自动定心、对正夹具机构的设计及应用
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０ ０ ８ ｍ ２ ｒ。零 件外 圆尺寸变化不大 ，零件中心 位置 ．０ ｒ ／ ｍｎ ａ
变化也微小 ， 以忽略不计 。若在 Ｖ形块 加工中 ，人为 可
加大角度 ，开角 ９ ． ６ 时 ，对应 比例关 系为 １ １４ １１。 ： ． ，将 保证被夹紧件直径有变化而 中心位置确定不 Байду номын сангаас。
在本 例中 ， 采用平面 、Ｖ形定位 夹紧形式制作 的 自 定心机构 ，主要 目的是扩大使用范 围 ，实现小直径轴类
（ ）结构设计及安装调整 设计 布局 时，尽可能使 ３ 总体 “ 扁平化” ，在保证强度 、刚性的前提 下 ，高度尺
寸尽可能低 ，以减小夹紧力的反作用 力与液压缸活塞推 动力合成的翻转力矩 。结构空间允许 的情况下 ，将液压 缸 中心向上提高 ，用齿条轴 ９的等值 反作 用力平衡或抵 消掉一部分 Ｖ形块 ７ 传导过来的力，理想状态为液压缸
装于联动拔块 中的齿条轴 ９ ，推动 固定旋 转中心的下从 动齿轮 １ ５旋转 ，将 直线 运动转化 成旋转 运动 ，借 以与
下从动齿 轮固定同向 、同速旋 转的变换 齿 轮 ｌ ４和齿条
１ ，把旋 转运动再度 转 化成 图示 齿 条左 右方 向上 的直 ３
心朝 Ｖ形 定位块 方 向偏 移 ０Ｏ６ ｍ；当直径 尺寸 增大 ．０ｍ 时 ，零件 中心朝平夹 紧块 （ 水平 ）方 向偏 移，偏移量 为
上应移动√ １４４２ （ ｍ） 平 夹 紧块移 动 ｌ ｍ ２＝ ．１ ｍ ， ｍ ，即
平面 、Ｖ形定位块行程 比为１ １４ ４２ ：． １ 。在夹具 上设 定下
提供夹紧力。液压缸 １ 后腔进入压力 油推动活塞杆 ２前 行 ，顶动联动拨块 ４ 。一路 带动 夹具 滑块 ５ ，通 过安装
图１ 平面、Ｖ形块自动定心夹具
１ ．液压 缸 ２ ．活塞 杆 ３ ．调整螺 母 ４ ．联 动拨块 ５ ２ 、１．夹具滑 块 ６ １ 装座 、１．安 ７Ｖ形 块 ．
件的定位夹紧 ， 足直径尺 寸 ２ — ０ ｍ范 围内的轴 类 满 ８ ５ｍ 零件使用 ， 解决双 Ｖ形块 夹紧小直径零件 时对 开面相碰
变换齿轮 １ ４同齿条啮合线 （ 施力点） 与平夹 紧块 上反
１．螺钉 ２
ｌ． ３ 轴承座
ｌ．丝杠 ６
１． ４ 轴承锁紧螺母
ｌ． ５ 左旋螺母
作用力点距离相对较小 ，因此右侧滑块部分 承受的翻转
力矩也小一些。 安装及调整时 ，为了取得一个理想 的中心位置 ，或 是采用两套 同样装置对细长轴的装夹 ，保证铣 削的两端 面与轴线垂直 ，需调整水平方 向上的中心位置。这 时只 需调整调整螺母 ３ ，改变齿条轴 ９关联 的左右滑块位置 即可。调整关系为 Ｓ＝ Ｎ＋１４ ２ ４ ． Ｎ＝ ． Ｎ，即欲把 图示零
的要求 ，设计制作 的几种 自动定心 、对正 的夹具机 构介
绍给大家参考。
如面夹角 ９。 Ｖ形块 ，工件 直径变化 ２ ｍ ０的 ｍ ，半径
