机械自锁式气动夹紧机构

机械自锁式气动夹紧机构

摘要：对于刚性较差的工件，如何在机械加工过程中保持合适的压紧力大小是一个十分棘手的工艺难题。过紧或过松都会造成工件的加工精度达不到设计要求，甚至造成工件报废。机械自锁式气动夹紧机构是通过液压与气动连锁压紧后卸去液压的方式实现工件夹紧，并在气动锁紧状态下完成工件的机械加工，从而实现工件加工的稳定性。

关键词：液压活塞缸；气压活塞杆；自锁

一、问题的提出

我们在设计液压夹具时，经常会遇到刚性差、夹紧易变形的工件。譬如，在柴油机机体的三大孔精加工工序中，我们通常都会把夹紧点位置放在机体顶面上。夹紧力太大会导致机体变形，镗出来的孔也会因机体的变形恢复而变成椭圆，位置度也会有影响；夹紧力太小，镗削过程中机体容易产生振动，加工出来的零件无论是加工精度还是形位公差都过不到设计要求。为了解决上述加工过程中出现的问题，我们设计一种机械自锁式气动夹紧机构，此机构能有效解决以上机体加工中出现的问题。

二、夹具的工作原理

在机床加工零件中，工件的夹紧一般都是采用机械式、液压式和气动式。而对于刚性较差的工件，单一采用上述夹紧方法则容易产生变形，进而影响加工工件的尺寸精度。

我们现以柴油机机体的缸孔加工来说明此夹具的工作原理：

如图一，首先将工件（9）推到夹具的升降机构（11）上，升降机构（11）下降，工件（9）通过定位销（10）实现“一面两销”定位。工件定位后，液压油进入液压活塞缸(6)并推动液压活塞杆（5）向上运动，继而推动压板（7）向上运动，再通过压板支架（8）上的支点带动压板（7）压在工件（9）的顶面，液压缸上的压力继电器发出信号给气压活塞缸（1）上的接近开关（3），气压活塞缸（1）通气，气动活塞杆（2）在气压作用下向左移动，气动活塞杆（2）的中间斜面与液压活塞杆（6）下端的斜面接触，并通过活动销（4）上平面的调整，在两自锁斜面形成自锁后卸去液压，从而保证了工件在夹紧不变形的情况下完成机械加工，实现工件加工的稳定性。

三、夹具的实施效果

该机械自锁式气动夹紧机构能够实现刚性较差的工件夹紧不变形的情况下完成机械加工，在实现工件夹紧可靠性的同时，保证了工件的加工精度。

1、气压活塞缸

2、气动活塞杆

3、接近开关

4、活动销

5、液压活塞杆

6、液压活塞缸

7、压板

8、压板支架

9、工件10、定位销11、升降机构

参考文献：

1．成大先主编.《机械设计手册》中《液压传动》单行本.北京：化学工业出版社，2004

2．成大先主编.《机械设计手册》中《气压传动》单行本.北京：化学工业出版社，2004

3．成大先主编.《机械设计手册》中《液压控制》单行本.北京：化学工业出版社，2004