第四章第4节-工件在夹具中的夹紧.ppt

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1、第四章机床夹具原理与设计夹具概述：机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。第四节工件在夹具中的夹紧工件在定位元件上定位后，必须采用一定的装置将工件压紧夹牢，使其在加工过程中不会因受切削力、惯性力或离心力等作用而发生振动或位移，从而保证加工质量和生产安全，这种装置称为夹紧装置。机械加工中所使用的夹具一般都必须有夹紧装置，在大型工件上钻小孔时，可不单独设计夹紧装置。第四节工件在夹具中的夹紧一.夹紧装置的组成及其基本要求(1)力源装置：产生夹紧作用力的装置。所产生的力称为原始力，如

2、气动、液动、电动等，图中的力源装置是气缸。对于手动夹紧来说，力源来自人力。(2)夹紧元件：夹紧装置的最终执行元件，与工件直接接触完成夹紧作用，如图中的压板。第四节工件在夹具中的夹紧⑵中间传力机构介于力源和夹紧元件之间传递力的机构，如图中的杠杆。在传递力的过程中，它能起到如下作用:1)改变作用力的方向;2)改变作用力的大小，通常是起增力作用;3)使夹紧实现自锁，保证力源提供的原始力消失后，仍能可靠地夹紧工件，这对手动夹紧尤为重要。第四节工件在夹具中的夹紧夹紧装置的基本要求：⑴夹紧时不能破坏工件定位后获得的正确位置；⑵夹紧力大小要合适，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动

3、、不振动，又不得产生不能使工件产生变形或损伤工件表面；⑶夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全；⑷结构紧凑，易于制造与维修。其自动化程度及复杂程度应与工件的生产纲领相适应。第四节工件在夹具中的夹紧二.夹紧力的确定1.确定夹紧力方向的原则：1)夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠。当工件由几个表面组合定位时，在各相应方向都应施加夹紧力，且主要夹紧力的方向应朝向主要定位基面；第四节工件在夹具中的夹紧2)理想的夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力；以上三种夹紧力、切削力、重力的三种方向关系中，图a)所需夹紧力

4、最小，图c)所需夹紧力最大。第四节工件在夹具中的夹紧3)夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形。夹紧薄壁工件时，尤应注意这种情况。第四节工件在夹具中的夹紧2.夹紧力作用点的确定1)夹紧力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内；以上两种夹紧方案，相较而言b)方案是合理的。第四节工件在夹具中的夹紧2)夹紧力作用点应位于工件刚性较好的部位；通过对比以上两种方案，将作用在壳体中部的单点改为在工件外缘处的两点夹紧，工件的变形大大改善，夹紧也更可靠。此项原则对刚性差的工件尤为重要。第四节工件在夹具中的夹紧3)夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削

5、力对夹紧点的力矩，防止或减少工件的加工振动或弯曲变形。第四节工件在夹具中的夹紧3.夹紧力大小的估算夹紧力的大小可根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算。为安全起见，计算出的夹紧力应乘以安全系数K，故实际夹紧力一般比理论计算值大2∼3倍。第四节工件在夹具中的夹紧进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看作一刚性系统，以简化计算。根据工件在切削力、夹紧力(重型工件要考虑重力，高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡，列出静力平衡方程式，即可算出理论夹紧力。第四节工件在夹具中的夹紧一般来说，手动夹紧时不必算出夹紧力的确切值，只有机动夹紧时，才进行夹紧力计算，以便决定动

6、力部件(如气缸、液压缸直径等)的尺寸。第四节工件在夹具中的夹紧三.典型夹紧机构夹紧机构是夹紧装置的重要组成部分，因为无论采用何种动力源装置，都必须通过夹紧机构将原始力转化为夹紧力、各类机床夹具应用的夹紧机构多种多样，以下介绍几种利用机械摩擦实现夹紧，并可自锁的典型夹紧机构。第四节工件在夹具中的夹紧1.斜楔夹紧特点：(1)有增力作用；(2)夹紧行程小；(3)结构简单，但操作不方便。第四节工件在夹具中的夹紧斜楔夹紧的受力分析夹紧时，FP、FQ、FR三力平衡。夹紧力：第四节工件在夹具中的夹紧工件夹紧后力FP消失，则斜楔应能自锁。斜楔夹角的自锁条件：通常为安全起见，取第四节工件

7、在夹具中的夹紧2.螺旋夹紧特点：(1)夹紧结构简单，夹紧可靠，在夹具中得到广泛应用；(2)夹紧力比斜楔夹紧力大，螺旋夹紧行程不受限制，所以在手动夹紧中应用极广；(3)螺旋夹紧动作慢，辅助时间长，效率低，在实际生产中，螺旋一压板组合夹紧比单螺旋夹紧用的更为普遍。第四节工件在夹具中的夹紧3.偏心夹紧特点：由于圆偏心夹紧时的夹紧力小，自锁性能不是很好，且夹紧行程小，故多用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合，但是圆偏心夹紧机构是一种快速夹紧机构。第四节工件在夹具中的夹紧四.夹紧动力源装置1.气动夹紧1—雾化器2—减压阀3—止回阀4—转向阀