第五章 机床夹具设计原理

第五章机床夹具设计原理机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分,本章主要讨论:

机床夹具的功用、分类和组成；工件在夹具中的定位和夹紧;夹具的选用与设计方法第一节概述机床夹具是一种在各种金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，如车床上使用的三爪自定心卡盘；铣床上使用的平口虎钳等;平面磨床上使用的电磁吸盘等。一、机床夹具的功用与机床联结定位并夹紧工件1.能稳定地保证工件的加工精度2.能减少辅助工时，提高劳动生产率3.能扩大机床的使用范围，实现一机多能铣轴上键槽工序简图液压铣床夹具实例盖板简图钻床夹具钻轴套零件上径向孔的专用夹具二、机床夹具的分类1．按专门化程度分类按夹具的适用对象和使用特点分为：通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。通用夹具具有通用性，能够较好的适应加工工序和加工对象的变化，一般作为机床的附件其结构已定型，尺寸、规格系列化，如顶尖、心轴、卡盘、吸盘、虎钳、夹头、分度头、回转工作台等，经常用于单件小批生产类型。

专用夹具是专为某一工件的某一工序而设计制造的夹具。其适合特定工件的特定工序，一般用于中批以上的生产类型中。可调夹具调整或更换夹具上的个别零部件，能适用多种工件加工的夹具，是针对通专夹具的缺陷而发展的一类夹具．成组夹具用于成组加工的夹具组合夹具一套结构和尺寸已标准化、系列化的耐磨的元件和组合件，根据需要组装成各种功能的夹具．随行夹具随工件输送带送至自动线各个工位2．按使用的机床分类:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。3．按夹紧动力源分类:手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。机床夹具的现状及发展方向对机床夹具提出了如下新的要求：能迅速而方便地装备新产品，以缩短生产准备周期，降低生产成本能装夹一组具有相似性特征的工件适用于精密加工的高精度机床夹具适用于现代化制造技术的新型机床夹具采用液压动力源的高效夹紧装置提高机床夹具的标准化程度现代机床夹具的发展方向精密化：如精密分度、高精度自定心高效化：缩短加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度柔性化：通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素标准化：按夹具零件及部件的国家标准以及各类通用夹具、组合夹具标准制造，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本三、机床夹具的组成下图为加工薄壁套工件外圆的端面A的车轴套夹具。工件8以内孔和端面B为基准，在夹具的涨块7上定位，转动螺母2，带动拉杆9向左移动，使涨块7涨开定位夹紧工件。卸工件时，反向转动螺母2、销钉5推动涨块7向左移动，工件松动。图5-1车轴套夹具夹具的组成

1.定位元件（定位装置）:序号72.夹紧装置:序号2;3;93.对刀与导引元件:4.夹具体:序号15.其它元件及装置:序号6第二节工件的定位

工件在机床上的定位包括工件在夹具上的定位和夹具相对于机床的定位两个方面，即工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。本章主要讨论工件在夹具上的定位。一、六点定位原理1.工件的自由度沿x、y、z轴移动的三个自由度:绕x、y、z轴转动的三个自由度:图5-2物体的六个自由度2.六点定位原理

用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在夹具中得到正确位置的原理，称为六点定位原理。六个支承点的正确分布：3-2-1图5-3工件的六点定位3.工件在夹具中定位的几种情况图5-4不同加工要求的工件(1)完全定位:将工件的六个自由度全部限制(上图ａ);(2)不完全定位:根据工件被加工表面的加工精度,要求限制的自由度少于六个(上图ｂ);(3)欠定位:根据工件被加工表面的加工精度要求，需要限制的自由度没有得到完全限制;(4)过定位:工件的某自由度被夹具上两个或两个以上的定位元件重复限制，过定位特点：提高工件的刚性，减少工件加工变形；可能导致定位干涉(工件装夹困难），进而导致工件或定位元件产生变形、定位误差增大。因此在定位设计中应该尽量避免过定位，消除或减小过定位的方法主要有：1)改变定位元件结构2)提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度图5-5工件过定位情况及改善措施

例如，在圆球上铣一平面，要求加工面到球心的距离为H，由于球的结构对称特征，理论上只需限制工件的自由度就能满足工件的加工要求，但生产中为使工件安装时稳定，常采用如图所示定位形式，限制工件的自由度是、、。、、

