快速夾具虎鉗的應用與發展

葉臘梅

摘要：面對現在鉗工在使用虎鉗時夾緊球體、圓柱體、多棱柱時所遇到的困難，（難以固定或容易蹦出）。為此，設計一種虎鉗在遇到上述問題時，能夠很好的固定球體、圓柱體、多棱柱并且防止工件蹦出傷到人。

該虎鉗采用多功能模塊化設計，結構是由鉗體、底座、導螺母、絲杠、鉗口體等組成?；顒鱼Q身通過導軌與固定鉗身的導軌作滑動配合。絲杠裝在活動鉗身上，可以旋轉，但不能軸向移動，并與安裝在固定鉗身內的絲杠螺母配合。當搖動手柄使絲杠旋轉，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。彈簧借助擋圈和開口銷固定在絲杠上，其作用是當放松絲杠時，可使活動鉗身及時地退出。在固定鉗身和活動鉗身上，各裝有鋼制鉗口，并用螺釘固定。鉗口的工作面上制有交叉的網紋，還有四個開合弧形模塊，使平面、球形、多棱柱、圓柱體工件夾緊后不易產生滑動、轉動、翻轉。鉗口經過熱處理淬硬，具有較好的耐磨性；四個開合模塊有強度較大且耐磨的金屬材料組成。固定鉗身裝在轉座上，并能繞轉座軸心線轉動，當轉到要求的方向時，扳動夾緊手柄使夾緊螺釘旋緊，便可在夾緊盤的作用下把鉗身固緊。轉座上有三個螺栓孔，用以與鉗臺固定。

關鍵詞：鉗工；快速夾具虎鉗；鉗口；弧形模塊；自動開合

1引言

臺虎鉗為鉗工必備工具，也是鉗工的名稱來源原因，因為鉗工的大部分工作都是在臺鉗上完成的，比如鋸，銼，鏨，以及零件的裝配和拆卸。安裝在鉗工臺上，以鉗口的寬度為標定規格。常見規格從75mm到300mm。 臺虎鉗的用途：裝置在工作臺上，用以夾穩加工工件，為鉗工車間必備工具。

隨著虎鉗使用，現在虎鉗反映出種種問題，隨著科學技術的進步，逐漸用液壓代替螺紋，這樣在加緊工件時不僅省力并且夾合力也顯著提高，但時仍然顯現出一些問題，壓力增大雖然會增大夾緊力和摩擦力但是會夾壞工件，并且對于四棱柱、球體、圓柱體卻顯的無能為力。

對于這些問題，改變虎鉗鉗口結構，多功能虎鉗設計開發，是一個重要的難題。也是虎鉗發展的一個重要方向。

2項目研究背景

2.1探索快速夾具虎鉗現狀分析

現在鉗工用的虎鉗鉗口一般為平面結構或交錯形花紋，用于工件的防滑，起增大摩擦的作用，但對于解決夾緊球體、圓柱體、多棱住仍是沒有合理的結構。

2.2 虎鉗發展方向

現在虎鉗發展方向一般為通過不同方式增大及壓力，并且使鉗工更加省力。

3.虎鉗結構設計

3.1基本設計方案

項目旨在研究一種能更好地夾緊球體、圓柱體、多棱柱等非純平面立體的多功能快速夾具虎鉗。

3.2虎鉗結構

3.21原虎鉗結構

現在常用虎鉗結構組成部分為：夾緊盤、夾緊手柄、轉盤座、絲杠、螺母、活動鉗口、固定鉗口。

3.3現用虎鉗缺點和改裝完成后的優點

I部分保留原樣，即這部分護板仍做成交錯型花紋，這一部分用于夾緊平面立體，保持虎鉗最重要的功能。

II、III部分把原本來的交錯形花紋變為兩個弧形模塊，并且這兩個弧形模塊可以在導軌上移動，這樣可以適應不同直徑的圓柱體球體和多棱柱?，F用虎鉗在夾緊圓柱體時一般夾住圓柱體的兩條母線，這樣容易在對工件進行鋸斷、銼平時發生旋轉、滑移甚至蹦出傷及鉗工身體，由此可見交錯形花紋對于圓柱體球體的無能為力。設計完成后是原來兩線接觸變為四線接觸，這樣的結構增大了摩擦力是圓柱體根本不會發生旋轉、滑移更不會蹦出傷人。

3.4虎鉗設計完成后的結構說明

II為兩個可移動模塊，移動方向為左右用于夾緊豎直軸向的圓柱體、多棱柱。

III為兩個可移動模塊，移動方向為豎直方向，用于夾緊水平軸向的圓柱體、多棱柱。

在活動模塊下的導軌為：

這種梯形導軌在機械中常用到，例如在機床上工作臺的移動就是在梯形導軌上完成的，數控機床也是如此，導軌上表面非光滑平面，而是由梯形花紋組成的，在沒有夾緊工件時弧形模塊是和軌道有一定的間隙的，這樣軌道中的彈簧可以推著模塊在導軌上自由滑動，當夾緊工件時由于受到擠壓，弧形模塊和導軌接觸，對工件施加的壓力越大，模塊對導軌的壓力越大，這樣更加增大了導軌和工件的摩擦力，防止了滑動。

4虎鉗使用方法

臺虎鉗在鉗臺上安裝時，必須使固定鉗身的工作面處于鉗臺邊緣以外，以保證夾持長條形工件時，工件的下端不受鉗臺邊緣的阻礙。

在鉗桌裝上臺虎鉗后操作者工作時的高度比較合適，一般多以鉗口高度恰好與肘齊平為宜，即肘放在臺虎鉗最高點半握拳，拳剛好抵下顎，鉗桌的長度和寬度則隨工作而定。

5使用時的注意事項

（1）夾緊工件時要松緊適當，只能用手板緊手柄，不得借助其他工具加力。

（2）強力作業時，應盡量使力朝向固定鉗身。

（3）不許在活動鉗身和光滑平面上敲擊作業。

（4）對絲杠、螺母等活動表面應經常清洗、潤滑，以防生銹。

6 展望

（1）在刮削平面方面考慮欠佳，致使刮削出的平面角度單一（即僅為水平面），可在底座上固定一個轉盤座，可以根據實際要求調整角度，即可在水平方向上刮削出不同角度的平面。

（2）現用臺虎鉗過于笨重，可在材料方向上予以改進，

選用材料較輕而強度足夠的材料，使其變得輕巧，既能滿足強度要求，又使拆卸變得方便省力。

（3）改進手動驅動為液壓驅動，用電動機帶動其工作，這樣可以節省體力，大大提高工作效率，便于向機器化方向發展。

參考文獻：

[1]臺虎鉗換代產品加工工藝之探討[J].吳限.機械制造.2017（10）

[2]萬能組合夾具（一）[J].庫茲涅佐夫，巴拿馬略夫，張志揚.機床與工具.2017（01）