快速夾緊臺虎鉗

郭滿榮

(安徽工業(yè)大學工程實踐與創(chuàng)新教育中心，安徽 馬鞍山243000)

臺虎鉗是生產(chǎn)中最常用的夾持工件的通用夾具。臺虎鉗裝置在工作臺上，用以夾持加工工件，是鉗工車間必不可少的工具。臺虎鉗的結(jié)構(gòu)是由鉗體、底座、螺母、絲桿、鉗口體等組成，如圖1所示。活動鉗身通過導軌與固定鉗身的導軌作滑動配合。絲桿裝在活動鉗身上，可以旋轉(zhuǎn)，但不能軸向移動，并與安裝在固定鉗身內(nèi)的絲桿螺母配合，如圖2所示。當搖動手柄使絲杠旋轉(zhuǎn)，就可以帶動活動鉗身相對于固定鉗身作軸向移動，起夾緊或放松的作用。由于是手動操作，臺虎鉗的夾緊速度較慢，尤其當工件尺寸較小時，絲桿要轉(zhuǎn)動很多圈才能完成工件的松開與夾緊，工作效率低下。但臺虎鉗的應用卻非常廣泛，可用于夾持工件，對工件進行銼削、攻螺紋、刮削、鋸割、矯正和彎曲等。所以提高臺虎鉗的工作效率顯得尤為重要。為了提高工作效率，快速夾緊臺虎鉗應運而生。目前，國內(nèi)有許多種各式各樣的快速夾緊臺虎鉗［1-8］，它們各有優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)相對復雜，本文介紹一種新型簡單結(jié)構(gòu)的快速夾緊臺虎鉗。

1 快速夾緊臺虎鉗的功能

快速夾緊臺虎鉗與傳統(tǒng)臺虎鉗相比，不需要用扳手來改變臺鉗的開口度，可直接用手推動活動鉗身來改變其與固定鉗身之間的開口度。在夾持工件時，先用手推動活動鉗身靠上工件，再用扳手旋轉(zhuǎn)絲桿，即可完成工件的夾緊動作。

2 快速夾緊臺虎鉗的結(jié)構(gòu)

快速夾緊臺虎鉗由固定鉗身、活動鉗身、絲桿及螺母等組成，如圖5所示。此臺鉗的特征是把普通的圓螺母改為1/3的圓螺母(如圖3所示)，這樣便于絲桿在螺母上進行長滑移。快速夾緊臺虎鉗的外形結(jié)構(gòu)如圖4所示。

偏心絲桿就是在普通標準絲桿上銑削一個長槽，在長槽內(nèi)嵌放一根光滑鐵絲，要保證鐵絲嵌入后高于絲桿，從而保證絲桿能在螺母內(nèi)進行長滑移。偏心絲桿和光滑鐵絲的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 快速夾緊臺虎鉗的工作原理

采用普通的螺母無法實現(xiàn)快速移動，快速夾緊臺虎鉗(如圖3所示)為此對螺母進行了改進，用1/3圓形螺母(如圖6所示)來使偏心絲桿快速移動。1/3圓形螺母只能在固定鉗身的底座中移動，這樣當偏心絲桿的位置如圖7所示時，即光滑鐵絲在絲桿底部，這時螺母在彈簧力的作用下(如圖8所示)，壓在光滑鐵絲上，偏心絲桿這時就可以在螺母內(nèi)長滑移，也就是說與絲桿相連的活動鉗身可以做快速移動來改變臺鉗這時的開口度。當需要完成夾緊動作時，旋轉(zhuǎn)偏心絲桿，使絲桿的光滑鐵絲離開半圓形活動螺母螺紋位置，此時，螺母在彈簧力的作用下向上移動并與標準絲桿體的螺紋部分嚙合使絲桿向前微進，完成工件的夾緊動作。在這部分相當于普通臺虎鉗的絲桿與螺母的嚙合運動。

4 快速夾緊臺虎鉗極限位置計算

如采用螺距為3 mm、線數(shù)為1的單頭螺紋，夾緊工件時，如果正好在螺桿和螺母的極限位置(如圖10中的A和B兩點)，且螺桿和螺母牙頂相對，則工件無法夾緊。為了提高螺紋的合牙率，可以采用雙頭螺桿，并在偏心絲桿上配置數(shù)個螺母，至少配置2個以上，此處配置了2個螺母，以保證工件能夠被夾緊。此快速夾緊臺虎鉗采用螺距為3 mm、線數(shù)為2的雙頭螺桿來實現(xiàn)傳動，則導程

式中:S為導程，P為螺距，n為螺紋線數(shù)。

又由于此快移機構(gòu)的螺母為特制，只有普通圓形螺母的1/3，所以扳手轉(zhuǎn)一圈走S=6/3=2 mm。配置一個螺母時，在螺桿和螺母的極限位置，旋轉(zhuǎn)活動扳手一圈移動的距離為0.5 mm。配置兩個螺母時，兩螺母的牙型位置錯開一半，螺桿轉(zhuǎn)動一圈移動的距離為1 mm。這樣就保證，即使在螺桿和螺母的極限位置A、B兩點，工件也能被夾緊。

5 結(jié)語

這種快速夾緊臺虎鉗結(jié)構(gòu)簡單、合理，制造容易，操作簡單，夾緊零件比較牢固，且省時省力，并能夠保證其工作可靠性，因此這種臺虎鉗在生產(chǎn)實踐中具有很高的實際應用價值，可大大減少工件的裝夾時間，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，可廣泛應用于機械行業(yè)中的鉗工臺和各種機床上進行裝夾工件。

［1］冷護基.冷氏快移臺虎鉗［P］.中華人民共和國，專利公開號CN 1044914A，1990-8-29.

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