球上铣平面的定位如图所示，在外圆柱上铣一平面。

圆柱上铣平面的定位如图所示，满足不同铣削要求，须要限制的自由度就不同。

5．典型工件满足加工要求需要限制的自由度满足加工要求需要限定的自由度二、常见的定位方式及其定位元件（约束支点数及应用）（一）工件以平面定位支承钉限制一个自由度；长方形支承板限制二个自由度

图5-7两种常用的支承板图5-6几种常用支承钉

图5-9几种常见的自位支承结构图5-8几种常用的可调支承图5-10常见的几种辅助支承图5-11辅助支承应用实例注意：辅助支承不起定位作用（二）工件以外圆定位图5-13活动V形块应用实例图5-12常用固定式V形块V形块定位的优点1）对中性好，即能使工件的定位基准轴线对中在V形块两斜面的对称平面上，在左右方向上的不会发生偏移，且安装方便；2）应用范围较广。不论定位基准是否经过加工，不论是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可采用V形块定位。V形块上两斜面间的夹角一般选用60°、90°和120°，其中以90°应用最多。V形块其典型结构和尺寸均已标准化，设计时可查有关标准手册。V形块的材料一般用20钢，渗碳深0.8mm～1.2mm，淬火硬度为60HRC～64HRC。2.定位套

工件以外圆柱表面为定位基准在定位套内孔中定位，这种定位方法一般适用于精基准定位，如图5-14所示。图5-14a为短定位套定位，限制工件两个自由度；图5-14b为长定位套定位，限制工件四个自由度。图5-14工件在定位套内定位3.半圆套

图5-15为半圆套结构简图，下半圆起定位作用，上半圆起夹紧作用。图5-15a为可卸式，图5-15b为铰链式，后者装卸工件方便些。短半圆套限制工件两个自由度，长半圆套限制工件四个自由度。图5-15半圆套结构简图4.圆锥套工件以圆锥套定位时，常与后顶尖（反顶尖）配合使用。如图5-16所示，夹具体锥柄1插入机床主轴孔中，通过传动螺钉2对定位圆锥套3传递扭矩，工件４圆柱左端部在定位圆锥套3中通过齿纹锥面进行定位，限制工件的三个移动自由度；工件圆柱右端锥孔在后顶尖5(当外径小于6mm时，用反顶尖)上定位，限制工件两个转动自由度。图5-16（三）工件以圆孔定位工件以圆孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线)，常用的定位元件有定位销、圆柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。1．定位销

图5-172．圆锥销

在加工套筒、空心轴等类工件时，也经常用到圆锥销，如图5-18所示。图5-18a用于粗基准；图5-18b用于精基准。圆锥销限制了工件三个自由度。图5-183．定位心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工。常见的有圆柱心轴和圆锥心轴等。(1)圆柱心轴短圆柱心轴限制工件自由度【？】长圆柱心轴限制工件的自由度【？】图5-20a为间隙配合圆柱心轴，其定位精度不高，但装卸工件较方便；图5-20b为过盈配合圆柱心轴，常用于对定心精度要求高的场合；图5-20c为花键心轴，用于以花键孔为定位基准的场合。当工件孔的长径比L/D>1时，工作部分可略带锥度。图5-20（2）圆锥心轴

图5-21定位方式是圆锥面与圆锥面接触，要求锥孔和圆锥心轴的锥度相同，接触良好，因此定心精度与定位精度均较高，而轴向定位精度取决于工件孔和心轴的尺寸精度。圆锥心轴限制工件的自由度【？】图5-21（四）工件以组合表面定位在实际加工过程中，工件往往不是采用单一表面的定位，而是以组合表面定位。常见的有平面与平面组合、平面与孔组合、平面与外圆柱面组合、平面与其它表面组合、锥面与锥面组合等。图5-14工件以端面和圆柱面组合定位图5-19工件以端面和内孔组合定位一面两孔组合定位图5-22在加工箱体类工件时，往往采用一面两孔组合定位，见图5-22。定位元件采用—个平面和两个短圆柱销，两孔直径分别为D1、D2，两孔中心距为L，两销直径分别为d1、d2，两销中心距为L。由于平面限制三个自由度，两个定位销限制四个自由度，因此过定位，故有可能使工件两孔无法套在两定位销上，如上图5-22a所示。解决过定位的方法1）减小第二个销子的直径。此种方法由于销子直径减小，配合间隙加大，故使工件绕第一个销子的转角误差加大。2）使第二个销子可沿X方向移动，但结构复杂。3）第二个销子采用削边销结构，即采取在过定位方向上，将第二个圆柱销削边，如图5-18b所示:平面限制三个自由度，短圆柱销限制两个自由度，短的削边销（菱形销）限制一个自由度。(它不需要减小第二个销子直径，因此转角误差较小)图5-22c所示削边销的截面形状为菱形，又称菱形销，用于直径小于50mm的孔，图5-22d所示削边销的截面形状常用于直径大于50mm的孔。削边销宽度b和B值：削边销的结构尺寸已经标准化，设计时应尽量按照标准选用,削边销的宽度b和B值可根据表5-1选取。

