弹簧夹头的创新设计
弹簧通电实验的创新设计
技术方法教育与装备研究２０１８年第１０期弹簧通电实验的创新设计徐忠岳摘㊀要：对一个通电弹簧发生振动现象的实验进行改进㊂采用石墨片代替原来的水银槽㊁用漆包线和一小段银丝来制作弹簧等方法，有效地解决了由于打火㊁氧化等现象引起实验失败的问题，使实验更加方便㊁安全㊂本实验可以用来演示同向电流之间的相互吸引，还可以用来演示电磁感应现象和 电磁波的产生与接收 ㊂关键词：通电弹簧；安培力；电磁感应徐忠岳，浙江省舟山中学，高级教师㊂㊀㊀人教版高中物理选修３－１中有一个课后练习题：如图１所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触㊂通电后，你预计会发生什么现象？因为通过弹簧中相邻导线之间的电流为同向平行电流，导线相互吸引导致弹簧收缩，此时弹簧下端脱离水银使电路中断，弹簧在重力作用下恢复到初始的状态使电路再次接通，从而使弹簧不停地做机械振动㊂这个实验要求学生根据所学的 安培力 这一知识点判断平行电流之间相互作用力的方向，有利于激发学生的学习兴趣㊁培养综合分析物理问题的能力㊂然而，实验室并没有现成的配套器材，实际教学中用水银做实验并不方便，也可能出于安全角度的考虑，这个实验很少有老师现场演示，大多数老师只是给学生看实验录像或模拟动画㊂本实验设计利用石墨片㊁漆包线和银丝等对原实验进行改进，取得了良好的效果㊂不仅可以演示同向电流之间的相互吸引现象，还可以用来演示电磁感应现象和 电磁波的产生与接收㊂图１㊀弹簧通电实验㊀㊀一㊁用铜板代替水银槽带来的问题用裸铜丝绕制较为柔软的弹簧，把它悬挂起来，用铜板代替图１中的水银槽进行实验㊂发现选择不同型号的电源，或更换不同粗细和匝数的弹簧，经反复调试效果都不理想㊂表现为弹簧不能长时间连续振动，弹簧下端由于发热和铜片粘在一起㊂另外，弹簧振动时磁通量的变化率也不大，在振动的弹簧上方放一个接有ＬＥＤ灯的２００匝的线圈，需要插入铁芯才能０８２０１８年第１０期教育与装备研究技术方法使ＬＥＤ灯发光㊂通过多次实验观察，发现以下导致实验失败的主要原因：①弹簧下端离开铜片的瞬间会出现打火现象㊂打火现象会引起铜板和铜丝的氧化，致使接触电阻增大，触点处产生的焦耳热使铜熔化，容易出现铜片和铜丝下端粘连的现象㊂②大电流导致弹簧受热变形㊂与使用水银相比，利用铜板做实验时弹簧下端与铜板的接触时间相对较短，这就要求提供比较大的电流，才能使弹簧在瞬间受到较大的安培力而收缩㊂如果弹簧通以比较大的电流，那么就容易发热，劲度系数变小，变得越来越软㊁越拉越长，从而导致实验失败㊂③对弹簧的要求近乎理想化㊂制作弹簧时既要考虑导线的材料和粗细，还要考虑匝数㊂比如匝数太少时安培力和磁感应强度不够大；匝数太多会造成弹簧的上部分严重变形，相邻两匝线圈之间就会因为距离太大而导致安培力减小，弹簧的上部分几乎没有作用，反而增加了悬挂的难度㊂本实验需要又软又轻㊁分布均匀㊁导电性极好，在强电流下不易发热变软的弹簧，但现实中这种弹簧不可能存在㊂④对铁架台等悬挂和调节装置提出了更高的要求㊂把弹簧悬挂在普通铁架台上难以调节，因为弹簧下端和铜片的接触力度过大或过小都会导致实验的失败，所以本实验需要一个能够精细㊁灵活地调节高度的装置来应对㊂㊀㊀二㊁实验改进方法（一）用漆包线代替裸铜丝来制作弹簧准备一些直径为１ｍｍ的漆包线和一根直径为６ｃｍ的水管㊂把漆包线在水管上密绕成一个５０匝的弹簧，固定并放置一段时间㊂等弹簧定型后把它从水管上取下，把上端约２０匝线圈用漆包线捆扎起来㊂被捆扎的那部分看似浪费，实则一举两得㊂其一，避免了弹簧过度 下垂 ，确保相邻两匝线圈的间距比较均匀；其二，被捆扎的漆包线不会短接，从而增加了弹簧的有效匝数，以利于用较小电流获得比较强的磁场㊂（二）利用银丝和石墨片解决触点粘连的问题如图２所示，把一小段直径为１ ２ｍｍ的银丝焊接在弹簧下端，因为氧化银依然是电的良导体㊂用石墨片代替铜片，因为石墨发热氧化的产物为二氧化碳气体，不会在触点上产生氧化膜，从而消除了氧化和粘连现象对实验产生的不利影响㊂图２㊀弹簧通电实验的改进（三）在弹簧中插入硅钢棒取一根直径２ｃｍ㊁长２０ｃｍ的硅钢棒插入弹簧㊂硅钢具有很高的导磁性能，能被强烈的磁化㊂在弹簧中通入较小的励磁电流，便可以产生很强的磁场㊂（四）制作 手摇升降式 铁架台如图３所示，手摇升降式铁架台可以精细调节弹簧悬挂的高度，大大降低了操作难度，提高了实验效率㊂手摇升降式铁架台具有即时锁止的功能，实现了在有负载情况下的精细化调节，操作时只需摇动手柄把实验对象提升到适合的高度，停止摇动即可定位，无须专门的锁止螺栓，可广泛应用于理工类实验［１］㊂㊀㊀三㊁用途和使用方法（一）演示同向电流之间的相互吸引把弹簧和石墨片固定在铁架台上，选择 ６Ｖ４ ５ＡＨ 的铅酸电池作为实验电源㊂事先１８技术方法教育与装备研究２０１８年第１０期手摇升降式铁架台的主要部件：４．直线轴承㊁５．丝杆㊁６．丝杆螺母㊁８和１０．伞齿轮㊁１１．摇柄㊁１３和１４．轴承图３㊀手摇升降式铁架台原理图用一根导线连接电源负极和石墨片，另一根导线的一端连接弹簧上端㊂摇动铁架台手柄使弹簧下端的银丝与石墨片接触并与之轻轻挤压，接通电源后发现弹簧在安培力的作用下不停地振动起来㊂在弹簧中插入硅钢棒，弹簧所受安培力增大，振动幅度明显加大㊂调节银丝与石墨片的接触力度，可以改变弹簧的振动幅度㊂在确保弹簧振动的前提下，接触力度越大弹簧的振动幅度也越大㊂请注意，由于本实验电流较大，所以不能使用实验室常用的铡刀开关和比较细的导线，建议选择截面积为１ ５ｍｍ２或更粗的导线，开关可以选择额定电流为１０Ａ以上的空气开关，或者不用开关㊁直接用带夹子的粗导线控制电路㊂（二）演示电磁感应现象（１）演示感应电动势与线圈匝数的关系制作三个截面积比弹簧稍大的线圈，线径０ ２ｍｍ，匝数分别为１００匝㊁１５０匝和２００匝，在线圈上反向并联两个红㊁绿色的ＬＥＤ灯㊂把三个线圈先后放在弹簧的上方，由于弹簧振动会㊀㊀㊀产生变化的磁场，使通过线圈的磁通量不断变化而产生感应电流㊂线圈匝数越多感应电动势越大，ＬＥＤ发光越明显，以此定性说明感应电动势与绕圈匝数的关系㊂（２）演示电磁感应与磁通量变化率的关系如图４所示，把线圈放在不同的位置，发现在弹簧振动频率不变的情况下通过线圈的磁通量越大ＬＥＤ灯越亮㊂在弹簧中插入硅钢棒，ＬＥＤ灯比原来更亮㊂当线圈平面与弹簧截面垂直时ＬＥＤ灯不发光㊂从而形象地验证了 电磁感应的产生条件 和 感应电动势大小与磁通量变化率 的定性关系㊂图４㊀演示电磁感应（三）演示电磁波的产生与接收把上述ＬＥＤ发光的实验过程拍摄下来，然后通过视频逐帧播放，发现两个ＬＥＤ灯是交替发光的，说明本实验中的交变磁场在线圈中产生了交变电场㊂根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场会在空间引起变化的磁场，这个变化的电场和磁场又会在远处空间引起新的变化的电场和磁场，从而形成电磁波㊂可以用收音机来验证通电弹簧振动时在周围空间产生了电磁波㊂把收音机接收模式调至中波或短波段，将选台旋钮转至没有电台的位置，可以听到收音机发出的与弹簧振动相同节奏的 嘚㊁嘚 的响声［２］㊂参考文献：［１］胡含远．一种升降式铁架台［Ｐ］．中国专利：ＺＬ２０１６２０６７８３８６ ６，２０１７－０１－１８．［２］陈朝义．关于电磁波的存在演示实验的一点改进［Ｊ］．物理教学探讨，２００５，２３（２）：５４．２８。
弹簧夹头加工方法与流程
弹簧夹头加工方法与流程弹簧夹头是一种用于夹持和固定工件的夹具，广泛应用于机械加工、装配和检测等领域。
它的加工方法和流程对夹头的质量和性能有着重要影响，下面将详细介绍弹簧夹头加工的方法和流程。
