1)无自锁性，安全性差为解决夹紧机构自锁性好与夹紧行程大之间的矛盾，以提高生产率为主要目的，通常，在采用气动夹具时，其夹紧机构的自锁性是不予考虑的，而是通过作用在气缸中活塞上的气压力经活塞杆及传力机构施加到夹紧元件上保证

6、夹紧的可靠性。但这种设计思路存在致命缺陷，一旦气动系统出现漏气、管路爆裂等故障,将使夹紧力减小甚至消失，破坏工件原有的正确定位状态，使切削加工无法正常进行，甚至引发人身安全事故。(2)可靠性差传统气动夹具是利用气压作用力夹紧工件的，但在工件的机械加工过程中，基本时间(切削时间)一般是大于辅助时间的，即工件在夹具中处于夹紧状态的时间大于处于非夹紧状态的时间。因此，传统气动夹具的气压系统工作(充气状态)时间较长，橡胶密封件易产生永久变形，缩短了气动元件的使用寿命。为解决传统气动夹具安全性及可靠性差的问题，有必要研究设计一种不依靠气压力锁紧工件的气动

7、夹紧装置。2弹力锁紧式气动夹紧装置的结构原理为便于分析，以斜楔夹紧机构为例，研宄弹力锁紧式气动夹紧装置的设计过程。新型气动夹紧装置应具备以下特点:夹紧行程大，以提高生产率，故斜楔升角应比常规的5°~8°大;夹紧动作迅速，即施加夹紧力和解除夹紧力均应迅速;气压力消失后，能保持可靠夹紧;气压系统出现故障时，仍能通过手动方式解除夹紧;可靠性高，机加工过程屮，气压系统处于充气状态的时间小于排气状态的时间。为充分利用现有气动夹紧装罝的条件，减少新增零部件数量，考虑将气缸的充放气状态进行对调的方案，即气缸处于充气状态时将工件松开，气缸处于排气状态时利用弹簧

8、弹力将工件夹紧，如图1所示。因原气缸中的弹簧只在排气吋起到使膜片或活塞回位的作用，弹力较小，不足以夹紧工件。为此，考虑了3套解决方案。图1弹力锁紧式气