为了保证工件的安装和加工精度的要求，在进行夹具设计时，需要对孔销间隙与削边销宽b的参数进行设计计算。

推导过程见教材P339

§3定位误差计算按照六点定位原理，可以设计和检查工件在夹具上是否正确位置，但能否满足工件工序加工精度的要求，则取决于刀具与工件之间正确的相互位置。而影响这个正确的位置关系的因素很多，如夹具在机床上的装夹误差、工件在夹具中的定位误差和夹紧误差、机床的调整误差、工艺系统的弹性变形和热变形误差、机床和刀具的制造误差及磨损误差等。为了保证工件的加工质量，应满足如下关系式： △≤δ

△d≤δ/3△——各种因素产生的加工误差总和δ——工件被加工尺寸的公差△d——工件在夹具中的定位误差一定位误差及其产生原因所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。定位误差是在采用调整法加工一批工件时因定位产生的工序尺寸变化量造成定位误差的原因①由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以△b表示（如下图5-23a）。②由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以△j表示（如下图5-23a定位面的不平度）。定位误差分析定位误差：因工件定位而产生的工序（设计）基准相对于夹具限位基准在工序尺寸方向上的最大变动量△DW定位误差的组成基准不重合误差△JB基准位置误差△JW定位基准与工序（设计）基准不重合引起的误差定位副制造不准确引起的误差大小等于工序（设计）基准与定位基准之间的尺寸公差定位基准相对于夹具限位基准在加工尺寸方向上的最大变动量。二常见定位误差分析与计算分析和计算定位误差的目的，就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求，以便对不同方案进行分析比较，从而选出最佳定位方案，它是决定定位方案时的一个重要依据。由定位误差产生原因可知，基准不重合误差是由于定位基准选择不当产生的，而基准位移误差是由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的。在工件定位时，上述两项误差可能同时存在，也可能只有一项存在，但不管如何，定位误差是由两项误差共同作用的结果。故有：△d=△b±△j=△j±△b(5-5)“±”分析利用式（5-5）计算定位误差，称为误差合成法，是加工尺寸方向上的代数和。在定位误差的分析与计算中，可以将两项误差分别计算，再按式（5-5）进行合成。当“和”是由同一误差因素产生的，这时称“和”关联，此时如果它们方向相同，合成时取“+”号；如果它们方向相反，合成时取“-”号。当两者不关联时，可直接采用两者叠加计算定位误差（取“+”号）。1.工件以平面定位的定位误差图5-23定位基准与工序基准不重合(图a):由工序简图知，加工尺寸的工序基准(也是设计基准)是A面，而图a中定位基准是B面，可见定位基准与工序基准不重合，必然存在基准不重合误差。△b=(Hmax-Hd)

