基于彈簧夾具在機械加工中的應用探究

張新文 于江美 鄧志陽 姜新穎 劉文娟

摘要：隨著經濟社會的不斷發(fā)展，機械加工領域取得了非常好的發(fā)展，在機械加工的過程中我們經常會發(fā)現(xiàn)一些夾具，各式各樣彈簧脹套夾具使用頻繁。在機械加工過程中一般經常用到的是利用彈簧脹套內孔收縮夾緊工件的形式和利用彈簧脹套外徑膨脹夾緊工件。本文就對彈簧脹套外徑夾緊類型在生產生活過程中的應用以及精準度和生產率進行簡要分析。

關鍵詞：彈簧夾具;機械加工;應用

1? 什么是夾具

所謂的夾具就是在機械加工的過程中，用來固定加工的東西，從而使工件和道具保持在正確的位置上，換言之，就是在進行機械加工的過程中，然后迅速，方便，然后安全的安裝在它的位置上。工裝夾具是機械加工中必不可少的一部分，也是其中非常重要的一部分，隨著機床的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，機床技術不斷朝著高速，高效，精密以及環(huán)保的方向發(fā)展，夾具技術也是朝著高效，精致，通用以及經濟適用性強的方向發(fā)展。從更加廣泛的角度來講，在機械工藝發(fā)展的過程中，夾具的使用可以使安裝工件的過程變得更加的方便快速。比如，檢驗夾具，焊接夾具，機床夾具等，機床夾具是生活過程中最為常見的，所以簡稱為夾具。

2? 彈簧夾具的特點

在機械加工的過程中，彈簧夾具用在不同的行業(yè)就有著不同的特點，所以彈簧夾的特點是非常的多的，但是從我們所實習的公司來看彈簧夾具就可以體現(xiàn)這樣的優(yōu)勢，例如，彈簧夾具具有非常好的松緊性，和夾具一般都具有的專一性，所以它對精密性的要求是非常高的，當機械加工的零件非常的特殊的話，相關的工作人員可以利用彈簧的夾具來有效的克服零件的脫落，不僅可以有效的提高零件的質量，還可以很大的程度上提高零件的精密度。

3? 彈簧夾具在機械加工中的應用

3.1 蛇腹彈簧脹套在機械加工中的作用

彈簧夾套可以分成很多種，種類非常繁多，例如，蛇腹彈簧脹套，蝶形彈簧脹套以及內錐式彈簧脹套等等。蛇腹彈簧脹套是在機械過程中最常用的彈簧夾具。蛇腹彈簧脹套的應用原來是向蛇腹彈簧施加一個軸向方向的力，有了這個軸向方向的力就會使蛇腹彈簧脹套在這個力的作用下發(fā)生軸向的微量移動，然后兩點之間就會向蛇腹一樣膨脹起來，所以，叫做蛇腹彈簧脹套。再結合上兩點定位的原則，不斷對機械工件起到夾緊的作用。蛇腹彈簧脹套的示意圖如圖1所展示的那樣。

再通過對圖1的分析中可得出蛇腹彈簧的示意圖是非常形象，在現(xiàn)實生活中的蛇腹彈簧有非常好的制造精度，其中它的制造過程也是非常復雜的。相關的工作人員要想不斷的提高蛇腹彈簧脹套的實用性，精密性以及精確度，就需要對蛇腹彈簧脹套進行反反復復的熱處理和切割加工。蛇腹彈簧脹套在制造的過程中會非常的復雜，需要相關的工作人員進行大量的加工和處理，但是，蛇腹彈簧脹套的使用是非常的方便，也有著非常好的使用效果。比如在進行齒輪等盤狀零件的加工過程中使用到蛇腹彈簧脹套[1]，它不僅可以提高零件的定位精確度，還有著非常高的使用效率和質量，為以后的盤類零件加工提供更為方便的方式。與此同時，我們發(fā)現(xiàn)在多刀半自動車或者普通的車床上安裝了蛇腹彈簧脹套也會有非常好的使用效果。具體的安裝示意圖參照圖2。

