机械制造技术基础第30讲（2015）课件.ppt

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1、一、夹紧装置的组成和要求1.夹紧装置的组成（1）动力装置——产生夹紧力的动力装置。（2）夹紧元件——直接用于夹紧工件的元件。（3）中间传力机构——将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件的机构。第三节工件在夹具中的夹紧常将夹紧元件和中间传力机构统称为夹紧机构。夹紧元件中间传力机构动力装置2．对夹紧装置的要求1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的正确定位位置。2）夹紧力大小要适当，既要保证工件定位的稳定性，又要防止工件表面损伤或使工件产生较大的夹紧变形。3）操作安全、省力和方便。4）尽量做到结构简单，便于制造和维

2、修。二、夹紧力的确定1．夹紧力作用点的选择1）夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支承面内。图6-12夹紧力作用点的选择2）夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位上。图6-13夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位3）夹紧力作用点应尽量靠近加工表面，使夹紧稳固可靠。图6-14夹紧力的作用点应靠近加工表面2．夹紧力作用方向的选择1）夹紧力的方向应垂直于工件的主要定位基面。图6-15夹紧力应垂直于主要定位基面2）夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致,以减小工件的夹紧变形。图6-16夹紧力应与工件刚度

3、最大方向一致3）夹紧力的方向应尽量与切削力、重力等力的作用方向一致，以有利于减小夹紧力。附图夹紧力方向与切削力、重力方向的关系3．夹紧力的估算在确定夹紧力时，可将夹具和工件看成一个整体，将作用在工件上的切削力、夹紧力、重力和惯性力等，根据静力平衡原理列出静力平衡方程式，从而求出理论夹紧力。为使夹紧可靠，应再乘一安全系数k，粗加工时取k=2.5～3，精加工时取k=1.5～2。在加工过程中如果切削力的作用点、方向和大小都在变化，则估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。夹具设计中，夹紧力大小并非在所有情况下都需要计算。在

4、手动夹紧装置中，常根据经验或类比法确定所需的夹紧力。对于关键工序中若需要准确计算夹紧力时，可通过工艺试验来实测切削力的大小，然后再进行夹紧力的计算。三、典型夹紧机构1.斜楔夹紧机构附图斜楔夹紧斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的。对于夹紧机构，尤其对于手动夹紧机构，一般都要求自锁，即在去除外力后，夹紧机构仍能保持对工件的夹紧。斜楔夹紧机构的缺点是夹紧行程小，手动操作不方便，故常用于气动和液压夹紧装置中，此时斜楔夹紧机构不需要自锁。附图气动滚子斜楔夹紧机构1-活塞杆2-斜楔

5、3-滚子4-滑柱5-双头支承6-压板2.螺旋夹紧机构采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构，统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，容易制造。由于螺纹升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，在手动夹具上应用较多。图6-19单螺旋夹紧机构1-活动压块2-衬套3-螺杆图6-20螺旋压板夹紧机构1-螺母2-球面垫圈3-锥面垫圈4-压板3.偏心夹紧机构偏心夹紧机构是通过偏心轮直接夹紧工件或与其它元件组合夹紧工件的。常用的偏心轮有圆偏心和曲线偏心两种。图6-21偏心夹紧机构优点：结构简单，夹

6、紧迅速；但它的夹紧行程小，增力倍数小，自锁性能差，故一般只在被夹紧表面尺寸变动不大和切削过程振动较小的场合应用。铣床夹具一般不宜采用偏心夹紧机构。图6-21偏心夹紧机构4.定心夹紧机构定心夹紧机构是指能够在实现工件定心作用的同时，又起着将工件夹紧的作用的夹紧机构。定心作用是指具有对称轴线或对称中心平面的工件，通过定心夹紧机构可使其定位基准重合于机床夹具定位元件工作表面的对称轴线或对称中心平面。图6-22机械定心夹紧机构1-手柄2-偏心轮3、4、5-卡爪6-锥体这两套定心夹紧机构是利用定位夹紧元件的等速移动来实现

7、工件定心或对中作用的。图6-23弹性定心夹紧机构1-夹具体2、6-弹性筒夹3、7-锥套4、8-螺母5-心轴本体定心夹紧机构中与工件定位基准（面）相接触的元件，可称为定心夹紧元件。这两套定心夹紧机构是利用定位夹紧元件的均匀弹性变形方式，来实现工件定心或对中作用的。5.铰链夹紧机构铰链夹紧机构是一种增力装置，它具有增力倍数较大，摩擦损失较小的优点，广泛应用于气动夹具中。图6-24铰链夹紧机构1-气缸2-铰链扩力机构3、4-压板6.联动夹紧机构联动夹紧机构是一种高效夹紧机构，它可通过一个操作手柄或一个动力装置，对一个

8、工件的多个夹紧点实施夹紧，或同时夹紧若干个工件。图6-25多件联动夹紧机构图6-26a联动夹紧机构图6-26b联动夹紧机构四、夹紧的动力装置在大批大量生产中，为提高生产率和降低劳动强度，大多数夹具都采用机动夹紧装置，常见驱动方式有气动、液动、气液联合驱动，电（磁）驱动，真空吸附等多种形式。1.气动夹紧装置气动夹紧装置装置以压缩空气（0.4~0.6MPa）作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。