专利名称：内钩式新型铗爪的制作方法
技术领域：
一、内鈎式新型鋏爪所属的技術領域内鈎式新型鋏爪(也可稱内喇叭型鋏爪，含三爪、四爪，以下簡稱‘新型鋏爪’)。其涉及到多種規格的普通卧式車床，特别是涉及到車床卡盤鋏具。“新型鋏爪”在連接工件、加工切削過程中，起到極其緊要的作用。
二、對“新型鋏爪”的理解及其背景技術根據多年的觀察、摸索和實踐。筆者覺得現有的卡盤夾爪(順爪)在裝夾工件和使用過程中在工件的校正、安全的性能、承受負荷的能力及適于實用的規律等都存在很大弊端，不能適應新時期的需求。如在切削時，有時稍受負荷即容易飛出工件；軸類工件在粗加工過程中，有時夾得很緊，又不具備工藝臺階的情况下也會出現軸往車床主軸方向移動的情况。
在日常工作中，工人們為了避免上述情况的發生，有的工人師傳綳着工件把夾爪内圆修一刀，有的在夾爪前面墊塊銅皮或砂布去消除误差，都是為了逹到方便工作，夾牢工件的目的。筆者心想既然那么繁鎖，經常都要重復做那些多余的事，倒不如在現夾爪受力處夾一短元鋼，小溜板扳一個合適度數修一刀，將夾爪修成内鈎狀形式不是更能解决問題嗎？！横覽諸多的飛禽走獸的爪子都是往内鈎的，如金錢豹，能爬樹，它的爪子抓得牢牢的，它承受轉折垂力。對于樹來説是豹從樹身上爬上去的，樹受了皮肉之苦；對于豹來講是樹把豹的爪子吸進去的，驅使豹爬到樹杈上的栖息之處。不論是動物還是植物，大自然環境都是人類賴以生存的栖息之地。鷹、鵬的爪子也是這様的。
中國人民自古屹今三足鼎力的設計運用，從現代文明的生產實踐到科技領域的突飛猛進，人們為滿足農業、工業、國防、科技生產的需要，創造出了多種多様的四足支撑、三足支撑；固定的、活動的比比皆是。如高層金屬結構的通訊塔，便于運輸的鋼質、木質三角架，它們都是與地球引力成垂直鼎力的建築物或生産工具，重心在中心點，承受力在支撑位。日常生活中的可提卸、可伸縮的三爪夾等都有它的用途所在。
由此可知，車床的卡盤夾爪也必須具備以上功能，在裝夾工件時能有一股吸力，在加工軸類工件時又有一個撑力。“新型鋏爪”卡盤實質上就是一付可支撑鼎力并有一股吸力的“水平式”新型鋏具。
鍳于上述事例我們不難理解，将現有夾爪受力部位——端面螺紋與滑槽之間下方的受力面轉移到夾爪前面直接承受切削力的工作面，增强她的軸向撑力和徑向鋏力的作用(如圖2所示)。
三、實現“新型鋏爪”的目的與現有技術性質的區分為了實現提高夾爪的作用，逹到與利除弊的目的。也就是説針對現有夾爪對工件的不便校正，安全性能欠佳，承受切削力能力低，受力方向不合理等弊端，致使束縛了生產力的發展。為進一步解放生產力，貫徹社會主義國家一貫倡導的“安全第一，質量第一”，不断提高經濟效益和“抓住機遇、發展自己”的工作目標及建設有中國特色性質的社會主義。
經過實踐的總結和比较鍳别，清除弊端，創造便利，從而，最大限度地為車床加工注入活力，就成為當務之急的選擇。而且這個選擇之一也自然落在了卡盤的夾爪之處。
實現“新型鋏爪”的目的就在于将現有夾爪不合理的受力方向纳入符合自然規律地、合理地、適于實用的規道。為此，最終逹到對現有夾爪改進的目的。
現有卡盤夾爪所占據的空間實體，從單枚爪子側面上看端面螺紋平面與接觸工件表面的夾角是一個90°或小于90°(中、長期使用情况)的卡盤夾爪。從性質上來區分就是現有夾爪在原設計方案上存在不足。因為我們還必須将允許的間隙範圍和受力的先后次序及機械的自然磨損考慮進去，并且夾爪的受力點也必須選擇在最接近承受切削力的部位上；也就是説三枚夾爪不僅僅就是一個“夾”，她理所應當要包括一個“鼎”或“鋏”；從本質上來區分就是實與虛，合理與不合理的關系。
