异形零件手推式砂带打磨夹具设计技巧

根据异形零件的结构和表面质量要求，设计了手推式砂带磨削进给夹具。工件放置在夹具的活动夹块和固定夹块之间，定位夹紧后，沿第一直线导向机构推动底座，完成工件的磨削和进给操作。实践证明，该夹具操作简单，定位夹紧方便可靠，可大大提高零件的加工精度、工作安全性、可靠性和工作效率。

1前言

砂带磨削装置是一种用于磨削金属或其他材料表面的工具。在实际生产中，工人需要使用研磨机来抛光待抛光物体的表面。然而，当要抛光的零件很小时，要抛光的物体的表面不能与砂带的表面完全接触。手工打磨工件不安全，不方便，降低了工作效率，增加了安全隐患。

2异形零件的结构分析

器件结构如图1所示。为T型异形零件，结构不规则，最大外形尺寸为28mm×11.67mm×22.80mm(长×宽×高)；每个零件的尺寸精度高达IT6，表面粗糙度值Ra为0.4 μ m，这就要求零件的最终精加工必须是磨削，但零件的形状对最终磨削精加工的定位和夹紧影响很大，尤其是斜面结构。

因此，鉴于现有技术的不足，本设计以小型异形零件为研究对象，以加工难度最大的斜面为例，设计了一种结构设计简单、操作使用方便、定位夹紧可靠的手推式砂带磨削进给装置[1]，可以提高工作效率，减少安全隐患。如图2所示，根据产品加工位置初步确定产品定位示意图，产品轮廓用虚线表示。两个活动块用于定位和夹紧产品，以满足加工要求。

三手推砂带磨削夹具的总体结构设计

手动砂带磨削夹具的结构和待加工的异形小工件的形状如图3中虚线框的轮廓所示。该夹具主要定位夹紧磨削部分的21°斜面。平台的主导轨是手推砂带磨削夹具的导向和滑动基础。平台上有四个固定用的螺孔，主导轨安装在平台中间，用销钉定位，用螺钉紧固。

两块底板分别安装在主导轨的两侧，通过内六角螺钉和圆柱头的定位销6实现底板与底座的定位紧固。六个钢球分别安装在两块底板的球形孔中，使一些球露出底板的下表面，与平台接触，起到导向作用。底座的凹槽卡在主导轨上起导向作用，两侧的平面球形孔与六个钢球接触定位。定位块和压块的下表面凸台均卡在底座的凹槽内，定位块和底座通过定位销定位；压块导轨引导定位块；圆柱头定位销1和盘头螺钉实现压块导轨与底座的定位紧固。定位螺母固定在底座上，定位螺母和底座通过盘头螺栓和圆柱头定位销3定位紧固。压紧螺栓与压紧活动块连接，定位螺母和压紧螺栓由螺钉驱动，通过转动压紧螺栓可以移动压紧活动块，从而将待加工零件夹紧在定位活动块和压紧活动块之间，手柄安装在底座[2]的圆孔中。

3.1基础结构设计

底座由45钢制成，硬度为35 ~ 45hrc，最大外形尺寸为108mm×119mm×23mm(长×宽×高)。表面有六个直径为15.5毫米的半球形孔，孔间有两个直径为6毫米的盲孔和四个带M4的螺纹孔，有两个宽10毫米、高6毫米的凸槽。两个凸槽之间形成的槽宽15毫米，深7毫米。它的半球形孔、凸形槽和凹槽主要起导向滑动、定位和导向作用。左边部分的突出结构用于安装和紧固其他部件，有两个直径为6mm的销钉通孔和两个M6螺纹孔。下表面有一个用于连接手柄的螺纹盲孔M20，一个19.5mm×82mm的矩形缺口，两个直径为5mm的销孔和两个用于定位紧固压块导轨的螺纹孔M3，一个直径为8mm的销孔用于定位定位活动块。所有配合面的表面粗糙度Ra值为1.6 μ m。

3.2定位活动块的结构设计

活动块由45钢制成，硬度为35～45 HRC，最大外形尺寸为34mm×34.5mm×37mm(长×宽×高)。右上角有根据异形零件的结构和尺寸设置的定位结构。大斜面用于接触待加工零件的背面，大斜面与顶面的夹角为130°，小斜面与顶面的夹角为110.5°，这样顶面上有一个直径为8mm的销孔，用于定位底座上的销对定位活动块。底部有一个L形凸起，高5mm，宽10mm，凸起上有一个2.5mm×2mm的凹槽，用于定位紧固压块的导轨和底座。所有配合面的表面粗糙度Ra值为1.6 μ m。

3.3压紧活动块的结构设计

压块由45钢制成，硬度为35 ~ 45hrc，最大外形尺寸为34mm×29.5mm×37mm(长×宽×高)。右上角根据异形零件的结构和尺寸有定位结构，其结构和尺寸与定位块一致，底部L形凸起的结构和尺寸也与定位块一致。正面有一个直径11.5mm的半球形孔，用来配合压紧螺栓的球形头。当旋转压紧螺栓时，压紧活动块可以夹紧和松开被加工零件。所有配合面的表面粗糙度Ra值为1.6 μ m。

3.4定位螺母的结构设计

定位螺母的结构如图7所示。材质为45钢，硬度为35 ~ 45 HRC，最大外形尺寸为56mm×26mm×27mm(长×宽×高)。为了便于定位螺母与底座的定位和紧固，定位螺母采用带凸耳的半圆形结构，中间有M14螺纹孔，配合压紧螺栓夹紧和松开被加工零件。凸耳厚度为10。所有配合面的表面粗糙度Ra值为1.6 μ m。

3.5压紧螺栓的结构设计

如图8所示，压紧螺栓结构采用硬度为35 ~ 45 HRC的45钢，由M14螺栓和手轮焊接而成。最大高度65mm，手轮直径70mm，手轮厚度10mm。四个直径为18毫米的减重孔均匀分布。螺栓头由直径为10 mm的圆柱体和直径为10mm的半球组成，旋转时便于与压紧滑块的半球孔配合，减少旋转摩擦。所有配合面的表面粗糙度Ra值为1.6 μ m。

4夹具的使用和注意事项

使用夹具打磨产品时，先将产品按加工方向放置在定位活动块上，旋转压紧螺栓，将产品定位夹紧在压紧活动块和定位活动块中；然后手持手柄，带动整个砂带磨削夹具，通过底座和总导轨导向，在底板下露出一些钢球在平台上导向，实现对待加工工件的手动砂带磨削。

使用时，要检查底板上的凹槽是否与导轨的导向面接触良好，钢球是否与底座接触良好，滑动是否顺畅无阻；检查待加工零件在压紧活动块和定位活动块中的定位是否准确，夹紧是否合适可靠。

5结束语

为异形小零件设计的手推砂带磨削夹具，基于自制平台，底座支撑，通用导轨导向，钢球减摩，定位活动块和压紧活动块定位夹紧，定位螺母和压紧螺栓夹紧和松开，手柄进给和返回操作方便。实践证明，零件在夹具中定位夹紧可靠，操作安全、方便、快捷，斜面磨削后零件的表面质量和角度精度满足设计要求。与手持工件相比，磨削可以大大提高零件的加工精度、工作安全性、可靠性和工作效率。