請大家先看圖2中的1如果代表的是夾具座，2就代表的是蛇腹彈簧脹套，3代表的是螺桿。在進行機械加工的過程中，相關的工作人員只要將螺桿3才能讓蛇腹彈簧脹套脹緊或者放松工件。如果在這一過程中單單依靠工作人員用手工進行機械加工，那么就可以用非常成用的方法將蛇腹彈簧脹套安裝在普通的車床。工作人員如果用扳手擰動螺桿3，使得蛇腹彈簧脹套在壓力作用下產生向軸向的方向移動，最后蛇腹彈簧脹套就會向徑膨脹，這樣才能對加工零件起到夾緊作用。相關的工作人員也可以對普通的車床潤滑泵進行創(chuàng)新，普通類型的車床潤滑泵上安裝上油泵裝置，然后這樣就會直接對螺桿3進行控制，這樣可以讓普通的車床變成半自動的車床。讓蛇腹彈簧脹套安裝在常用的多刀半自動車床上，這樣可以不斷地發(fā)揮蛇腹彈簧脹套的兩大特點，那就是精度高，穩(wěn)定性好的特點。相關的工作人員將用多刀半自動車床進行一些精密度高的機械零部件，比如齒輪。和傳統(tǒng)的機械加工方式比較，這種加工方法的效率也是非常高的，并且加工出來機械零件也有著非常高的精密度和使用壽命。

3.2 碟形彈簧脹套在機械加工中的應用

上文介紹到的蛇腹彈簧脹套在加工的過程中有著非常高的穩(wěn)定性和定位準確度，但是加工的過程是非常的復雜。于此相比，蝶形彈簧脹套的加工相比就非常簡單了，沒有必要進行反復多次的處理和加工。與蛇腹彈簧脹套一樣的的是，蝶形彈簧脹套的工作原理也是兩點定位原則，但是蛇腹彈簧脹套在一定力的作用下然后向軸向方向移動[2]，最后實現(xiàn)對機械部件夾緊的效果;而蝶形彈簧脹套就是在力的作用下出現(xiàn)徑向的形狀的改變，最終起到保護機械零件的作用，避免機械零件在加工的過程中出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。一般情況下，蝶形彈簧脹套的具體結構參考的是圖3。

來看圖3中，如果1代表的是拉桿，2就代表的是蝶形彈簧脹套，3代表的是隔墊，4也代表的是彈簧脹套，5代表的是定位芯軸。在機械加工的過程中，如果用到蝶形的彈簧脹套進行零部件的加工時面對孔徑較大的零部件進行加工時，比如風扇中的轉子;蝶形彈簧脹套依靠一個作用力將徑向進行改變，利用兩點定為原則對零部件的夾緊效果是有目共睹的好，這樣可以不斷地提高機械加工的效率和質量。

3.3 內錐式彈簧脹套在機械加工中的應用

在機械的加工過程中，還有一種經常用到的內錐式彈簧脹套。因為在機械加工過程中，與蛇腹彈簧脹套，蝶形彈簧脹套制造方式相比較，內錐式彈簧脹套的制造更加的簡單方便，一般的方法都可以進行[3]。內錐式彈簧脹套是機械過程中應用最為廣泛的，它利用外錐芯軸和內錐孔結合起來的作用，使內錐式彈簧脹套可以有效的將零部件夾緊。內錐式彈簧脹套如圖4所示。

從圖4中不難看出，內錐式彈簧脹套中的花鍵外徑是直線的，起到的是夾緊的作用，這種形式與前邊的兩種形式不同，是利用一點，一面的方式夾緊的，但是這種形式并不穩(wěn)定，精密度非常容易出現(xiàn)變化，所以，相關的工作人員需要對這樣的一點，一面的方式進行改變，使之成為兩點，兩面的夾緊定位形式，圖5就是改造后的內錐式彈簧脹套，非常直觀。

相關的工作人員經過不斷地創(chuàng)新和思考，對內錐式彈簧脹套進行改造，經過改造的內錐式彈簧脹套實現(xiàn)了更加精確地定位，并可以在外錐芯軸和內錐孔的作用下對零部件進行夾緊，從而使零件的質量得到提高。經過相關工人改造后的內錐式彈簧脹套可以用在普通車床，半自動車床以及六角車床的使用過程中，它從中起著非常重要的作用。在利用內錐式彈簧脹套進行加工時必須要對零部件的內孔進行清洗，保證所加工的零件中沒有內孔，從而保證內錐式彈簧脹套可以順利完工，提供加工的零部件的穩(wěn)定性和精確度。

綜上所述，在機械加工的過程中，上文提到的三種彈簧脹套可以安裝到半自動車床上，普通的車床上。和傳統(tǒng)的機械加工過程相比，這三種彈簧脹套的加工就更加的簡單，方便，加工出來的零部件質量也是非常的好，不但可以提高機械加工的效率，還可以促進機械加工行業(yè)的進步。

參考文獻：

[1]阮小燕.齒輪加工中彈簧夾具的設計和應用效果分析[J].中國設備工程，2017（11）：77-79.

[2]唐同閣，王文，邱宏瑜.彈簧式接地線夾具的研制與應用[J].安徽電力，2017，34（01）：42-43.

[3]張學春，顏春峰.自動定心彈簧套筒夾具設計[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2016（06）：33-34，69.