（用）1個氣缸（實現(xiàn)）2工位夾緊（擴展）4種增力浮動夾緊

一往冇前

在大批量生產(chǎn)中， 為了縮短裝夾工件的輔助時間， 往往采用裝夾時間與產(chǎn)品加工時間重合的雙工位高效夾具。因此， 如何設計出一種氣壓傳動的雙工位高效夾具，是許多夾具設計人員經(jīng)常面臨的問題。下面就來介紹一種雙工位氣動夾具。

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圖1 夾具原理圖

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圖1是夾具的工作原理圖，其設計創(chuàng)意在于氣缸活塞桿輸出兩端滾柱鉸鏈采用對稱設計，鉸鏈連接 L形杠桿的設計實現(xiàn)夾緊力的放大。閥芯處于圖（a）所示左位狀態(tài)，壓縮空氣進入氣缸左氣腔，推動氣缸活塞向右運動；右工位活塞桿則通過右邊的滾柱鉸鏈杠桿增力機構(gòu)，對右工位的工件進行夾緊。此時左工位活塞桿拉動增力機構(gòu)，使得左工位松開進行裝卸。

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當右邊工件的加工過程完成后，其閥芯切換至圖（b）所示右位工作狀態(tài)，壓縮空氣進入右氣腔，推動氣缸活塞向左運動，左工位被夾緊。

左右兩個工位如此循環(huán)交替工作， 巧妙使用了空行程， 由于工件的加工時間與裝卸時間部分重合， 節(jié)約了裝卸時間， 因而大幅度提高了生產(chǎn)效率。此設計僅采用一個驅(qū)動氣缸，就能實現(xiàn)兩個工位工件的順序夾緊，工件的切削加工時間與裝卸時間重合，同時夾緊單元平穩(wěn)運動，最終得到最大的夾緊力，符合一般夾具對夾緊元件運動速度特性與夾緊力特性的要求。

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四種方案：解決單氣缸驅(qū)動雙工位夾具同時夾緊非等高工件

采用“一個氣缸一個工位”的原則所設計的傳統(tǒng)雙工位夾具具有結(jié)構(gòu)不緊湊等缺點。為此設計了一種單缸驅(qū)動雙工位夾具（圖2），基本原理為: 當換向閥處于左位時，壓縮空氣進入氣缸無桿腔，使活塞向下運動，帶動鉸桿-杠桿增力機構(gòu)發(fā)生角度-長度效應。

圖2 固定式的鉸桿-杠桿增力雙工位氣動夾具

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方案一：鉸接式氣缸的雙工位氣動夾具

圖3 鉸接式氣缸的雙工位氣動夾具

將固定式氣缸變?yōu)殂q接式氣缸，工作原理為: 當換向閥處于圖3左位時，壓縮空氣進入無桿氣缸腔，推動活塞向下運動，由鉸桿-杠桿組成的機構(gòu)實現(xiàn)了力的二次增大?；钊蛳逻\動，當左邊工件被夾緊后，鉸接式氣缸發(fā)生擺動，帶動活塞一同擺動，通過活塞與鉸桿-杠桿的復合運動使右邊工件被夾緊，從而實現(xiàn)同時夾緊不等高工件。待工件加工完畢后，換向閥切換至右位工作，壓縮空氣進入氣缸有桿腔，活塞向上運動，使夾緊元件松開工件。

方案二：鉸接式活塞桿的雙工位氣動夾具

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圖4 鉸接式活塞桿的雙工位氣動夾具

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利用鉸接式活塞桿的方法實現(xiàn)雙點浮動夾緊工件?；钊麠U的質(zhì)量小于氣缸的質(zhì)量，活塞桿擺動時的慣性低于氣缸，噪聲有所降低，但慣性沖擊和噪聲依然存在。圖4的工作原理與圖2相似，不同之處在于: 當左邊工件被夾緊后，活塞桿發(fā)生擺動，利用鉸桿-杠桿的復合運動實現(xiàn)右邊工件的夾緊?；钊麠U為單作用運動，一般采用外力松開工件，在圖4中彈簧的彈性能恢復推動活塞向上運動，使夾緊元件松開工件。

方案三：浮動式滑塊的雙工位氣動夾具

圖5 浮動式滑塊的雙工位氣動夾具

在活塞桿中放置浮動滑塊構(gòu)成雙點浮動夾緊氣動夾具。如圖5所示，壓縮空氣進入無桿氣缸腔，推動活塞向下運動，當左邊工件被夾緊后浮動滑塊向右移動，通過鉸桿-杠桿之間的復合運動實現(xiàn)右邊工件的夾緊。與圖3和4相比: 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛性有所提高，慣性沖擊和噪聲較少；同時浮動滑塊與滑槽之間的摩擦較大，浮動滑塊對制造和安裝的要求較高。

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方案四：浮動式滾輪的雙工位氣動夾具

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圖6 浮動式滾輪的雙工位氣動夾具

為改善摩擦采用高副滾輪代替低副滑塊。其工作原理為: 在滑槽內(nèi)放置一滾子，兩邊的鉸桿鉸接于滾子中心。如圖 6所示，換向閥處于左位時，壓縮空氣進入無桿氣缸腔推動活塞向下運動，當左邊工件被夾緊后，浮動滾輪向右移動，通過鉸桿-杠桿的復合運動實現(xiàn)右邊工件的夾緊。工件加工完畢，換向閥切換至右位工作，壓縮空氣進入氣缸有桿腔，活塞向上運動，夾緊元件松開工件。

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結(jié)語

單氣缸雙工位的氣動夾具最大的利用了機床的運動能力，工件的切削以及裝夾時間重合，節(jié)能同時效率提高。針對不能夾緊非等高工件的特點也可以使用上述四種方案來解決，4種解決方法均是解決自由度不足的問題，通過增加一個自由度，從而實現(xiàn)雙點浮動夾緊工件。

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牛大吉

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林汐771k

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