一、加工方法：1. 材料选择：弹簧夹头通常由高强度合金钢或不锈钢制成，具有较高的硬度和耐磨性。
在加工过程中，应根据实际需求选择合适的材料。
2. 制定加工工艺：根据弹簧夹头的设计要求和功能需求，制定相应的加工工艺。
包括选择适当的工艺路线、确定加工顺序和工艺参数等。
3. 切削加工：弹簧夹头的加工主要通过切削加工来实现。
常用的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。
根据工件的形状和要求，选择合适的切削方法进行加工。
4. 热处理：为了提高弹簧夹头的硬度和耐磨性，通常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
热处理过程中需要控制温度和时间，确保夹头的性能达到设计要求。
5. 表面处理：为了提高弹簧夹头的耐腐蚀性和外观质量，通常需要进行表面处理。
常用的表面处理方法包括镀锌、镀铬、喷涂等。
根据实际需求选择合适的表面处理方法。
6. 组装和调试：在加工完成后，需要对弹簧夹头进行组装和调试。
确保各个零部件的配合精度和运动性能达到要求，保证夹头的稳定性和可靠性。
二、加工流程：1. 设计夹头结构：根据工件的形状和夹持要求，设计夹头的结构和尺寸。
考虑到夹头的强度和刚度，合理选择材料和加工工艺。
2. 材料准备：根据夹头设计要求，选择合适的材料，并进行切割、锻造等工艺处理，制备夹头的毛坯。
3. 切削加工：根据夹头的结构和尺寸，采用车削、铣削、钻削等方法进行切削加工。
根据需要进行多道工序的加工，确保夹头的精度和表面质量。
4. 热处理：对切削加工后的夹头进行热处理，提高其硬度和耐磨性。
根据材料的特性和要求，选择合适的热处理方法和工艺参数。
5. 表面处理：对热处理后的夹头进行表面处理，提高其耐腐蚀性和外观质量。
根据实际需求选择合适的表面处理方法和工艺。
车床用碟形弹簧做动力时弹簧夹头夹紧及(机械CAD图纸)
Keywords： CNC lathes Clamping mechanism Collet chuck Clamping force
目录
目 录 ...............................................................I 前 言 ...............................................................1 第一章 绪论 .........................................................2 1.1车床夹具及其应用 .............................................2 1.1.1车床夹具的概述 .........................................2 1.1.2车床夹具的分类 .........................................3 1.1.3车床夹具的组成 .........................................4 1.2选题目的和意义 ...............................................4 1.3国内外的研究现状和发展趋势 ...................................6 1.3.1弹簧夹头的发展 .........................................6 1.4车床上用碟簧作动力时弹簧夹头夹紧及松开机构。 .................8 第二章 弹簧夹头 ...................................................10 2.1弹簧夹头及其应用 ............................................10 2.2弹簧夹头的主要尺寸 ..........................................12 2.3弹簧夹头夹紧力计算 ..........................................12 2.4弹簧夹头的技术要求 ..........................................15 第三章 碟形弹簧 ...................................................16 3.1碟形弹簧的结构和类型 ........................................16 3.1.1蝶形弹簧的基本概念 ....................................16 3.1.2碟形弹簧的分类 ........................................17 3.2碟形弹簧的尺寸系列 ..........................................17 3.3碟形弹簧的设计计算 ..........................................17 第四章 拉杆的设计 ..................................................21 4.1确定拉杆的直径 ...............................................21 4.2 设计拉杆的长度 ..............................................21
弹簧夹头原理
弹簧夹头原理弹簧夹头是一种常见的夹具，它通过弹簧的力量来夹紧工件，广泛应用于机械加工、车床加工等领域。
弹簧夹头的原理是利用弹簧的弹性变形来实现夹紧和释放工件的目的，下面我们来详细了解一下弹簧夹头的原理。
首先，弹簧夹头由夹紧机构、弹簧和夹持工件三部分组成。
夹紧机构是弹簧夹头的主体部分，它通常由夹头本体和夹具组成，夹具可以根据不同的工件形状进行更换。
弹簧则是弹簧夹头的关键部件，它通过弹性变形来实现夹紧和释放工件的功能。
夹持工件是弹簧夹头的作用对象，通过夹紧机构夹持工件来完成加工操作。
其次，弹簧夹头的原理是利用弹簧的弹性变形来产生夹紧力。
当夹紧机构施加力量使弹簧夹头夹持工件时，弹簧会受到挤压而发生弹性变形，产生一定的弹簧力。
这种弹簧力可以使夹具夹紧工件，确保工件在加工过程中不会移动或松动。
当需要释放工件时，夹紧机构减小施加的力量，弹簧恢复原状，夹具也随之松开，释放工件。
再次，弹簧夹头的原理简单而有效，具有夹紧力大、稳定性好、操作方便等优点。
由于弹簧的弹性变形具有一定的弹性系数，可以根据工件的大小和形状来调整夹紧力，使其适应不同的加工需求。
同时，弹簧夹头的结构简单，维护方便，使用寿命长，成本低廉。
最后，弹簧夹头在机械加工中扮演着重要的角色，它不仅可以提高加工效率，还可以保证加工精度，确保工件的质量。
在实际应用中，我们需要根据加工对象的大小、形状和加工要求来选择合适的弹簧夹头，并严格按照操作规程来操作和维护，以确保其正常使用和安全性。
总之，弹簧夹头作为一种常见的夹具，其原理简单而有效，具有广泛的应用前景。
通过对弹簧夹头原理的深入了解，我们可以更好地掌握其工作原理和使用方法，为机械加工提供更加可靠的夹持和支撑，促进加工质量的提升和生产效率的提高。
希望本文对大家有所帮助，谢谢阅读！。
夹子设计方案
夹子设计方案背景夹子是我们生活中常用的一种工具，它有着广泛的应用范围，如纸张夹子、食品夹子、裁剪夹子等。
