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1、機械制造基礎(chǔ)機械制造基礎(chǔ)第五章第五章 機床夾具簡介機床夾具簡介第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具的分類與組成機床夾具的分類與組成第二節(jié)第二節(jié) 工件定位與裝夾工件定位與裝夾第三節(jié)第三節(jié) 夾緊裝置與夾緊力夾緊裝置與夾緊力第四節(jié)第四節(jié) 常見機床夾具常見機床夾具夾緊裝置組成示意圖 1氣缸氣缸 2連桿連桿 3壓板壓板1夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成 第三節(jié)第三節(jié) 夾緊裝置與夾緊力夾緊裝置與夾緊力(1) 力源裝置力源裝置 圖中圖中1產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。所產(chǎn)生的力稱為原始力產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。所產(chǎn)生的力稱為原始力 (2) 中間傳力機構(gòu)中間傳力機構(gòu) 圖中圖中2 介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構(gòu)介于力源和夾緊元件之間傳
2、遞力的機構(gòu) (3) 夾緊元件夾緊元件 圖中圖中3夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾緊作用緊作用 夾緊裝置組成示意圖夾緊裝置組成示意圖 1氣缸氣缸 2連桿連桿 3壓板壓板2對夾具裝置的要求對夾具裝置的要求 （1）夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置。）夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2） 夾緊力大小要適當(dāng)。夾緊力大小要適當(dāng)。 （3） 夾緊機構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工夾緊機構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。 （
3、4）夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省）夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。力、安全。 良好的自鎖性。良好的自鎖性。夾緊力三要素確定夾緊力三要素確定夾緊力的夾緊力的三要素三要素：大小、方向和作用點。：大小、方向和作用點。1夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定確定原則確定原則 ：（1）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。基準(zhǔn)面。（2） 夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小。夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小。 （3）夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小。）夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小。 夾緊力方向?qū)︾M孔垂直度的影響夾緊力方向?qū)︾M孔垂直度的影響(a) 合理合
4、理 (b) 不合理不合理 夾緊方向與夾緊力大小的關(guān)系夾緊方向與夾緊力大小的關(guān)系（a）最合理）最合理 （b）較合理）較合理 （c）可行）可行 （d）不合理（）不合理（e）不合）不合理（理（f）最不合理）最不合理（2） 夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小。夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小。（3）夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小。）夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小。夾緊力方向與工件剛性關(guān)系夾緊力方向與工件剛性關(guān)系 2夾緊力作用點的確定夾緊力作用點的確定、概念：概念：選擇作用點的問題是指在夾緊方向已定的情況下，選擇作用點的問題是指在夾緊方向已定的情況下，確定夾緊力作用點的位置和數(shù)目。確定夾緊力作用點的位置和
