鹤鸣卡盘--曲轴偏心夹具方案

机械运作中,是由回转运动变为往复运动,其实往往是由偏心轴和曲轴来完成的。 偏心件加工的工艺较为复杂，且技术水平要求较高，偏心距难以把握。为此提出了相关夹具设计，来更好的解决了相关加工难题。
一．曲轴液压自动偏心夹具设计
曲轴是汽车、摩托车发动机部件中重要的零件之一，曲轴的加工精度、效率显得十分重要。目前国内曲轴加工设备落后，在加工曲轴连杆颈时多用手动偏心夹具，这种工装费时费力，工人劳动强度大，夹紧力小，且存在较大的不安全因素。
1．曲轴液压自动偏心夹具
设计一种新型的曲轴液压自动偏心夹具如下图所示。该夹具为偏心距固定式单爪移动夹紧夹具，利用液压回转油缸提供动力，通过内部楔块将其转换为卡爪的径向夹紧力，实现卡爪对工件的夹紧和松开动作，工件支架和夹具基座之间通过定位销11定位后用高强度螺钉10固定，曲轴连杆颈轴线在机床主轴12回转中心上，机床前后主轴箱各装一套，一端夹具装有固定角度的角向定位块5，前后夹具同步夹紧工件，内部楔块角度前端为45°角后端为15°角，可实现两段式的夹紧速度，即开始夹紧时夹爪快速移动，当夹爪接近工件时会慢速移动直至夹紧工件，松开时反之。
鹤鸣--曲轴偏心夹具方案

2.曲轴液压自动偏心夹具的特点
与传统夹紧方式相比大大降低了操作工人的劳动强度，操作人员将工件靠在轴向定位面和角向定位面上，其余动作由前后液压夹具自动完成。通过实验证明，传统夹具安装工件需要大约1. 5 min，卸载工件大约40 s，该设计与研发的液压自动偏心夹具安装工件需要大约10 s，卸载工件大约8 s，提高了工件装卡效率5 倍多。同时此液压自动偏心夹具夹紧力大，工件变形小，有效提高了曲轴的加工精度。
3.车用空压机曲轴
车用空压机曲轴是车用空压机的心脏，位于空压机连杆处，曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转运动转为直线运动，其主要作用是传递转矩，是连杆获得动力的动力源。
二．加工偏心轴三爪卡盘设计
1.常用的三爪卡盘主要包括卡盘体、活动卡爪、卡爪驱动机构。其中，卡爪驱动机构又包括一个大椎齿轮和三个小锥齿轮（如下图所示）。当操作人员用伏打扳手旋转小锥齿轮时，大椎齿轮便会随之转动，其背面螺纹即带动三个卡爪同进同出。三爪运动距离相等，且能够自动定心。当用扳手扳动小锥齿轮时，可换上三个反爪，以便安装更大直径的工件。
鹤鸣--曲轴偏心夹具方案

2 .对常用的三爪卡盘改进，实现偏心夹紧
为解决自定心三爪卡盘加工的技术难题，现对卡盘上的其中一个卡爪的形状进行改进
鹤鸣--曲轴偏心夹具方案


当要进行偏心调整时，把卡爪上的螺栓旋出，松开卡爪与平面螺纹的啮合，只有其它两个卡爪与平面螺纹啮合然后用伏打扳手旋转小锥齿轮，大锥齿轮转动，带动卡爪2和卡爪3同时向中心靠近或退出，根据卡盘体上的刻度控制其移动距离为偏心量e值。然后再把卡爪重新和平面矩形螺纹啮合，用伏打扳手旋转小锥齿轮带动三个卡爪同时向中心靠近夹紧工件，后旋紧螺栓固定卡爪1完成了偏心调整夹紧。
总结得出，通过加工偏心轴三爪卡盘，不仅避免了找正困难和定位不准确问题，还大大地节约了找正时间，提升了其加工效率和精度，了加工品质。