–(Hmin-Hd)=(Hmax–Hmin)=0.28=T40结论：△b＝定位基准与工序基准间尺寸公差若定位基准B面制造得比较平整光滑，则同批工件的定位基准位置不变，不会产生基准位移误差，即△j=0。所以有：△d=△b+△j=△b+0=0.28mm＞δ/3=0.30/3=0.10mm定位误差太大，留给其它加工误差的允差值就太小，（只有0.02mm），在实际加工中容易出现废品，所以此定位方案不合理定位基准与工序基准重合(图b):若改为图5-23b定位方案，则由于定位基准与工序基准重合，所以定位误差为零:△d=△b+△j=0+0=0此定位方案工件需从下向上夹紧，夹紧方案不够理想，且使夹具结构复杂。【还有什么方法?】２．工件以外圆定位图5-24工件以外圆在V形块上定位，如不考虑V形块的制造误差，则工件定位基准在V形块的对称面上，因此工件中心线在水平方向上的位移为零。但在垂直方向上，因工件外圆有制造误差，定位基准产生位移，（图5-24a：Ｍ－Ｎ），垂直方向其值为:图5-24b、c、d所示为同一加工的三种不同工序尺寸标注情况，其定位误差的分析计算如下：（5-6）H1的定位误差计算图5-24b所示为工序基准与定位基准重合，此时△b＝0，只有基准位移误差，故影响工序尺寸H1的定位误差为H2定位误差计算图5-24c所示工序尺寸为H2，工序基准选在工件上母线A处，此时工序基准与定位基准不重合，其定位误差为：△d=△b±△j△b＝Ｔｒ＝δｄ/2由于和均是由于工件直径尺寸制造误差引起的，属于关联误差因素，因此采用合成法计算时需判断其正负。其判断方法如下：当工件直径尺寸减小时，工件定位基准将下移；当工件定位基准位置不变时，若工件直径尺寸减小，则工序基准A下移，两者变化方向相同，故定位误差计算应采用“和”合成为：(5-8)H3定位误差计算图5-24d所示工序基准选在工件下母线B。当工件直径尺寸变小时，定位基准将下移，但工序基准将上移，因此定位误差计算应采用“差”合成为：（5-9）３．工件以圆柱孔定位

工件以单一圆柱孔定位时常用的定位元件是圆柱定位心轴（或定位销），此时定位误差的计算有两种情形：工件孔与定位心轴（或定位销）采用无间隙配合；工件孔与定位心轴（或定位销）采用间隙配合。1)工件孔与定位心轴（或定位销）无间隙配合的定位误差计算由于工件孔与心轴（或定位销）为过盈配合，定位副间无间隙，定位基准的位移量为零，所以Δj=0。图5-25工件以圆柱孔在过盈配合心轴上定位时定位误差分析若工序基准与定位基准重合，如图5-25a中的尺寸H1，则定位误差为：

Δd=Δb+Δj=0（5-10）

若工序基准在工件内圆母线上，如图5-25ｂ中的尺寸H2;H3，则定位误差为：

Δd=Δb+Δj=δd/2（5-11）若工序基准在工件外圆母线上，如图5-25c中的尺寸H4;H5，则定位误差为：

Δd=Δb+Δj=Δb=δD/2（5-12）2)工件孔与定位心轴（或定位销）间隙配合的定位误差计算(1)工件孔与定位心轴水平放置图5-26工件以单一圆柱孔定位时的定位误差如图5-26所示工件孔与定位心轴水平放置,工序基准(孔中心线)与定位基准(心轴轴线)重合，△b＝0:Δd=Δb+Δj=Δj

由于工件的自重作用，使工件孔与定位心轴的上母线单边接触，因孔大于轴，孔中心线相对于定位心轴轴线将总是下移，图5-26b是可能产生的最小下移状态；图5-26c是可能产生的最大下移状态,工件孔中心线在铅垂方向上的最大变动量为：（5-13）(2)工件孔与定位心轴垂直放置图5-27工件孔与定位心轴（或定位销）垂直放置

Δd=Δb+Δj=Δj

如图5-27所示，工件孔与定位心轴（或定位销）垂直放置，定位心轴与工件内孔则可能任意边接触，应考虑加工尺寸方向的二个极限位置及孔轴的最小配合间隙的影响，此时无法在调整刀具尺寸时预先予以补偿，所以在加工尺寸方向上的最大基准位移误差可按最大孔和最小轴求得孔中心线位置的变动量：（5-14）图5-27中尺寸ＨδＨ的定位误差：

Δｄ＝Δｂ＋Δｊ

=0+

Δｊ

=Δj=δD1+δd1+Δmin４．工件以一面两孔定位图5-28一面两孔定位

“1”孔中心线在x、y方向的最大位移为： （5-15）

“2”孔中心线在x、y方向的最大位移分别为【？】:（5-16）

两孔中心连线对两销中心连线的最大转角误差(见图5-28所示):(5-17)(5-18)以一面两销定位时的定位误差计算1）位移误差：为第一定位销、孔的最大配合间隙

孔O1中心偏移在直径为△dw1圆内，△dw1=D1max

-d1min2）转角误差△θ=±arctan(D1max-d1min

+D2max

-d2min)/2L要减小角度定位误差，①提高孔销精度，减小配合间隙；②增大孔（销）中心距L【例】有一批如图所示的工件，外圆直径，内孔直径和两端面均已加工合格，并保证外圆对内孔的同轴度误差在范围内。今按图示的定位方案，用心轴定位，在立式铣床上用顶尖顶住心轴铣槽。除槽宽要求外，还应保证下列要求：（1）槽的轴向位置尺寸；（2）槽底位置尺寸；（3）槽两侧面对mm外圆轴线的对称度公差。试分析计算定位误差，判断定位方案的合理性。图4.39用心轴定位内孔铣槽工序的定位误差分析计算 例题用三面刃铣刀铣如图所示缺口,本工序为最后工序,试设计一个满足加工要求的定位方案

