机械制造工艺与装备(第5章(下)).ppt

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1、组合夹具的精度与刚度：经过精心的组装与调整，组合夹具的组装精度完全可以达到专用夹具所能达到的精度。大量实验表明：目前组合夹具的刚度主要取决于组合夹具元件本身的刚度，而与所用元件的数量关系不大。二、柔性夹具指NC和FMS中用到的夹具。柔性夹具元件系列是根据特定制造系统的加工对象进行设计并在成组技术（GT）相似性原理基础上建立的夹具系统。可以较少的夹具元件种类和数量拼装出特定的制造系统中全部加工对象用的夹具。它对一组工件而言是专用的，但对组内而言是通用的。（1）针对特定制造系统设计制造；（2）夹具结构满足制造系统需要，结构简单，装卸迅速，一次装夹完成多面加工；（3）夹具有

2、足够的刚度和强度，可适应数控大切削用量加工；（4）夹具设计具有通用性，夹具系统有足够的柔性，可以最少的夹具元件系列组装成尽可能多的夹具，以满足制造系统零件加工需要；（5）夹具元件拼装环节少，从而能提高夹具总体刚性，降低积累误差。主要特点：（1）制造系统产品零件确定设计方法①了解工件情况、工序要求和加工状态（2）零件结构及工艺分析②了解数控机床、刀具的情况③利用相似性原理实现分组（3）夹具结构模式的确定（4）柔性夹具元件系列的确定序号编码名称数量材料规格1B18096碑式基础板1QT60-39607002X15035b定位销120353Dbf0121定位垫板135H2

3、04M16008B六角螺母2A3M165Q16003普通垫圈2A3M166T16035T形螺栓235M16357X20020b定位销120208压板组件6设计实例三、柔性多点夹持系统薄壁弹性体曲面定位时，工件与夹具将以曲面相接触，夹具的定位、支承和夹紧功能将融为一体。底座导轨X轴排架Y轴滑鞍Z轴定位/支撑单元万向真空吸头柔性多点夹持系统结构示意图三、柔性多点夹持系统3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。a）不合理b）合理图5-28夹紧引起导向支架变形1—工件；2—导向支架；3—

4、螺杆；4—镗套3．夹紧力大小的确定夹紧力大小的估算夹紧力不足：产生位移，并容易引起振动；夹紧力过大：工件或夹具变形或表面损伤。将工件视为分离体，分析作用其上各种力；再根据力系平衡条件计算。Fj=K×Fp安全系数粗：2.5~3精：1.5~2（理论夹紧力）d0dFcFjmin典型结构形式:(考虑力矩对夹紧影响)Fjmin开始切削至全深时：最不利摩擦力?夹紧力不精确：①切削力大小的估算本身就是很粗略的；②摩擦系数的取值也是近似的。夹紧力精确----通常要采用工艺实验的方法。夹紧误差:工件在夹紧过程中,由于弹性变形、接触变形而造成工序基准的位移。利用斜面移动所产生的压力夹紧

5、工件。三、常用夹紧机构1．斜楔夹紧机构斜楔的自锁条件:（Fs撤除后，靠摩擦力保持夹紧而不松开）结构简单；增力比大；i=Fj/Fs自锁性能好；夹紧行程小；手动操作不方便，一般用于气动、液压夹紧中。斜楔夹紧特点：（最常用）螺钉夹紧螺母夹紧杠杆压板夹紧勾形压板2．螺旋夹紧机构可视为绕在圆柱体上的斜楔d0—螺纹中径（mm）；—螺纹升角（）；1—螺母处摩擦角（）；2—螺杆端部与工件（或压脚）处摩擦角（）；结构简单易于操作增力比大自锁性能好（螺纹升角远小于摩擦角）动作较慢螺旋夹紧机构特点：3.偏心夹紧机构是一种动作快速的夹紧机构，靠偏心轮回转时回转半径变大而产生夹紧作

6、用。可视为一楔角变化的斜楔。曲线偏心轮基本元件：偏心轮圆偏心轮可视为一楔角变化的斜楔偏心轮楔角：斜楔自锁条件：最不利转轴处忽略结构简单，操作方便，动作迅速变化，自锁性能较差；增力比小，夹紧行程小，夹紧力不大一般常用于切削平稳且切削力不大的场合偏心夹紧的特点：单臂铰链夹紧机构四、其它夹紧机构铰链夹紧机构双臂单作用铰链夹紧机构主要特点：动作迅速增力比大易于改变力的作用方向自锁性能差多用于机动夹紧机构中同时实现对工件定心定位和夹紧，分为两大类：以等速移动原理工作的定心夹紧机构以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构定心夹紧机构等速移动1—螺母；2—滑块；3—弹簧；A、B—斜面

7、1、2—V形块；3—螺杆；4、5、6—螺钉；7—叉形件均匀弹性变形1—夹具体；2—螺母；3—弹簧套筒；4—工件；A—卡爪；B—簧瓣；C—导向部分1—柱塞；2—螺钉；3—液性塑料；4—薄壁套筒联动夹紧机构一处施力，可同时在几处对一个工件上的几个点或对多个工件同时进行夹紧。减少工件装夹时间简化结构一般设计成浮动环节双向联动夹紧平行联动夹紧串联式平行式一般应设计浮动环节,获得均匀一致的夹紧力夹紧与辅助支承联定位与夹紧联动气动、液压、电磁、电动、真空等装置。五、夹紧机构的动力装置a）未夹紧状态b）夹紧状态图5-48真空夹紧1—封闭腔；2—橡胶密封圈；3—抽气