变化 １ｌ ｆ ｉ ｍ。若 要保 证零件 中心不 变，Ｖ形块在水平方 向
１ 通过液压驱动的平面、Ｖ形块 自动定心夹具 ．
（ ）结构原理 １ 如图 １所示 ，该夹具采用 液压系统
一
定周向位置 的支撑销实现零件的六点定位 （ 图３ 。 见 ）
个中间介轮转 换运 动方 向 ，实 现确定 的零 件 中心定
位 、夹紧。双 Ｖ形块结构夹具较简单一些 ，结构布局设 计 、加工较平 、Ｖ形方案容 易一些 ，定位或定心精度不 受直径尺 寸变 化而 改变 ，理论 上 中心位 置零 偏移 ，因 此 ，使用率较高。
蠹 ≤ 月主 持 《 土 显 曩 拦 邢
自动 定 心 对 正 夹 具 机 构 的 设 计 及 应 用
凤 城市 曙光汽 车半轴有 限责任公 司 （ 辽宁 １８ ０ ） 沈玉宽 １０ １ 蔡 峰
“ 工欲善其事 ，必先 利其器 ” “ ” 不单指 加工 。 器 使用的 “ 机器、设 备” ，而是 泛指所 有被用来 参与 流程 活动 的机 床 、夹 具 、刀具 和辅 助设 施 总体——工 艺装 备 。这些元素中 ， 人们往往追求 “ 机床设备 ” 这个大硬
件的配置水平提 升，而忽视 其他元 素 的匹配 。事 实上 ， 只有参与运 行 的工艺 装备 所 有元 素合 理 搭配 ，共 同提
线运动 。
类 似前述 ，通过夹 具滑块 １ 、安装 座 】 和平夹 紧 ２ 】 块１ ０向左移动 ，把工件 ８自动定 心夹紧在夹具上 。 （ ）定位误差 、参数设 定及调整 ２ 采用平 面、Ｖ形
干涉 、松开开 口小而装卸零件不便 的问题 。若加工 件为 定型产品或是直径尺寸变化范围不大 ，双向都采用 Ｖ形
８ 工件 ．
９ ．齿条轴
ｌ． 换齿 轮 ４变
１． Ｏ 平夹紧块
１．齿条 ３
ｌ．下从 动齿 轮 ５
块定位夹紧形式较适宜 ，定位 夹紧稳定 、可靠 。由于都
参珈 工～ —
． ＿
采用 Ｖ形夹紧块 ， 两侧滑块及定位夹紧块移动行程 比为 １１ ：，取消传动变换齿轮 １，齿条轴 ９ ４ 与齿条 １ 直接 由 ３
图２ 手动丝杠、螺母组成的自 动定心夹紧机构
１ ．工件 （ 圆柱 端） ２ 短 ．右 Ｌ形 Ｖ形滑块 ３ ．压盖
４ ．联接螺钉 ５ ．调整块
８ 向锁定螺母 ．轴 ９ 垫圈 ．
６ ．夹具体 ７ ．右旋螺母
ｌ．销 Ｏ １．双 向推力轴 承 １
轴线处于工件中心线和齿条轴９轴心线中间位置。由于
从动齿轮 １ ５齿数 。 ８ ＝２ 、变换 齿轮 ｌ ４齿数 ｚ＝２ （ ０ 模 数 、压力角相 同） ，标准齿 轮数 比 １ １４代替行 程 比关 ：． 系 ，零件 中心位置得 以 自动确定。 理论计算结果显示 ：若零件直径减小 ２ ｍ，零件 中 ｍ
座６ ，驱动 Ｖ形块 ７ 图示方 向向右移动 ；另一路 由嵌 按
定位 夹紧原件 ，按 图示左右结构形式 布置 ，可 以保证工
件中心上下或垂直方 向上的尺寸 （ 高度尺 寸） 一致 ，而
零件尺寸变化将引起水平方 向上 的中心位置变化 ，变化 量根据 Ｖ形块支撑 面的夹角三角 函数值或几何关 系值 与 另一侧定位夹 紧块形式确定。
