机床夹具夹紧机构的设计

第四节机床夹具夹紧机构(jīgòu)的设计一、夹紧机构设计(shèjì)应满足的要求二、夹紧力的确定三、常用夹紧机构四、其它夹紧机构五、夹紧机构的动力装置精品资料一夹紧机构设计(shèjì)应满足的要求夹紧机构的设计原则：

（1）保证定位准确、可靠(kěkào)（不能破坏定位）；（2）工件与夹具的变形要在允许的范围内；（3）夹紧机构必须可靠(kěkào)；（4）操作安全、省力、方便，符合习惯；（5）自动化程度与生产纲领适应。精品资料（一）夹紧(jiājǐn)力的方向（结合图例说明）二夹紧(jiājǐn)力的确定1、有利于工件的准确定位精品资料2、有利于减小工件(gōngjiàn)变形精品资料3、有利于减小所需的夹紧(jiājǐn)力。精品资料（二）夹紧力的作用点（结合图例(túlì)说明）1、保证定位(dìngwèi)稳定可靠精品资料精品资料精品资料2、有利于减小变形(biànxíng)精品资料3、有利于减小振动(zhèndòng)精品资料4、夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工(jiāgōng)精度的变形精品资料计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算，然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还应考虑惯性力等），运用理论力学(lìxué)知识，计算出理论夹紧力，再乘以安全系数K，此时实际所需夹紧力数值（三）夹紧(jiājǐn)力大小粗加工时，K=2.5～3精加工时，K=1.5～2精品资料精品资料（四）其它准则

⑴定位的夹紧(jiājǐn)力先动作，夹紧(jiājǐn)的夹紧(jiājǐn)力后动作↓F↓FP→图3.10定位(dìngwèi)夹紧力先动作精品资料⑵夹紧元件只有(zhǐyǒu)在夹紧方向上移动，夹紧过程中才不致破坏定位。精品资料学习内容：一、斜楔夹紧机构二、螺旋(luóxuán)夹紧机构三、偏心夹紧机构三、基本(jīběn)夹紧机构精品资料一、斜楔夹紧(jiājǐn)机构1点击(diǎnjī)精品资料一、斜楔夹紧(jiājǐn)机构2点击(diǎnjī)精品资料一、斜楔夹紧(jiājǐn)机构3点击(diǎnjī)精品资料一、斜楔夹紧(jiājǐn)机构4点击(diǎnjī)精品资料设计(shèjì)斜楔夹紧机构时，需要解决三个问题：1、保证斜楔自锁的条件是什么？这就是合理选择(xuǎnzé)斜楔升角的问题2、如何计算斜楔的夹紧力大小？3、如何将原始作用力转化为夹紧力？这实际是解决中间递力机构的增力特性和夹紧行程问题精品资料1、斜面(xiémiàn)自锁原理及斜楔自锁条件螺纹(luówén)自锁条件斜面自锁条件精品资料将斜面自锁条件推广到斜楔夹紧(jiājǐn)装置，两者的区别仅在于用斜楔夹紧(jiājǐn)时，存在两处摩擦接触面，即斜楔与工件、斜楔与夹具体。因而有两个摩擦角φ1φ2自锁条件(tiáojiàn)点击精品资料自锁条件(tiáojiàn)为保证自锁，手动夹紧机构(jīgòu)的升角一般取精品资料2、斜楔的夹紧(jiājǐn)力的计算精品资料3斜楔的扩力比与夹紧(jiājǐn)行程精品资料扩力比夹紧(jiājǐn)力与作用力之比称为扩力比i可见，在作用力不太大的情况(qíngkuàng)下，斜楔的夹紧力是不大的（因为扩力比不大）精品资料夹紧(jiājǐn)行程精品资料总结(zǒngjié)：斜楔夹紧(jiājǐn)机构：特点：有自锁性。通常斜角α=6°～8°有增力作用。增力比为i=2～5。能改变夹紧力的方向。夹紧行程小。主要用于机动夹紧，当机动夹紧时不需要自锁，可取α=15°～30°精品资料二、螺旋(luóxuán)夹紧机构1点击(diǎnjī)精品资料二、螺旋夹紧(jiājǐn)机构2点击(diǎnjī)精品资料1、螺旋(luóxuán)夹紧机构自锁条件精品资料2、螺旋夹紧(jiājǐn)机构夹紧(jiājǐn)力的计算精品资料螺杆在三个力矩(lìjǔ)作用下，处于平衡状态：精品资料3螺旋(luóxuán)夹紧机构的扩力比与夹紧行程精品资料扩力比精品资料夹紧(jiājǐn)行程夹紧行程(xíngchéng)无限制，但时间较长精品资料为了克服(kèfú)螺旋夹紧时费时的缺点，可以使用各种快速接近或快速撤离工件的快速装夹结构快速装夹结构(jiégòu)1--钩形垫圈夹紧点击精品资料快速装夹结构(jiégòu)2--活节螺栓夹紧机构点击(diǎnjī)精品资料快速装夹结构3—开口(kāikǒu)垫圈点击(diǎnjī)精品资料快速装夹结构4--快卸螺杆(luóɡǎn)机构点击(diǎnjī)精品资料快速装夹结构(jiégòu)5--旋转快换点击(diǎnjī)精品资料2典型螺旋压板夹紧(jiājǐn)机构特点：1增大夹紧(jiājǐn)行程2比较费力精品资料2典型(diǎnxíng)螺旋压板夹紧机构1改变(gǎibiàn)夹紧作用方向2夹紧力大于或等于作用力精品资料2典型螺旋压板(yābǎn)夹紧机构1夹紧行程(xíngchéng)小2比较省力精品资料3特殊结构的螺旋压板(yābǎn)机构自动回转(huízhuǎn)钩形压板点击精品资料总结(zǒngjié)：螺旋(luóxuán)夹紧机构：特点：自锁性好，可靠性高。增力比大。i=65~140广泛用于手动夹紧中，通常使用快速装夹结构提高工件安装速度。结构简单，应用广泛。精品资料三、偏心夹紧(jiājǐn)机构1点击(diǎnjī)精品资料三、偏心(piānxīn)夹紧机构2点击(diǎnjī)精品资料三、偏心夹紧(jiājǐn)机构3点击(diǎnjī)精品资料三、偏心夹紧(jiājǐn)机构4点击(diǎnjī)精品资料偏心夹紧原理偏心夹紧实质(shízhì)是一种斜楔夹紧，但各点升角不等，a、c处升角为为0，P处升角最大。精品资料自锁条件(tiáojiàn)：D/e≥14～201、偏心夹紧机构(jīgòu)自锁条件精品资料圆偏心在任一夹紧位置等效于一直线楔，所以夹紧力计算与斜楔夹紧相似。又从斜楔夹紧力计算公式知，α角越大，产生(chǎnshēng)的夹紧力越小，所以α→αmax时，夹紧力最小：Fwmin——最小夹紧力(N)；FQ——原始作用力(N)L——手柄至偏心的距离(mm)；——圆偏心与工件的摩擦角(°)；——圆偏心与转轴的摩擦角(°)；D——圆偏心轮直径(mm)；2、偏心夹紧机构(jīgòu)夹紧力的计算精品资料3偏心夹紧(jiājǐn)机构的扩力比与夹紧(jiājǐn)行程