5、數(shù)目。 、依據(jù)原則依據(jù)原則： （1）夾緊力作用點應(yīng)落在支承元件上或幾個支承）夾緊力作用點應(yīng)落在支承元件上或幾個支承元件所形成的支承面內(nèi)。元件所形成的支承面內(nèi)。（2）夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性好的部位上。）夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性好的部位上。 （3）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。工件剛性減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形。動和變形。夾緊力作用點應(yīng)在支承面內(nèi)夾緊力作用點應(yīng)在支承面內(nèi) (a) 不合理不合理 (b) 合理合理 夾
6、緊力作用點應(yīng)在剛性較好部位夾緊力作用點應(yīng)在剛性較好部位 (a) 不合理不合理 (b) 合理合理 夾緊力作用點應(yīng)靠近加工表面夾緊力作用點應(yīng)靠近加工表面 以減小切削以減小切削力對工件造成的力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。工件翻轉(zhuǎn)力矩。工件剛性差的部位增剛性差的部位增加輔助支承并施加輔助支承并施加夾緊力，以免加夾緊力，以免振動和變形。振動和變形。3夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定夾緊力大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，夾緊力大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，過小了則在加工時工件會松動，造成報廢甚至發(fā)過小了則在加工時工件會松動，造成報廢甚至發(fā)生事故。生事故。采用手動夾緊時，可憑人力來控制夾緊力采用手動夾緊時，可憑
7、人力來控制夾緊力的大小的大小 當(dāng)設(shè)計機動當(dāng)設(shè)計機動(如氣動、液壓、電動等如氣動、液壓、電動等)夾緊裝夾緊裝置時，則需要計算夾緊力的大小。置時，則需要計算夾緊力的大小。 夾緊力三要素的確定必須全面考慮工件的夾緊力三要素的確定必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)特點、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等結(jié)構(gòu)特點、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素。多種因素。典型夾緊機構(gòu)（自學(xué)部分）典型夾緊機構(gòu)（自學(xué)部分）THE ENDTHANK YOU 典型夾緊機構(gòu)典型夾緊機構(gòu)1楔塊夾緊楔塊夾緊 圖圖工作特點工作特點： (1)楔塊的楔塊的自鎖性自鎖性 楔塊的楔塊的自鎖條件自鎖條件為：為：1+2取取=57(2) 楔塊能改變夾緊
8、作用力的方向；楔塊能改變夾緊作用力的方向；(3) 楔塊具有增力作用，增力比楔塊具有增力作用，增力比i=Q/F3；(4) 楔塊夾緊行程??；楔塊夾緊行程小；(5) 結(jié)構(gòu)簡單，夾緊和松開需要敲擊大、小端，操作不方便。結(jié)構(gòu)簡單，夾緊和松開需要敲擊大、小端，操作不方便。增力比、行程大小和自鎖條件是相互制約的增力比、行程大小和自鎖條件是相互制約的 圖圖楔塊夾緊鉆模楔塊夾緊鉆模 雙升角楔塊雙升角楔塊 大升角用來使機大升角用來使機構(gòu)迅速趨近工件，構(gòu)迅速趨近工件，小升角用來夾緊小升角用來夾緊工件。工件。 2螺旋夾緊機構(gòu)螺旋夾緊機構(gòu) 圖圖工作特點工作特點： (1) 自鎖性能好自鎖性能好(2) 增力比大增力比大(i
9、75)(3) 夾緊行程調(diào)節(jié)范圍大夾緊行程調(diào)節(jié)范圍大(4) 夾緊動作慢、工件裝卸費時夾緊動作慢、工件裝卸費時適用范圍適用范圍；適用于手動夾緊，在機動夾緊機構(gòu)中應(yīng)用較少適用于手動夾緊，在機動夾緊機構(gòu)中應(yīng)用較少在實際生產(chǎn)中，在實際生產(chǎn)中，螺旋螺旋壓板組合夾緊比單螺旋夾壓板組合夾緊比單螺旋夾緊用得更為普遍。緊用得更為普遍。 單螺旋夾緊單螺旋夾緊 3偏心夾緊偏心夾緊 圖圖、特性特性:(1) 圓偏心夾緊的圓偏心夾緊的自鎖條件自鎖條件：D/e14。D/e值叫做偏值叫做偏心輪的偏心特性，表示偏心輪工作的可靠性，此值心輪的偏心特性，表示偏心輪工作的可靠性，此值大，自鎖性能好，但結(jié)構(gòu)尺寸也大大，自鎖性能好，但結(jié)構(gòu)