然而，很多传统的夹子设计存在一些不足之处，如夹力不足、易损坏等问题，因此，对夹子的设计进行改进和优化，具有重要的现实意义。
设计思路为了解决传统夹子的问题，我们提出以下设计思路：1. 弹簧式夹子弹簧式夹子是一种传统的夹子类型，它是利用弹簧的高弹性特性，将插座和夹身相连，形成夹力的牵引，以达到夹紧作用。
我们在弹簧夹子的设计中，采用更高质量的弹簧，以增加尺寸的寿命和夹力压抑的效果，从而提高整个夹子的夹紧性。
2. 可调夹力夹子传统夹子的夹力往往比较固定，如果夹力过强或过弱，都会影响它的使用效果。
因此，我们在夹子的设计中，采用了可调节夹力的结构，以满足不同使用场景的需要。
可调节夹力的夹子可通过调节夹口距离或插入用于增加夹力的夹片来实现。
3. 防滑夹子许多用户在使用夹子时，容易出现滑落的问题，影响使用效果。
为了解决这一问题，我们在夹子的设计中为其配备了防滑胶垫，以增加夹子与物品表面的摩擦力，从而保持夹子比较牢固的固定性。
设计材料根据以上的设计思路，我们推荐以下材料：1.优质弹簧：通常采用金属弹簧，如不锈钢、铝合金等。
这种材料具有高弹性和耐腐蚀性，长期使用不易变形和损坏。
2.耐磨橡胶：这种材料通常用于夹子的夹口和防滑胶垫部分。
它具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，使夹子具有更加牢固的夹紧性。
3.可塑性塑料：这种材料通常可用于夹子的夹身部分。
优雅的基料质量可以有效增加夹子的美感和耐用性。
同时，可塑性塑料也具有较高的成本效益，使得夹子的生产成本不至于过高。
结论夹子是我们生活中不可或缺的工具。
然而，传统的夹子设计往往存在一些问题，影响夹子的使用效果。
为了解决这些问题，我们提出了一种新的夹子设计方案，包括弹簧式夹子、可调夹力夹子和防滑夹子。
这些夹子均采用优质的材料进行制作，使其具有更好的夹紧性和使用寿命，为日常工作和生活带来更多的便利和效益。
弹簧夹头说明书
机械制造工程学课程设计设计说明书设计题目：弹簧夹头零件机械加工工艺规程及夹具设计院系：学号：设计者：日期：目录1零件工艺分析 (3)1.1零件的作用 (3)1.2零件的工艺分析 (3)2工艺规程设计及计算 (5)2.1毛坯制造 (5)2.2基准选择 (5)2.3工艺路线拟定 (5)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.5切削用量的确定 (7)2.6工艺文件填写 (10)3夹具设计 (11)3.1设计要求 (11)3.2夹具的设计 (11)3.3该夹具的简要说明 (11)4总结 (12)参考文献 (13)1零件工艺分析1.1零件的作用本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下：(1)能精确的定位与夹紧工件（或刀具），具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。
(2)具有增大驱动力（拉力）和转换驱动力为工件（或刀具）夹紧力的功能。
(3)具有快速松开工件（或刀具）的功能。
(4)具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精度。
(5)具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。
(6)在高速切削中的转动惯量最小。
弹簧夹头通常在装有机床主轴的孔内使用，在工作中弹簧夹头必须保持与工件(或刀具)的定位基准相同如主轴。
弹簧夹头和工件（或刀具）之间的相对运动将导致不正确的零件加工。
弹簧夹头与工件（或刀具）的相对转动或相对轴向移动都会使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。