.根据工序要求，将外圆30的轴颈为第一定位基准，用长V形块限制四个自由度；同时以小孔10第二定位基准，采用轴向浮动的削边销限制工件的X转动自由度，以保证对称度要求。X的移动自由度可不予限制，但考虑到不增加夹具的复杂性且有利于减小夹紧力，故可采用V形块的端面作为定位面，以工件大端的左侧面为定位基准限制工件的X移动自由度。当采用90V形块时定位误差为0.0253，不满足要求，由此可推算出应选120度的长V形块，经计算为0.0226，满足要求；另外

利用V形块的对中性和轴向浮动削边销的对中作用，可保证对称度的定位误差为0。例:工件定位如图所示.欲钻孔并保证尺寸A,试分析计算此种定位方案的定位误差.§4工件在夹具中的夹紧工件定位后必须进行夹紧，才能保证工件不会因为切削力、重力、离心力等外力作用而破坏定位。这种对工件进行夹紧的装置，称为夹紧装置。一、夹紧装置的组成和设计要求

1．夹紧装置的组成典型夹紧装置一般由三部分组成，见图5-29所示:(1)动力源(6;5)(2)传力机构(4;3)(3)夹紧元件(2)图5-29夹紧装置的组成1—工件2—压板3—铰链杆4—活塞杆5—活塞6—气缸２．夹紧装置的要求夹紧装置是夹具的重要组成部分,正确合理地选择和设计夹紧装置，有利于保证工件的加工质量、提高生产率和减轻工人的劳动强度。因此对夹紧装置提出以下要求：1）夹紧过程中不能破坏工件定位；2）夹紧力的大小应可靠、适当;3）夹紧动作要准确迅速；4）操作方便、省力、安全；5）结构简单，易于制造。二、夹紧力的确定夹紧力包括夹紧力的方向、作用点和大小三要素，它们是夹紧装置设计和选择的核心问题。一个夹紧机构设计的好坏，在很大程度上取决于夹紧力三要素确定的是否合理。1．夹紧力的方向夹紧力方向的选择原则为：(1)夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性，夹紧力方向应指向主要定位基准面;(2)夹紧力方向应使工件变形尽可能小;(3)夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小.图5-30~32夹紧力方向选择2．夹紧力的作用点

夹紧力作用点的位置和数目将直接影响工件定位后的可靠性和夹紧后的变形，应注意以下几个方面：1）夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支承面内。2）夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上。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，必要时应在工件刚性差的部位增加辅助支承并施加附加夹紧力，以免振动和变形。图5-33夹紧力作用点的选择3．夹紧力的大小

夹紧力的大小主要影响工件定位的可靠性、工件的夹紧变形以及夹紧装置的结构尺寸和复杂性，因此夹紧力的大小应当适中。在实际设计中，确定夹紧力大小的方法有两种：经验类比法和分析计算法。分析计算法:一般根据切削原理的公式求出切削力的大小F，必要时算出惯性力、离心力的大小，然后与工件重力及待求的夹紧力组成静平衡力系，列出平衡方程式，即可算出理论夹紧力Q’。为安全可靠起见，还要考虑一个安全系数K，因此实际的夹紧力应为：K的取值范围一般为1.5～3，粗加工时取2.5～3，精加工时取1.5～2。

（5-19）

解：钻孔时作用于工件的有钻削轴向力F和钻削扭矩Mc，平衡切削力的作用力有：夹紧力J0，V形块支承斜面的反作用力N1，工件外圆与V形块支承斜面间的摩擦阻力N1f1，钳口与工件外圆面处的摩擦阻力J0f2，钻削时，支承块的反作用力N3和摩擦阻力N3f3的作用。若忽略N3f3的作用，认为平衡钻削扭矩Mc只有N1f1和J0f2的作用。Mc＝图4.43钻孔时夹紧力的计算示例三、典型夹紧机构

