根據(jù)異形零件的結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量要求，設(shè)計(jì)了手推式砂帶磨削進(jìn)給夾具。工件放置在夾具的活動(dòng)夾塊和固定夾塊之間，定位夾緊后，沿第一直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)推動(dòng)底座，完成工件的磨削和進(jìn)給操作。實(shí)踐證明，該夾具操作簡單，定位夾緊方便可靠，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

砂帶磨削裝置是一種用于磨削金屬或其他材料表面的工具。在實(shí)際生產(chǎn)中，工人需要使用研磨機(jī)來拋光待拋光物體的表面。然而，當(dāng)要拋光的零件很小時(shí)，要拋光的物體的表面不能與砂帶的表面完全接觸。手工打磨工件不安全，不方便，降低了工作效率，增加了安全隱患。

2異形零件的結(jié)構(gòu)分析

器件結(jié)構(gòu)如圖1所示。為T型異形零件，結(jié)構(gòu)不規(guī)則，最大外形尺寸為28mm×11.67mm×22.80mm(長×寬×高)；每個(gè)零件的尺寸精度高達(dá)IT6，表面粗糙度值Ra為0.4 μ m，這就要求零件的最終精加工必須是磨削，但零件的形狀對(duì)最終磨削精加工的定位和夾緊影響很大，尤其是斜面結(jié)構(gòu)。

因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本設(shè)計(jì)以小型異形零件為研究對(duì)象，以加工難度最大的斜面為例，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、操作使用方便、定位夾緊可靠的手推式砂帶磨削進(jìn)給裝置[1]，可以提高工作效率，減少安全隱患。如圖2所示，根據(jù)產(chǎn)品加工位置初步確定產(chǎn)品定位示意圖，產(chǎn)品輪廓用虛線表示。兩個(gè)活動(dòng)塊用于定位和夾緊產(chǎn)品，以滿足加工要求。

三手推砂帶磨削夾具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

手動(dòng)砂帶磨削夾具的結(jié)構(gòu)和待加工的異形小工件的形狀如圖3中虛線框的輪廓所示。該夾具主要定位夾緊磨削部分的21°斜面。平臺(tái)的主導(dǎo)軌是手推砂帶磨削夾具的導(dǎo)向和滑動(dòng)基礎(chǔ)。平臺(tái)上有四個(gè)固定用的螺孔，主導(dǎo)軌安裝在平臺(tái)中間，用銷釘定位，用螺釘緊固。

兩塊底板分別安裝在主導(dǎo)軌的兩側(cè)，通過內(nèi)六角螺釘和圓柱頭的定位銷6實(shí)現(xiàn)底板與底座的定位緊固。六個(gè)鋼球分別安裝在兩塊底板的球形孔中，使一些球露出底板的下表面，與平臺(tái)接觸，起到導(dǎo)向作用。底座的凹槽卡在主導(dǎo)軌上起導(dǎo)向作用，兩側(cè)的平面球形孔與六個(gè)鋼球接觸定位。定位塊和壓塊的下表面凸臺(tái)均卡在底座的凹槽內(nèi)，定位塊和底座通過定位銷定位；壓塊導(dǎo)軌引導(dǎo)定位塊；圓柱頭定位銷1和盤頭螺釘實(shí)現(xiàn)壓塊導(dǎo)軌與底座的定位緊固。定位螺母固定在底座上，定位螺母和底座通過盤頭螺栓和圓柱頭定位銷3定位緊固。壓緊螺栓與壓緊活動(dòng)塊連接，定位螺母和壓緊螺栓由螺釘驅(qū)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊螺栓可以移動(dòng)壓緊活動(dòng)塊，從而將待加工零件夾緊在定位活動(dòng)塊和壓緊活動(dòng)塊之間，手柄安裝在底座[2]的圓孔中。

3.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

底座由45鋼制成，硬度為35 ~ 45hrc，最大外形尺寸為108mm×119mm×23mm(長×寬×高)。表面有六個(gè)直徑為15.5毫米的半球形孔，孔間有兩個(gè)直徑為6毫米的盲孔和四個(gè)帶M4的螺紋孔，有兩個(gè)寬10毫米、高6毫米的凸槽。兩個(gè)凸槽之間形成的槽寬15毫米，深7毫米。它的半球形孔、凸形槽和凹槽主要起導(dǎo)向滑動(dòng)、定位和導(dǎo)向作用。左邊部分的突出結(jié)構(gòu)用于安裝和緊固其他部件，有兩個(gè)直徑為6mm的銷釘通孔和兩個(gè)M6螺紋孔。下表面有一個(gè)用于連接手柄的螺紋盲孔M20，一個(gè)19.5mm×82mm的矩形缺口，兩個(gè)直徑為5mm的銷孔和兩個(gè)用于定位緊固壓塊導(dǎo)軌的螺紋孔M3，一個(gè)直徑為8mm的銷孔用于定位定位活動(dòng)塊。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。