弹簧夹头采用弹性较好的优质合金钢制成，并经热处理使头部外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨。
每种规格的弹簧夹头所能夹紧工件的尺寸范围很小，所以它的应用范围很广，消耗量较大，适用于自动车床、万能铣床、螺纹磨床等各类设备。
1.2零件的工艺分析假设生产类型为中批生产，由生产类型可知该零件的工艺特点为：毛坯的制造方法部分铸件用金属模，部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等；机床通常采用通用机床，部分采用专用机床；夹具广泛使用专用夹具和可调夹具；刀具和量具按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；工件的装夹方法部分采用划线找正，广泛采用通用或专用夹具装夹。
弹簧夹头加工工艺
弹簧夹头加工工艺
弹簧夹头是一种用于夹紧弹簧的工具，其加工工艺需要注意以下几点：
1.材料选择：弹簧夹头通常采用优质的碳钢或不锈钢材料，具有高强度和耐腐蚀等特点。
2.加工工艺：弹簧夹头的加工过程包括切割、冷镦、车削、铣削、热处理等工序，其中热处理是非常关键的一步，其目的是提高材料的强度和硬度。
3.表面处理：为保护弹簧夹头的表面，通常会进行镀铬、镀镍、喷涂等表面处理，以达到美观和防腐蚀的效果。
4.质量检验：在加工完成后，需要进行严格的质量检验，包括外观质量、尺寸精度、强度等方面的测试，确保弹簧夹头的质量符合要求。
总之，弹簧夹头的加工工艺需要严格把控每一个环节，确保其质量稳定，以满足工业生产的需求。
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新型弹簧夹具夹头的创新设计
姓名：满小云 班级：机械04班 学号：20034410439
一、提出问题及提出解决问题的方案
以前加工轴承套圈的弹簧夹头是下图所示的整体式结构, 由①头部- 卡爪L 1; ②簧瓣
包括头部在内的弹性部分L 2; ③导向部分L 3组成。弹簧夹头夹紧工件用头部L 1, 夹头弹
性变形用簧瓣L 2, 夹头导向用L 3。
以前的弹簧夹头结构
但是在长期的使用过程中, 当夹头磨损超过一定限度就会出现夹不牢工件现象, 直接影响加
工精度和生产效率, 这时弹簧夹头报废，无形中增加了夹具的制造成本，造成了巨大的经济
损失。要想提高夹头的耐磨性, 就必须提高夹头的硬度, 而硬度过高夹头弹性减弱, 簧瓣易
断, 为此我针对此问题设计了镶块式弹簧夹头。
二、弹簧夹头的改进
镶块式弹簧夹头的结构如下图所视, 它是由两部分组成的, 一部分是夹头体, 另一部分
是卡块, 二者通过螺钉相联接。夹头体有六个簧瓣, 工作时靠簧瓣的弹性变形来完成夹紧和
松开动作, 夹头体材料选用65M n, 淬火硬度40～ 45 HRC, 以保证夹头的弹性; 而卡块安
装在夹头的爪部, 直接接触工件, 卡块是易磨损件, 卡块材料可采用GCr15, 淬火硬度60～
62 HRC, 以增加耐磨性。镶块式弹簧夹头在使用中曾出现过以下几个问题:
(1) 由于夹头制造误差容易出现偏心, 车加工后的套圈会出现壁厚差超差现象。
(2) 卡块任意装入夹头后, 测出卡块圆度不好, 用这样的卡块夹紧套圈, 被加工后的套
圈也会出现壁厚差超差现象。制造时必须想办法加以克服。
镶块式弹簧夹头（1- 夹头体; 2- 卡块）
三、在加工夹具体和夹具头时对加工精度的保证：
1、精车夹头的圆锥面, 用螺纹胎保证车加工精度夹头体在精车完各个面, 并钻完等分
孔后, 再车圆锥面, 车圆锥面时以螺纹面为定位基准, 我们设计一种螺纹胎, 它可以保证车
