工件的夹紧.ppt

机械制造技术 主讲教师 海燕 2 3工件的夹紧 一 夹紧装置的组成 动力源 夹紧机构 夹紧装置 对夹紧装置的要求 夹紧可靠 确保工件在加工过程中始终保持原有位置 在夹紧过程中 不能破坏工件定位时的位置 不能使工件产生不允许的变化 核心 正确确定夹紧力的作用点 方向和大小 二 夹紧力的确定 1 确定夹紧力的作用点 夹紧力的作用点应保证工件夹紧后定位稳定 夹紧力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 以保证工件已获得的定位不变 夹紧力的作用点应使被夹工件夹紧后的变形尽量小 夹紧力的作用点应处在工件刚性较好的部位 以减小工件的夹紧变形 错误正确 夹紧力的作用点应使工件在加工过程中受切削力的影响尽量小 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面 必要时应在工件刚度差的部位增加辅助支承并施加夹紧力 以减少切削力的影响 用辅助支承承受夹紧力 2 确定夹紧力的方向 夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面 夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致 错误正确 正确错误 夹紧力的方向应尽量与切削力 工件重力的方向一致 3 确定夹紧力的大小 W W 工作原理利用斜楔的斜面移动时所产生的压力将工件压紧 三 典型夹紧机构 1 斜楔夹紧机构 斜楔机构的应用 夹紧力的分析计算 此时 斜楔的受力情况如下 原动力Q 工件对斜楔的反作用力W 工件与斜楔间的摩擦力F2 夹具体对斜楔的反作用力R 夹具体与斜楔之间的摩擦力F1 斜楔机构的结构特点 自锁性 当 1 2时 具有自锁性 越小 自锁性越好 改变了夹紧力的方向 具有增力特点 能扩大原始力 行程小 因此 一般用于液动 气动 夹具中 2 螺旋夹紧机构 工作原理工作原理与斜楔机构相同 相当于把斜楔绕在圆柱体上 螺旋夹紧机构的应用 夹紧力的分析计算 Fs 原始力 L 作用力臂 dz 螺纹中径 R 螺杆末端与工件接触处的当量摩擦半径 1 螺杆端部与工件的摩擦角 2 螺母与螺杆的摩擦角 螺纹升角 R 1与 2的计算 螺旋机构的结构特点 自锁性好 因 大大小于 1 2 而 越小 自锁性越好 增力比大 夹紧可靠 行程不受限制 结构简单 制造方便 夹紧动作慢 一般不用于机动夹具 常用于手动夹具中 3 圆偏心夹紧机构 工作原理偏心圆的几何中心O1与其回转中心O2不在一点 偏心距为e 偏心圆直径 D1 以半径r0 R e 圆心为偏心圆的回转中心可画一个圆 称为基圆 偏心圆相当于基圆与两个弧形楔组成 偏心圆夹紧实际上与斜楔夹紧类似 只是弧形楔的升角 x随工作转角 的变化而不断变化 的变化范围是0 180 90 时 值最大 为 xmax arcsin e R 对于任意夹紧点X处的升角 x 由图示关系可以求得 x arctg O2M h arctg e sin R e cos 设偏心轮夹紧过程中 几何中心O1不动而回转中心O2绕O1转动 则O2到工件受压面之间的垂直距离h发生变化 h O1X O1M R ecos 夹紧力的分析计算 在原始力F的作用下 偏心轮转动时 相当于在夹紧点P处的斜楔施加了一个力 所产生的夹紧力由斜楔夹紧力公式可求得 F 原动力 W 夹紧力 L 手柄长度 1 偏心轮与工件 或压板 间的摩擦角 2 偏心轮与转轴间的摩擦角 r 偏心轮转动中心至夹紧点间的距离 圆偏心机构的结构特点 结构简单 操作方便 行程小 夹紧迅速 增力比不大 一般约为10 自锁性不稳定 自锁条件为 xmax 1 2 一般用于切削负荷小 无振动的场合 圆偏心机构的应用 4 定心夹紧机构 定心夹紧机构是对工件的定心定位与夹紧同时进行的一种夹紧机构 这种机构在夹紧过程中能使工件的某一轴线或对称面位于夹具中的指定位置 即完成夹紧工件的同时 工件也实现了定心定位 工作原理 定位 夹紧元件以等速移动来实现定心夹紧 a 螺旋式定心夹紧机构 b 偏心式定心夹紧机构 c 斜楔式定心夹紧机构 定位 夹紧元件靠弹性变形来实现定心夹紧 上图为弹簧夹头和弹性心轴 图 a 对工