工件的夹紧与夹具设计

工件的夹紧与夹具设计第1页，课件共44页，创作于2023年2月工件在夹具中的加紧1.夹紧装置的组成及基本要求组成（1）力源装置（2）中间传力机构（3）夹紧元件作用1）改变作用力的方向；2）改变作用力的大小；3）使夹紧实现自锁。1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置；

稳2）夹紧力大小要适当；牢3）夹紧动作要迅速、可靠；快4）结构紧凑，易于制造与维修。基本要求第2页，课件共44页，创作于2023年2月2.夹紧力的确定必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点

(1)夹紧力方向的确定

1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面第3页，课件共44页，创作于2023年2月

2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小第4页，课件共44页，创作于2023年2月

3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小第5页，课件共44页，创作于2023年2月

(２)夹紧力作用点的确定

1）夹紧力应作用在刚度较好部位第6页，课件共44页，创作于2023年2月

2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件

形成的支承面内3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面第7页，课件共44页，创作于2023年2月

(３)夹紧力大小的估算

夹紧力的大小根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，并乘以安全系数K，一般精加工K=1.5～2，粗加工K=

2.5～3。第8页，课件共44页，创作于2023年2月3.常用夹紧机构（1）斜楔夹紧机构第9页，课件共44页，创作于2023年2月以斜楔为研究对象，夹紧时根据静力平衡原理，有

FQ=F1+FRXF1=FJtanΦ1FRX=FJtan(α＋Φ2)FJ=FQ/[tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]设Φ1=Φ2=Φ，当α≤10°，可用下式近似计算FJ=FQ/(

tanα＋2Φ)夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、FRX作用，要能自锁，必须满足下式

F1＞FRXF1=FJtanΦ1FRX=FJtan(α－Φ2)tanΦ1＞tan(α－Φ2)

即Φ1＞(α－Φ2)

或α＜Φ1＋Φ2一般Φ1=Φ2=Φ=5～7°，故当α＜10～14°时自锁，一般取α=6～8°第10页，课件共44页，创作于2023年2月斜楔夹紧的特点：

1）有增力作用，扩力比i=FJ/FQ

，约等于3；

2）夹紧行程小,h/s=tanα，故h远小于s；

3）结构简单，但操作不方便。主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。第11页，课件共44页，创作于2023年2月（2）偏心夹紧机构常见的偏心轮—压板夹紧机构第12页，课件共44页，创作于2023年2月

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处升角为为0，

P处升角最大。第13页，课件共44页，创作于2023年2月

2）圆偏心夹紧的自锁条件

P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁自锁条件αp≤

Φ1＋Φ2

tanαp=2e/D≈αp为安全起见取Φ1=02e/D≤Φ2≈μ2,取μ2=0.1~0.15,D/e≥14～20自锁,D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作可靠性第14页，课件共44页，创作于2023年2月

3）圆偏心夹紧的夹紧力

第15页，课件共44页，创作于2023年2月3）圆偏心夹紧的夹紧力

M=Pl=Q1ρ

或Q1＝Pl/ρ

因为αp很小，Q1≈Q1cosαp=FQ

根据斜楔夹紧原理，得P点产生的夹紧力为Q＝FJ＝Pl/〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕

一般取l=(2～2.5)D，ρ≈D/2

扩力比约为12～13第16页，课件共44页，创作于2023年2月

4）圆偏心的夹紧行程确定夹紧行程hPE需考虑如下因素：夹紧工件尺寸公差、装卸间隙、夹紧变形及磨损贮备量等

hPE≥T+Δ间+Δ贮偏心距e为e=hPE/(cosγP-cosγE)

若取P点左右各45°圆弧作为工作段，则

e=hPE/(cos45°

-cos135°)=hPE/1.1414

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。第17页，课件共44页，创作于2023年2月（3）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）扩力比约为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，效率低第18页，课件共44页，创作于2023年2月（4）其它夹紧机构1）螺旋压板夹紧机构第19页，课件共44页，创作于2023年2月2）螺旋定心夹紧机构第20页，课件共44页，创作于2023年2月3）联动夹紧机构第21页，课件共44页，创作于2023年2月4）多件夹紧机构第22页，课件共44页，创作于2023年2月（5）夹紧动力装置气动、液压、电磁、真空等气—液压组合夹紧第23页，课件共44页，创作于2023年2月

四、夹具的连接元件、对刀装置和引导元件1.连接元件第24页，课件共44页，创作于2023年2月第25页，课件共44页，创作于2023年2月2.对刀装置第26页，课件共44页，创作于2023年2月3.引导元件第27页，课件共44页，创作于2023年2月第28页，课件共44页，创作于2023年2月第29页，课件共44页，创作于2023年2月第30页，课件共44页，创作于2023年2月常见机床夹具（1）钻床夹具第31页，课件共44页，创作于2023年2月

第32页，课件共44页，创作于2023年2月（2）铣床夹具第33页，课件共44页，创作于2023年2月（3）车床夹具第34页，课件共44页，创作于2023年2月（4）成组夹具第35页，课件共44页，创作于2023年2月（5）组合夹具第36页，课件共44页，创作于2023年2月（6）随行夹具第37页，课件共44页，创作于2023年2月第38页，课件共44页，创作于2023年2月第39页，课件共44页，创作于2023年2月第40页，课件共44页，创作于2023年2月第41页，课件共44页，创作于2023年2月第42页，课件共