圆锥面时车加工精度。加工原理如下图所视, 首先把夹头拧到螺纹胎上,然后把螺纹胎装到机
床主轴上, 最后用托板上的小刀架进行切削。
夹头外锥面车加工示意图
2、铣等分槽：在铣削加工夹头上的分槽时，先用立铣刀铣20 mm ×40 mm 六等分槽,
然后再用片铣刀铣分瓣用的宽3 mm 六等分窄槽,但是此槽不能铣通, 端面留有3～ 4 mm
连筋, 使夹头体还是整体, 保证夹头热处理后不变形及磨加工夹头各个定位面的加工精度,
其加工原理如下图所视：
夹头定位面加工原理
在以上加工之后要对夹具进行热处理，但处理的部位要合理，夹头头部、尾部需淬火, 其
硬度大概为40～ 45HRC, 夹头中间部分不淬火, 以保证夹头弹性。
3、磨削夹头圆锥面：在磨削加工夹头圆锥面的时候同样用螺纹胎保证磨加工精度。圆
锥面是夹头夹紧过程中的一个重要的定位面, 圆锥面精度的好与坏, 直接影响整个夹头的精
度,设计一套磨加工用螺纹胎夹紧卡头, 定位基准还是选用螺纹面, 其磨削原理如下图,磨完
后的圆锥面相对于螺纹面同轴度可达0. 1mm。
圆锥面的磨削原理
4、磨削夹头内径： 用磨内径胎保证磨削加工的精度，夹头的内径也是一个定位面, 用夹
头内径夹持卡块, 再用卡块夹紧工件, 所以内径的精度也直接影响被加工工件的精度, 这就
要求内径和圆锥面必须同轴。我们设计一种特制的磨内径胎具夹紧夹头, 此胎是以圆锥面定
位, 其磨削原理如下图所视。磨削后夹头的内径相对于圆锥面同轴度一般可达0. 02mm。夹
头头部六瓣切开, 然后回火涨大
夹头内孔的磨削原理
5、磨夹头导向面：同样使用螺纹胎保证磨加工精度，导向面在夹头中起导向作用, 要求
导向面和圆锥面必须同轴。还是用磨圆锥面时用的螺纹胎夹紧夹头, 其磨削原理如下图所
视。磨削后的导向面相对于圆锥面同轴度可达0. 04 mm。夹头的精度是通过以上五个部分
的加工工艺及保证措施来达到的, 但是装在夹头里面的卡块精度的好与坏也直接影响整个
夹头的精度。
夹头导向面的磨削原理
四、卡块的加工工艺及其精度的保证
1、铣等分口：由于夹头体是六瓣, 所以卡块也是六瓣一组,在铣六等分口时, 口先不铣透, 径
向留有3～ 4 mm连筋, 使一组里的六个卡块还是一体, 保证淬火后磨加工时一组卡块的尺
寸和精度一致, 铣削原理如下图所视，一次可以铣削五～ 六个工件。 给每套卡块标注规
格、组号, 再按顺序给每一组里的每一块卡块标注顺序号，卡块材料选用轴承钢, 淬火硬度
一般为60～ 62HRC。
卡块六分口的铣削原理
2、径磨：要求每组卡块内径、外径必须同轴。首先磨内径, 磨一批活时内径尺寸要一致, 然
后磨外径, 磨外径时用内径定位, 保证内、外径同轴。我们设计一个长150mm , 前后锥度差
0. 02～ 0. 03mm 的芯棒。先把工件插紧在芯棒上, 然后把芯棒用顶尖顶上, 最后在万能磨
床上磨削外径, 其磨削原理如下图, 磨削后卡块内、外径同轴度可达0. 02 mm。
磨削卡块外径原理
3、切开六瓣, 并去毛刺：镶块式夹头的中心定位精度除了取决于夹头体和卡块的制造精度
之外, 应该注意以下几点:
(1) 更换规格时, 只换卡块, 不换夹头体; 夹头磨损后也只换卡块。
(2) 卡块必须分为6个一组, 成组保管, 成组使用, 不得混用。
(3) 安装卡块时必须按顺序号排列, 否则会破坏卡块自身精度, 车加工后的套圈会出现壁厚
差超差现象。
五、结束语
我个人认为，用此方案进行夹具的制造，可以大大减少制造成本和降低加工的难度，减
少材料不必要的浪费，提高了生产效率，可带来巨大的经济效益。
六、参考资料
1、
机械制造工艺基础（第二版） 傅水根主编 清华大学出版社 2004
2、机械设计学（第二版） 黄靖远 机械工业出版社 2000
3、机械设计（第七版） 纪名刚 高等教育出版社 2001