四、技術方案及其相關步驟1、改進設計方案我們在保證現有夾爪其他質量和各部尺寸的基礎上，把原90°直角夾爪改成90°09′的鈍角鋏爪，即以端面螺紋平面這條邊為基準邊，作與接觸工件表面這條邊夾角成90°09′地鈍角鋏爪。組合式夾爪也須在此基礎之鴷。
以250卡盤夾具的鋏爪為例因為tgA＝a/b設b＝66已知∠A＝tg0°09′＝0.00262b＝66所以a＝0.00262×66＝0.168這様，鋏爪大于90°的tg0°09′所對她a邊數就是以上求得的數。
它們的比例關系是∵0.00262＝0.00262/1＝262/100000＝1/381.68∴當b＝1時 a＝0.00262 側斜度比為0.00262∶12、改進設計圖紙方案要實現上述方案，重要的一步就是改進設計圖紙。交送車床工的技術圖紙必須是(1)以端面螺紋平面為基準精加工内孔或者在加工孔部位時將圓柱形加工成圓臺形；(2)中心綫標上
標記，内錐孔以端面螺紋方向為大頭；(3)圖面説明標上
(如圖1所示)。
現有的機械工人，只要具備初中文化知識，熟練掌握三角幾何運用的熟練工就能實現。
3、操作步驟和順序方案具體的操作過程是根據上述兩項改進及数學式。車床工可按如下步驟操作(1)計算出圆錐孔大端尺寸為用圆錐孔長66(包括螺紋高)减去兩端各2mm等于62(也可以自己掌握，减去兩端各3或4均可)；因為錐度比是0.00524∶1，即0.00524×62＝0.325，錐孔大端就要比小端多車去0.325。(2)撥小溜板角度為0°09′，角度控制的準確性必須用尺寸數據來保證。(3)錐孔兩端各2mm長車成圓柱形，目的是便于使用内卡尺來保證尺寸精度和角度精度用的。(4)刀杆長度在64位置劃條直綫，便于長度觀察，并且，使刀杆和車床主軸軸心綫保持平行。(5)當圆柱形長度車到2mm時，記住中溜板刻度位置，中溜板退出刀來；摇小溜板，使刀杆前进到64長，64長這條綫必須和端面螺紋平面對齊，再將中溜板摇回原刻度位置，大溜板走縱向行程。(6)完成一次步驟，测量一次數據，保證兩端數據符合規定要求，方可正式加工，逹到圖紙要求。
4、必要的特定技術特征及總和扼要方案該特征是三(四)枚爪子象内鈎型形狀，從單枚爪子上看，象現有卡盤夾爪；但是，在現有夾爪的基礎上車削掉同時延伸出一個直角三角形(圖2放大部份)，她将工件牢牢地鋏住和撑住；以端面螺紋平面這條邊為基準邊，作與接觸工件表面這條邊夾角成90°09′的鈍角鋏爪，大于90°的tg0°09′所對地a邊數及相對應的邊角邊而延伸出來的這個部份為専利保護的範圍。
表示方法∠A＝tg0°09′＝0.00262a＝0.00262×b依據説明書附圖“圖1”(產品改進工藝圖)和上述“三(四)枚爪子象内鈎型形狀”所述；產品在車工加工工藝過程時，将内孔加工成圓臺形，并且必須是以端面螺紋方向為大頭。
根據本部份第3項合理的操作步驟和順序作為一項實施例；同時，必須把設計圖紙改過來，這是極其重要的一步。
五、相比之下的有益效果经過這一改進后，很大程度地提高了鋏爪的實用性能。她與現有夾爪相比1、更有利于校正在裝鋏工件時，避免了因鍵槽間隙誤差和受力的先后次序及機械的自然磨損等情况産生的端面螺紋與滑槽之間下方頂着工件带來的不利因素。
2、提高了安全有利因素在車床切削過程中，因為卡盤鋏爪事先就延伸或創造了一個直角三角形，所以她的技術效果就具備了一股吸力或撑力。在車削短工件時她将工件牢牢地鋏住并吸住，車削軸類工件時又能将工件緊緊地鋏住和撑住。在工件的鋏痕上就能充分地看出和判断這一情况。因此，减少了因受負荷而飛出工件或軸粗加工時會軸向移動造成的撞傷刀具、損傷車床、砸傷人員等不安全因素，可為操作者創造良好的心理狀態。