3.2定位活動(dòng)塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

活動(dòng)塊由45鋼制成，硬度為35～45 HRC，最大外形尺寸為34mm×34.5mm×37mm(長×寬×高)。右上角有根據(jù)異形零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)置的定位結(jié)構(gòu)。大斜面用于接觸待加工零件的背面，大斜面與頂面的夾角為130°，小斜面與頂面的夾角為110.5°，這樣頂面上有一個(gè)直徑為8mm的銷孔，用于定位底座上的銷對(duì)定位活動(dòng)塊。底部有一個(gè)L形凸起，高5mm，寬10mm，凸起上有一個(gè)2.5mm×2mm的凹槽，用于定位緊固壓塊的導(dǎo)軌和底座。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。

3.3壓緊活動(dòng)塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

壓塊由45鋼制成，硬度為35 ~ 45hrc，最大外形尺寸為34mm×29.5mm×37mm(長×寬×高)。右上角根據(jù)異形零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有定位結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和尺寸與定位塊一致，底部L形凸起的結(jié)構(gòu)和尺寸也與定位塊一致。正面有一個(gè)直徑11.5mm的半球形孔，用來配合壓緊螺栓的球形頭。當(dāng)旋轉(zhuǎn)壓緊螺栓時(shí)，壓緊活動(dòng)塊可以夾緊和松開被加工零件。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。

3.4定位螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

定位螺母的結(jié)構(gòu)如圖7所示。材質(zhì)為45鋼，硬度為35 ~ 45 HRC，最大外形尺寸為56mm×26mm×27mm(長×寬×高)。為了便于定位螺母與底座的定位和緊固，定位螺母采用帶凸耳的半圓形結(jié)構(gòu)，中間有M14螺紋孔，配合壓緊螺栓夾緊和松開被加工零件。凸耳厚度為10。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。

3.5壓緊螺栓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖8所示，壓緊螺栓結(jié)構(gòu)采用硬度為35 ~ 45 HRC的45鋼，由M14螺栓和手輪焊接而成。最大高度65mm，手輪直徑70mm，手輪厚度10mm。四個(gè)直徑為18毫米的減重孔均勻分布。螺栓頭由直徑為10 mm的圓柱體和直徑為10mm的半球組成，旋轉(zhuǎn)時(shí)便于與壓緊滑塊的半球孔配合，減少旋轉(zhuǎn)摩擦。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。

4夾具的使用和注意事項(xiàng)

使用夾具打磨產(chǎn)品時(shí)，先將產(chǎn)品按加工方向放置在定位活動(dòng)塊上，旋轉(zhuǎn)壓緊螺栓，將產(chǎn)品定位夾緊在壓緊活動(dòng)塊和定位活動(dòng)塊中；然后手持手柄，帶動(dòng)整個(gè)砂帶磨削夾具，通過底座和總導(dǎo)軌導(dǎo)向，在底板下露出一些鋼球在平臺(tái)上導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件的手動(dòng)砂帶磨削。

使用時(shí)，要檢查底板上的凹槽是否與導(dǎo)軌的導(dǎo)向面接觸良好，鋼球是否與底座接觸良好，滑動(dòng)是否順暢無阻；檢查待加工零件在壓緊活動(dòng)塊和定位活動(dòng)塊中的定位是否準(zhǔn)確，夾緊是否合適可靠。

5結(jié)束語

為異形小零件設(shè)計(jì)的手推砂帶磨削夾具，基于自制平臺(tái)，底座支撐，通用導(dǎo)軌導(dǎo)向，鋼球減摩，定位活動(dòng)塊和壓緊活動(dòng)塊定位夾緊，定位螺母和壓緊螺栓夾緊和松開，手柄進(jìn)給和返回操作方便。實(shí)踐證明，零件在夾具中定位夾緊可靠，操作安全、方便、快捷，斜面磨削后零件的表面質(zhì)量和角度精度滿足設(shè)計(jì)要求。與手持工件相比，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。