升 ，才能取得 总体 “ 器” 均衡 ，提 高 品质保证 能力 ， 大 提高 “ 工”效 。现将我们应对产品结构特点 和加工保证
变化也微小 ， 以忽略不计 。若在 Ｖ形块 加工中 ，人为 可
加大角度 ，开角 ９ ． ６ 时 ，对应 比例关 系为 １ １４ １１。 ： ． ，将 保证被夹紧件直径有变化而 中心位置确定不 Байду номын сангаас。
在本 例中 ， 采用平面 、Ｖ形定位 夹紧形式制作 的 自 定心机构 ，主要 目的是扩大使用范 围 ，实现小直径轴类
（ ）结构设计及安装调整 设计 布局 时，尽可能使 ３ 总体 “ 扁平化” ，在保证强度 、刚性的前提 下 ，高度尺
寸尽可能低 ，以减小夹紧力的反作用 力与液压缸活塞推 动力合成的翻转力矩 。结构空间允许 的情况下 ，将液压 缸 中心向上提高 ，用齿条轴 ９的等值 反作 用力平衡或抵 消掉一部分 Ｖ形块 ７ 传导过来的力，理想状态为液压缸
装于联动拔块 中的齿条轴 ９ ，推动 固定旋 转中心的下从 动齿轮 １ ５旋转 ，将 直线 运动转化 成旋转 运动 ，借 以与
下从动齿 轮固定同向 、同速旋 转的变换 齿 轮 ｌ ４和齿条
１ ，把旋 转运动再度 转 化成 图示 齿 条左 右方 向上 的直 ３
心朝 Ｖ形 定位块 方 向偏 移 ０Ｏ６ ｍ；当直径 尺寸 增大 ．０ｍ 时 ，零件 中心朝平夹 紧块 （ 水平 ）方 向偏 移，偏移量 为
上应移动√ １４４２ （ ｍ） 平 夹 紧块移 动 ｌ ｍ ２＝ ．１ ｍ ， ｍ ，即
平面 、Ｖ形定位块行程 比为１ １４ ４２ ：． １ 。在夹具 上设 定下
提供夹紧力。液压缸 １ 后腔进入压力 油推动活塞杆 ２前 行 ，顶动联动拨块 ４ 。一路 带动 夹具 滑块 ５ ，通 过安装
图１ 平面、Ｖ形块自动定心夹具
１ ．液压 缸 ２ ．活塞 杆 ３ ．调整螺 母 ４ ．联 动拨块 ５ ２ 、１．夹具滑 块 ６ １ 装座 、１．安 ７Ｖ形 块 ．
件的定位夹紧 ， 足直径尺 寸 ２ — ０ ｍ范 围内的轴 类 满 ８ ５ｍ 零件使用 ， 解决双 Ｖ形块 夹紧小直径零件 时对 开面相碰
变换齿轮 １ ４同齿条啮合线 （ 施力点） 与平夹 紧块 上反
１．螺钉 ２
ｌ． ３ 轴承座
ｌ．丝杠 ６
１． ４ 轴承锁紧螺母
ｌ． ５ 左旋螺母
作用力点距离相对较小 ，因此右侧滑块部分 承受的翻转
力矩也小一些。 安装及调整时 ，为了取得一个理想 的中心位置 ，或 是采用两套 同样装置对细长轴的装夹 ，保证铣 削的两端 面与轴线垂直 ，需调整水平方 向上的中心位置。这 时只 需调整调整螺母 ３ ，改变齿条轴 ９关联 的左右滑块位置 即可。调整关系为 Ｓ＝ Ｎ＋１４ ２ ４ ． Ｎ＝ ． Ｎ，即欲把 图示零
的要求 ，设计制作 的几种 自动定心 、对正 的夹具机 构介
绍给大家参考。
如面夹角 ９。 Ｖ形块 ，工件 直径变化 ２ ｍ ０的 ｍ ，半径
变化 １ｌ ｆ ｉ ｍ。若 要保 证零件 中心不 变，Ｖ形块在水平方 向
１ 通过液压驱动的平面、Ｖ形块 自动定心夹具 ．
