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本文摘要：传统小型转弯类薄壁零件的加工，经常使用三爪自定心卡盘必要夹紧或通过衬套夹紧，这种装夹方式已符合没法现代化生产的市场需求。

传统小型转弯类薄壁零件的加工，经常使用三爪自定心卡盘必要夹紧或通过衬套夹紧，这种装夹方式已符合没法现代化生产的市场需求。而用于多工位的模块化气动夹具可以降低生产成本及劳动强度。薄壁类小型转弯零件1）典型零件结构典型零件结构如图1右图。

图1　薄壁类小型转弯结构件典型零件结构2）装夹方式以往在加工中心上加工转弯结构件类零件时，常用装夹方式为三爪自定心卡盘（闻图２）。图2三爪自定心卡盘必要夹紧或使用三爪自定心卡盘通过衬套夹紧零件时，由于是三点夹紧，夹紧力不均匀分布，更容易导致零件变形（闻图３）。图3三点夹紧变形示意图通过分析此类产品的特点，将零件夹持方式展开成组化分类，并将夹具夹持部件展开模块化设计，使用气动方式，在生产过程中只需较慢替换适当的模块才可。

模块化气动夹具设计1）夹具结构及工作原理夹具结构如图4右图。夹明确与底座相连，气缸相同在底座上，气缸活塞杆与托板使用螺栓连接起来，托板与滑块之间通过２个连杆相连，使滑块在夹具体内上下运动。

弹簧夹头相同在夹明确上，通过手动球阀掌控入鼓起推展滑块与弹簧夹头锥面因应从而构建零件的夹紧与用力。图4夹具结构2）夹具的模块化特性分析与设计薄壁类小型转弯结构件虽然种类多，但加工时一般都是以转弯部位的外圆为基准定位加工的。因此，此类零件的夹紧可以使用通用型夹具。弹簧夹头（图5）夹紧精度较高，零件受力均匀分布，容易产生变形，限于于小型转弯结构件的装夹。

图5弹簧夹头利用自身的螺纹部分必要连接起来在夹明确上，在替换弹簧夹头时不须要拆除其他部件；装夹零件时可根据零件外圆直径大小，搭配适当弹簧夹头；在弹簧夹头内部加装轴向定位装置可以有效地防止零件轴向浮动；夹具夹持力大小可通过转变气源压力或替换气缸型号展开调整。3）夹持力分析弹簧夹头受力分析图如图６右图。气动夹具夹紧过程中，滑块向下运动，其内锥面与弹簧卡头外锥面认识，给弹簧卡头产生一个向下的发动机。图6弹簧夹头受力情况当被夹紧工件无轴向定位时，弹簧卡头夹紧工件时所须要起到在弹簧卡头上的轴向力的修改计算公式为：θ：夹头半锥角μ2：夹头与工件的摩擦因数摩擦力f3的计算公式为：μ1：夹头与外垫套的摩擦因数起到在弹簧夹头上的轴向力即为气缸工作时活塞获取的发动机，则F0的计算公式为：ｐ：输出气缸的气体流体ｄ：气缸活塞直径通过计算出来，可以计算出来出有气缸的直径，从而确认气缸的选型。

模块化气动夹具的应用于效果以某薄壁小型转弯类零件为事例，检验模块化气动夹具的应用于效果。加工内容为加工零件外形及2个小孔，必须夹持Φ11外圆，由于零件护持部位壁薄为1mm，必须防止由于夹持力过大造成内孔变形问题。该零件以往是由三爪自定心卡盘夹持Φ11外圆展开加工，加工过程中夹紧力大小几乎依赖个人手感，经常出现由于集中力量力过小造成加工过程零件夹持不大位产生衡刀纹，或集中力量力过大造成内孔变形出厂等问题（闻图7）。

图7三爪自定心卡盘夹具加工零件为提高零件的夹持状态，搭配模块化气动夹具展开装夹。通过受力分析计算出来自由选择适合的气缸型号，应用于该模块化气动夹具（闻图8）后，加工表面有了显著的提高（闻图9）。

图8模块化气动夹具图9模块化气动夹具加工零件原装夹方式由于反复定位精度劣，每一件零件夹紧后均需校正坐标系，单件校正时间大约2min。应用于模块化气动夹具后，需要校正坐标系，单件装夹时间t≤5s，减少了工人劳动强度，且加工过程装夹平稳，反复定位精度低，零件合格率超过100%，提升了加工效率。由于此类零件的批量大，综合效率提高十分相当可观。以上设计应用于的模块化气动夹具通过应用于实践中后，可以根据批量的大小，评估经济成本后，扩展模块化夹具的应用于范围，将模块化气动夹具设计为多工位模块化气动夹具（闻图10），进一步提高生产效率。

图10多工位模块化气动夹具模块化慢换回夹具也将是多品种、小批量生产企业夹具的发展趋势。不仅节省了成本，而且符合了企业精益生产、灵活生产的拒绝，综合效率提高十分相当可观。

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