3、增强了承受能力可以加大切削用量，提高工作效率；(如圖2所示)若受力點在F，則F1等于三分之二F，F2等于三分之一F，并可表明将承受最大切削力的最佳部位選擇在F點。同時，很顯然，三枚鋏爪的受力情况是一個“水平式”的三角架，她順應了承受切削力的自然規律。
4、纳入了合理的規道并不意味着把通常意義上的一些產品、設備、生產工具等傳统習慣、工藝、方式方法掉個個就是合理地、先進地、科學地方法；她的要素是本來地、本質地、實實在在地應當能夠解放和發展生產力，體現科技創新的價值，并且是看得見摸得着的產品和財富。
經過改進后的鋏爪不僅具備上述幾項有益效果，她自身的夀命亦得到延長并注入了新的活力。
六、圖面説明及其整醴結構1、“圖1”為產品改進工藝圖從説明書附圖“圖1”可以看出，鋏爪在做成成品之前還有多道工藝工序，這張圖紙只是車工加工的一道工序圖，在這里就是産品改進工兿圖。
圖紙是缩小比例為5∶8的全剖視，是鋏爪前身零件工藝圖，零件頂部左邊標的A是以端面螺紋平面為基準，精加工錐孔符合圖紙尺寸要求；中心綫標的錐度標記
表示錐孔以端面螺紋方向為大頭，錐度比為0.00524∶1。
2、“圖2”是產品改進設計圖這是完成所有工兿、工序、工步的成品設計圖。從這張圖紙可以全方位地觀察到改進后的鋏爪實際情况。
端面螺紋和滑槽之間上方的點為力點。他在操作工對工件施加壓力的時候，鋏爪規範在健槽規道上游動。而受力點F，即是工件在鋏爪内的接觸點；F1、F2成比例分别占F點的各三分之二、三分之一的受力情况。當承受切削力的時候，道理同前者一様。
很直觀地可以看出端面螺紋平面和接觸工件表面這兩條邊的夾角是90°09′。
B放大M＝20∶1便是在現有夾爪基礎上車削掉同時延伸出的一個tg0°09′相對應的邊角邊直角三角形，斜度比為0.00262∶1。
3、卡盤鋏爪和工件的整體結構卡盤由外殻、大小傘齒輪、六個螺釘和鋏爪等零件組合在法蘭及車床的主軸上。鋏爪的端面螺紋和大傘齒輪的端面螺紋嚙合傳遞壓力，重要的是接觸工件表面部份起連接工件、傳遞動力、承受負荷的鋏緊作用，她是一項關鍵技術。
鋏爪在連接工件和承受負荷的狀態下，起着極其緊要的作用。她具備的新型有益效果就在于有利于工件的校正，提高安全有利因素，增强承受力和纳入有理、有利、有枝、有節地可持續發展軌道。鋏爪在現有夾爪的基礎上延伸的這個部份，也充分地展示出解放和發展生產力，科技與國的現實意義。她對于車床加工行業來講，不僅具有再現性的重復使用，同様可為整個行業带來生機和活力，盡到她應盡的作用。
七、實現“新型鋏爪”的最好方式及其産品互位關系根據前面幾個部份所述，我們可以醴察到，要實現這項技術創新是一項系统工程。她不僅涉及到車床加工行業，機床附件行業；同時涉及到技術部門，鋏具研究部門等。因為這一產品必須改進設計方案，改進設計圖紙，改進現有夾爪。正如専利法實施細則第二條第二款所規範的“對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適于實用的新的技術方案”。最好的實現方式自然是在法律的規範下，按照頒發的證書實施，在國家和當地政府的支持下，才有可能盡善盡美地逹到實現實用新型的最終目的。
新型鋏爪的實施方式及其產品静、動態結構相互關系1、實施方式可按照本説明書第四部份技術方案及其相關步驟。
2、鋏爪的性質與現有夾爪的技術狀况在第三部份實現“新型鋏爪”的目的與現有技術性質的區分中已指出“從性質上來區分就是現有夾爪在原設計方案上的不足”，“從本質上來區分就是實與虛，合理與不合理的關系”。車床現有卡盤夾爪狀况的不足之處就是接觸工件的受力點在端面螺紋與滑槽之間下方的受力處，特别是中、長期使用情况顯得更為突出。所以説，它在最接近承受切削力的部位是较虚的。