（ ）结构原理 １ 如图 １所示 ，该夹具采用 液压系统
一
定周向位置 的支撑销实现零件的六点定位 （ 图３ 。 见 ）
个中间介轮转 换运 动方 向 ，实 现确定 的零 件 中心定
位 、夹紧。双 Ｖ形块结构夹具较简单一些 ，结构布局设 计 、加工较平 、Ｖ形方案容 易一些 ，定位或定心精度不 受直径尺 寸变 化而 改变 ，理论 上 中心位 置零 偏移 ，因 此 ，使用率较高。
蠹 ≤ 月主 持 《 土 显 曩 拦 邢
自动 定 心 对 正 夹 具 机 构 的 设 计 及 应 用
凤 城市 曙光汽 车半轴有 限责任公 司 （ 辽宁 １８ ０ ） 沈玉宽 １０ １ 蔡 峰
“ 工欲善其事 ，必先 利其器 ” “ ” 不单指 加工 。 器 使用的 “ 机器、设 备” ，而是 泛指所 有被用来 参与 流程 活动 的机 床 、夹 具 、刀具 和辅 助设 施 总体——工 艺装 备 。这些元素中 ， 人们往往追求 “ 机床设备 ” 这个大硬
件的配置水平提 升，而忽视 其他元 素 的匹配 。事 实上 ， 只有参与运 行 的工艺 装备 所 有元 素合 理 搭配 ，共 同提
线运动 。
类 似前述 ，通过夹 具滑块 １ 、安装 座 】 和平夹 紧 ２ 】 块１ ０向左移动 ，把工件 ８自动定 心夹紧在夹具上 。 （ ）定位误差 、参数设 定及调整 ２ 采用平 面、Ｖ形
干涉 、松开开 口小而装卸零件不便 的问题 。若加工 件为 定型产品或是直径尺寸变化范围不大 ，双向都采用 Ｖ形
８ 工件 ．
９ ．齿条轴
ｌ． 换齿 轮 ４变
１． Ｏ 平夹紧块
１．齿条 ３
ｌ．下从 动齿 轮 ５
块定位夹紧形式较适宜 ，定位 夹紧稳定 、可靠 。由于都
参珈 工～ —
． ＿
采用 Ｖ形夹紧块 ， 两侧滑块及定位夹紧块移动行程 比为 １１ ：，取消传动变换齿轮 １，齿条轴 ９ ４ 与齿条 １ 直接 由 ３
图２ 手动丝杠、螺母组成的自 动定心夹紧机构
１ ．工件 （ 圆柱 端） ２ 短 ．右 Ｌ形 Ｖ形滑块 ３ ．压盖
４ ．联接螺钉 ５ ．调整块
８ 向锁定螺母 ．轴 ９ 垫圈 ．
６ ．夹具体 ７ ．右旋螺母
ｌ．销 Ｏ １．双 向推力轴 承 １
轴线处于工件中心线和齿条轴９轴心线中间位置。由于
从动齿轮 １ ５齿数 。 ８ ＝２ 、变换 齿轮 ｌ ４齿数 ｚ＝２ （ ０ 模 数 、压力角相 同） ，标准齿 轮数 比 １ １４代替行 程 比关 ：． 系 ，零件 中心位置得 以 自动确定。 理论计算结果显示 ：若零件直径减小 ２ ｍ，零件 中 ｍ
座６ ，驱动 Ｖ形块 ７ 图示方 向向右移动 ；另一路 由嵌 按
定位 夹紧原件 ，按 图示左右结构形式 布置 ，可 以保证工
件中心上下或垂直方 向上的尺寸 （ 高度尺 寸） 一致 ，而
零件尺寸变化将引起水平方 向上 的中心位置变化 ，变化 量根据 Ｖ形块支撑 面的夹角三角 函数值或几何关 系值 与 另一侧定位夹 紧块形式确定。
升 ，才能取得 总体 “ 器” 均衡 ，提 高 品质保证 能力 ， 大 提高 “ 工”效 。现将我们应对产品结构特点 和加工保证