缝机通 - 2004-11-12 16:51:00
内胀式芯轴夹具亦称弹性夹头，在小型回转体零件切削加工方面应用很多。尤其是缝纫机零件小而精度高，应用更是广泛。如套类、曲柄类、伞齿轮类等等。这种夹具是利用可胀、可缩弹性芯轴既作定位，又作夹紧。其优点是定位准确，装夹方便，生产效率高。
弹性芯轴夹具有多种类型，常用的如图1所示形式：
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这种形式的特点是结构简单，制作容易，操作方便。一般胀套内锥度为30。, 拉钉外锥度为31。——32。。这样既能确保胀套迅速胀开和收缩，又能减小胀套过大变形给工件定位精度带来不利的影响，使胀套在撑开时与工件表面有良好的接触。为了使胀套富有弹性，以利于收缩和松开，在轴向开3——6条等分槽将工件准确定位和夹紧。因为这种结构只靠胀套内锥面与拉钉外锥面的作用，使胀套撑开胀大来定位并夹紧工件，如果螺孔加工时产生偏或斜，很容易使拉钉外锥面先与胀套内锥面上某一弹性瓣接触，使工件夹紧后，芯轴有“翘头”现象，而产生跳动。如图2所示：
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因此该类形式的胀紧夹头只适用于一般精度的加工要求。跳动公差一般能作到0。02毫米，如果说要求更高那就不行了。
为了提高其定心精度，减小跳动，可设计成如图3所示结构：
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在胀套螺孔前增加了定位孔做导向，在拉钉上也增加了定位导向轴，由于增加了导向约束结构，使拉钉与可胀芯轴的轴线重合，这样大大提高了胀开时的定心精度，减小了跳动。但是这种结构与第一种结构有共同的缺点，那就是拉紧的螺孔出现偏或斜的问题。因为螺孔较深，在加工螺纹孔时，多种因素都有可能使螺孔偏斜，而且定位导向孔和内锥面均是在热处理后要进行磨削加工，基准的改变也会使螺纹产生偏斜，这样常使拉钉在旋入时两者别劲，不能正常旋入，这样易使拉钉螺纹不耐用或导向孔轴受力不均而易磨损，从而丧失精度。
为了克服上述结构的缺点与不足，经过进一步的分析、研究与反复实践，设计了图4所示的结构：
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在结构上将拉紧内螺纹取消，改为通孔，适当加长拉钉长度，从弹性芯轴后端面用浮动螺母拉紧，保证后端面与芯轴轴线垂直，浮动螺母的螺孔与端面垂直，保证拉钉螺纹轴线与定位轴部分及外锥的轴线重合，这样由于螺母是浮动的，可随导向孔自定中心，使拉钉只能产生与芯轴轴线重合的一个拉力，彻底解决了螺孔偏斜所带来的问题，使作用于各弹性瓣的弹力平衡稳定，定心精度大大提高。
此结构应用于高速平缝机螺旋伞齿轮的加工中，夹头定心精度可达到0.005以内，确保了机床精度的传递，最终保证了伞齿轮的齿跳动精度要求。
实践证明该结构的内胀式芯轴夹具能满足高精度定心要求，并且稳定可靠，可广泛的应用或借鉴。
作者：刘晓飞