“新型鋏爪”的實質性特點就在于産品在現有夾爪的基礎上延伸的這個直角三角形或者這個部份不僅填補了上述不足；并且很大程度上充實了直接承受切削力的受力狀况或受力方向。彌補了現有夾爪設計上的不足，瀟除了弊端。她的技術性質就在于產品從较虚狀態跨進了務實的階段或進入了合理的程序。
3、要求保謢的範圍及其鋏爪作用的静、動態互位關系(1)保護範圍延伸的這個直角三角形我們可以從“圖2”的局部放大圖B放大M＝20∶1非常清楚地看到這個部份就是區别于現有夾爪不同之處的直觀反映；同時，這個部份的特定技術特征又必須在車工加工工兿過程中來進行操作完成(第四部份第3項操作步驟和順序方案)，錐度比是
(2)鋏爪作用的静、動態情况操作工裝鋏工件的順序是裝上工件，扳手用力程度滿足于工件不至于掉落下來即可，盤動卡盤或慢轉速校正工件，鋏緊工件；這時工件的受力是由人力加加力杆和扳手使工件牢固地安裝在鋏爪内；途中是小傘齒輪嚙合大傘齒輪，大傘齒輪的另一端嚙合鋏爪端面螺紋，將工件鋏緊。在90°或小于90°的現有夾爪受力情况下，很顯然是由端面螺紋與滑槽之間下方的部位或接近它的部位先接觸工件或受力更大，而大于90°的鋏爪就必然是在受力處F點，“圖2”F點。
當起動機床后，鋏爪和工件的作用情况是例1短工件飛出的次数或軸類工件往主軸方向移動的次數與現有夾爪的比例相當于1∶3(相等條件下的人、工件、刀具、切削用量)。例2在軸類工件切削時，現有夾爪的受力情况會出現不必要産生的工件移動，内應力震動、工件彎曲、撞傷刀尖或刀刃的情况。而“新型鋏爪”承受的切削力是在F點，F1、F2成比例分擔承受切削力，制約了工件往主軸方向移動等情况，鋏爪自然成為一個横鼎。
從實踐到理論，在由理論指導實踐。無論如何，技術的創新都要經得起實踐和時間的檢驗，并且必須是符合能夠解放和發展生產力的要求。符合科技創新的邏輯。“新型鋏爪”在現有夾爪的基礎上提高一個檔次亦必將應驗上述條件，她的實質性特點就在于延伸的一個直角三角形。
权利要求普通車床卡盤上的“内鈎式新型鋏爪”與現有卡盤夾爪；在機械行業生產過程中，其共有特征是鋏(夾)爪起到連接工件、傳透動力、承受負荷的鋏(夾)緊作用。其特征是三(四)枚爪子象内鈎型形狀，從單枚爪子上看象現有卡盤夾爪；但是，在現有夾爪的基礎上車削掉同時延伸出一個直角三角形(圖2放大部份)，她将工件牢牢地鋏住和撑住；以端面螺紋平面這條邊為基準邊，作與接觸工件表面這條邊夾角成90°09′的鈍角鋏爪，大于90°的tg0°09′所對地a邊數及相對應的邊角邊而延伸出來的這個部份為専利保謢的範圍。表示方法∠A＝tg0°09′＝0.00262a＝0.00262×b根據説明書附圖“圖1”和權利要求“三(四)枚爪子象内鈎型形狀，……她将工件牢牢地鋏住和撑住”所述；產品在車工加工工藝過程時，將内孔加工成圓臺形，并且必須是以端面螺紋方向為大頭。所有需要生產“内鈎式新型鋏爪”的企業，都必須在每付爪子的第一枚爪子側面打上“G·H”鋼字標記，字様為圓形，R＝9。
专利摘要本实用新型涉及到多种规格的普通卧式车床,特别是涉及到车床卡盘铗具,纵观我国现有的车床卡盘夹爪,普遍都存在不便校正、安全性能欠佳、承受力不够大、受力方向不合理等弊端,阻碍了生产力的发展。改进后的“新型铗爪”在使用过程中,三枚爪子象内钩型形状,从单枚爪子上看象现有卡盘夹爪;但是,在现有夹爪的基础上车削掉一个三角形(摘要附图
);它将工件牢牢地铗住和撑住,成“水平式”三足鼎力态势。
文档编号B23B31/10GK2381423SQ97215400
公开日2000年6月7日 申请日期1997年5月1日 优先权日1997年5月1日
发明者罗运辉 申请人:罗远芳