10、尺寸也大(2) 增力比增力比：i=1213。、特點特點:優(yōu)點優(yōu)點是操作方便，動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單是操作方便，動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單 缺點缺點是工作行程小，自鎖性不如螺旋夾緊好，結(jié)構(gòu)不是工作行程小，自鎖性不如螺旋夾緊好，結(jié)構(gòu)不耐振，適用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合，常用耐振，適用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合，常用于手動夾緊機構(gòu)。于手動夾緊機構(gòu)。 在設(shè)計圓偏心時，應(yīng)注意以下三個問題：在設(shè)計圓偏心時，應(yīng)注意以下三個問題：a）自鎖條件；）自鎖條件；b）保證足夠的夾緊力；）保證足夠的夾緊力；c）保證足夠的夾緊距離（指偏心輪工作部分與工作間接觸點）保證足夠的夾緊距離（指偏心輪工作部分與工作間接觸點的最大垂直位移
11、）。的最大垂直位移）。偏心夾緊必須保證自鎖條件偏心夾緊必須保證自鎖條件偏心夾緊必須保證自鎖，否則就不能應(yīng)用。偏心夾緊必須保證自鎖，否則就不能應(yīng)用。D/e值反映了偏心輪的偏心特性，它可用來表示偏心輪工值反映了偏心輪的偏心特性，它可用來表示偏心輪工作的可靠性；此值大，自鎖性能好，但結(jié)構(gòu)尺寸也大。作的可靠性；此值大，自鎖性能好，但結(jié)構(gòu)尺寸也大。滿足偏心輪滿足偏心輪D/e1420的條件時，機構(gòu)即能自鎖。的條件時，機構(gòu)即能自鎖。(a) 偏心輪夾緊偏心輪夾緊 (b) 圓偏心展開圖圓偏心展開圖 圓偏心夾緊及其圓偏心展開圖圓偏心夾緊及其圓偏心展開圖 4聯(lián)動夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊機構(gòu) 、概念概念:聯(lián)動夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊
12、機構(gòu)是操作一個手柄或用一個動力裝置在是操作一個手柄或用一個動力裝置在幾個夾緊位置上同時夾緊一個工件幾個夾緊位置上同時夾緊一個工件(單件多位夾緊單件多位夾緊)或夾緊幾個工件或夾緊幾個工件(多件多位夾緊多件多位夾緊)的夾緊機構(gòu)。的夾緊機構(gòu)。 、在設(shè)計聯(lián)動夾緊機構(gòu)時應(yīng)、在設(shè)計聯(lián)動夾緊機構(gòu)時應(yīng)注意的問題注意的問題：(1) 必須設(shè)置浮動環(huán)節(jié)，以補償同批工件尺寸偏差的必須設(shè)置浮動環(huán)節(jié)，以補償同批工件尺寸偏差的變化，保證同時且均勻地夾緊工件。變化，保證同時且均勻地夾緊工件。(2) 聯(lián)動夾緊一般要求有較大的總夾緊力，故機構(gòu)要聯(lián)動夾緊一般要求有較大的總夾緊力，故機構(gòu)要有足夠剛度，防止夾緊變形。有足夠剛度，防止夾
13、緊變形。(3) 工件的定位和夾緊聯(lián)動時，應(yīng)保證夾緊時不破壞工件的定位和夾緊聯(lián)動時，應(yīng)保證夾緊時不破壞工件在定位時所取得的位置。工件在定位時所取得的位置。5定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)、概念概念：定心夾緊機構(gòu)是指能保證工件的對稱點定心夾緊機構(gòu)是指能保證工件的對稱點(或?qū)ΨQ線、或?qū)ΨQ線、面面)在夾緊過程中始終處于固定準(zhǔn)確位置的夾在夾緊過程中始終處于固定準(zhǔn)確位置的夾緊機構(gòu)。緊機構(gòu)。 、特點特點：夾緊機構(gòu)的定位元件與夾緊元件合為一體，并且夾緊機構(gòu)的定位元件與夾緊元件合為一體，并且定位和夾緊動作是同時進行的。定位和夾緊動作是同時進行的。 、按其工作原理分類按其工作原理分類： 一種是一種是按定位按定位夾緊元件等速移動原理來實現(xiàn)夾緊元件等速移動原理來實現(xiàn)定心夾緊的；定心夾緊的；另一種是另一種是按定位按定位夾緊元件均勻彈性變形原理夾緊元件均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊的機構(gòu)來實現(xiàn)定心夾緊的機構(gòu)
自鎖角度5到7度夾緊裝置與夾緊力