夹紧机构的选择需要满足加工方法、工件所需夹紧力大小、工件结构、生产率等方面的要求，因此，在设计夹紧机构时，首先需要了解各种基本夹紧机构的工作特点（如能产生多大的夹紧力、自锁性能、夹紧行程、扩力比等）。夹具中常用的基本夹紧机构有斜楔、螺旋、偏心等，它们都是根据斜面夹紧原理夹紧工件。1.斜楔夹紧机构

图5-34斜楔夹紧机构1—楔座２—斜楔3—柱塞４—销５—螺钉６—压板７—弹簧(1)斜楔夹紧力的计算(2)斜楔夹紧的自锁条件≥

（5-20）（5-21）（5-22）≤

（5-23）斜楔夹紧机构满足自锁的条件是：α≤11.5°～17°。但为了保证自锁可靠，一般取α＝10°～15°或更小些。

（3）夹紧行程的计算

要增大斜楔的夹紧行程就应相应增加L或。增大移动距离L受到结构尺寸的限制；增大斜角要受自锁条件的限制。因此，斜楔的夹紧行程较小。=30°～35°

6°～10°图4.47双斜角结构的斜楔斜楔夹紧机构增力比不大，夹紧行程受到限制，操作又较不便，较少的用作夹紧件，一般在夹紧装置中用作中间递力机构，如图4.48所示。在气动夹紧装置中斜楔的应用较广，常在夹头、弹性夹头等定心夹紧机构中使用。图4.48斜楔机构用作中间递力机构斜楔在夹紧机构用作中间递力机构2.螺旋夹紧机构图5-36手动单螺旋夹紧机构1－压紧螺钉2－螺纹衬套3－止动螺钉4－夹具体5－浮动压块6－工件2.螺旋夹紧机构螺旋夹紧特点：

1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠；

2）增力比约为80,远比斜楔夹紧力大；3）夹紧行程不受限制；4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低图4.49螺旋夹紧1——螺钉（或螺栓）2——螺母3——工件4——压块5球面垫圈6——开口垫圈图快卸螺旋夹紧装置螺旋压板夹紧机构图螺旋压板夹紧机构图4.51螺旋勾头压板夹紧机构1——压板座2——勾头压板3——螺母4——螺栓5——弹簧6——内六方螺钉7——螺钉（防转）螺旋夹紧机构的夹紧力Q为：

（5-28）压紧螺钉端部的当量摩擦半径r1的值与螺杆头部（或压块）的结构有关，压紧螺钉端部的当量摩擦半径计算见表5-2。3.偏心夹紧机构（1）圆偏心夹紧原理及其几何特性

偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等，m、n处升角为0，P处升角最大。图偏心夹紧工作原理(1)偏心夹紧机构的夹紧原理(2)圆偏心夹紧的夹紧力计算

(3)圆偏心夹紧的自锁条件根据斜楔自锁条件，忽略转轴处的摩擦，并考虑最不利的情况，可得到偏心夹紧的自锁条件为： e/R≤tanφ2=μ2

μ2=0.1~0.15:R/e≥7~10（4）圆偏心夹紧的适用范围

圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性不太好，用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。斜楔夹紧螺旋夹紧偏心轮夹紧自锁性（升角有关）5－7º1º51'－3º10'5-9º增力比37512夹紧行程小大居中操作快慢居中慢快设计斜面选用偏心距和直径三种夹紧机构比较四、其它典型夹紧机构图5-42铰链夹紧机构的应用图5-43螺旋定心夹紧机构图5-44液性塑料定心夹紧机构

图5-45联动夹紧机构4.其他夹紧机构（1）可胀式心轴如图4.54所示图4.54锥度胀胎心轴1——胀套2——螺母3——压板两端锥度胀胎心轴的夹紧原理如图4.55所示。图4.55两端锥度胀胎心轴1——销2——可胀衬套3——带圆锥的压圈4——螺母5——心轴

图4.57液性塑料夹紧心轴

1-夹具体；2-塞子；3-加压螺钉；4-柱塞；5-薄壁套筒；6-液性塑料；7-螺塞定心夹紧装置图4.58螺旋式定心夹紧机构1，2——移动V形架3——左、右螺纹的螺杆4——紧定螺钉5——调节螺钉6——固定螺钉7——叉座（2）联动夹紧机构多件联动夹紧机构图多件联动夹紧机构§5夹具的选用与设计

一、通用夹具的选用各类机床都有一些通用夹具，一般已经标准化，由专业工厂生产