扩力比：12～14夹紧(jiājǐn)行程SS=MB－R0=(MO1+O1B)－R0=(MO1+R)－R0=(R－R0)＋esinβS=e(1＋sinβ)精品资料有效工作区域：一般常选下面两种工作区域：1)β=±30°～±45°，为P点左右，楔角变化(biànhuà)小，工作较稳定，α大自锁性能差；2)β=－15°～75°，楔角变化(biànhuà)大，工作不稳定，但夹紧时α小，自锁性能好。精品资料特点：自锁差，一般用于切削负荷不大的场合。有增力作用。增力比为i=12～14。夹紧迅速。夹紧行程(xíngchéng)小。一般用在切削力不大且无振动的场合，又夹紧行程(xíngchéng)小，对夹紧尺寸要求较严。总结(zǒngjié)：偏心夹紧机构：精品资料学习内容：一、铰链(jiǎoliàn)夹紧机构二、定心夹紧机构三、联动夹紧机构四、其他夹紧(jiājǐn)机构精品资料一铰链(jiǎoliàn)夹紧机构优点：动作迅速，増力比大，易于改变力的方向。缺点：自锁性差应用：一般常用(chánɡyònɡ)于气动、液压夹紧精品资料精品资料二定心夹紧(jiājǐn)机构1等速位移(wèiyí)原理精品资料精品资料2均匀(jūnyún)弹性变形原理精品资料三联动夹紧(jiājǐn)机构联动夹紧机构：利用一个原始(yuánshǐ)作用力实现单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。设计联动夹紧机构应注意如下几点：（1）仔细进行运动分析和受力分析，确保设计图能够实现；（2）保证各处夹紧均衡，运动不干涉；（3）各压板能很好的松夹，以便装卸工作；（4）注意整个机构和传动受力环节的强度和刚度；（5）提高可靠性，降低制造成本。精品资料（1）单件同向联动(liándònɡ)夹紧机构一、单件联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料（2）单件对向联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料（３）单件互垂力或斜交力联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料２、多件联动夹紧(jiājǐn)机构（１）多件平行联动夹紧(jiājǐn)机构图3.26精品资料精品资料精品资料精品资料（2）多件连续夹紧(jiājǐn)机构图3.27精品资料（3）对称(duìchèn)式多件联动夹紧机构图3.28精品资料（4）复合式多件联动夹紧(jiājǐn)机构图3.29精品资料五夹紧(jiājǐn)机构的动力装置(一)气动(qìdònɡ)夹紧装置