第三章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理PPT課件

1、 3.1 概 述一、機(jī)床夾具及其組成 機(jī)床夾具的概念： 是機(jī)床的一種裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀 具占有正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這 一位置不會(huì)改變。 機(jī)床夾具實(shí)例： 連桿銑槽夾具；（課本第259頁(yè)） 套筒零件鉆孔夾具； 撥叉銑側(cè)面夾具。 第1頁(yè)/共108頁(yè)夾具的組成及夾具與機(jī)床、刀具相互關(guān)系聯(lián)接元件導(dǎo)向或?qū)Φ对A緊元件定位元件其它裝置工 件夾具體機(jī) 床刀 具輔 助 工 具夾具夾具第2頁(yè)/共108頁(yè)套筒零件鉆孔夾具 1快換鉆套 2 襯 套 3鉆 模 板 4開口墊圈 5 螺 母 6定位心軸 7夾 具 體第3頁(yè)/共108頁(yè)工件：撥叉加工面：銑撥叉兩側(cè)面夾具構(gòu)成：1.對(duì)刀裝置2.夾具體3.定位元

2、件（平面短銷，固定支承）4、聯(lián)接元件： 定位鍵、U型槽5、夾緊裝置第4頁(yè)/共108頁(yè)二、機(jī)床夾具的功能二、機(jī)床夾具的功能 保證加工精度保證加工精度 提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度第5頁(yè)/共108頁(yè)三、機(jī) 床 夾 具 的 分 類機(jī) 床 夾 具通用夾具專用夾具成組夾具組合夾具車床夾具鉆床夾具銑床夾具鏜床夾具磨床夾具齒輪加工機(jī)床夾具數(shù)控機(jī)床夾具第6頁(yè)/共108頁(yè) 2.2 工件的定位一、常用的定位方法和定位元件 1、工件以平面定位 2、工件以 圓柱孔定位 3、工件以外圓表面定位 4、工件的組合定位方式第7頁(yè)/共1

3、08頁(yè)1 1、工件以平面定位、工件以平面定位固定支承固定支承可調(diào)支承可調(diào)支承自位支承自位支承輔助支承輔助支承第8頁(yè)/共108頁(yè)固 定 支 承用于側(cè)面定位用于側(cè)面定位支承釘支承釘(GB2226(GB222680)80)用于粗基準(zhǔn)定位用于粗基準(zhǔn)定位用于精基準(zhǔn)定位用于精基準(zhǔn)定位限制的自由度數(shù)限制的自由度數(shù)點(diǎn)點(diǎn)1 1、線、線2 2、面、面3 3第9頁(yè)/共108頁(yè)用于側(cè)面或頂面定位用于側(cè)面或頂面定位支支 承承 板板(GB2236(GB223680)80)有下凹斜槽有下凹斜槽, ,用于底面定位用于底面定位固 定 支 承第10頁(yè)/共108頁(yè)可調(diào)支承 主要 定位表面不規(guī)則或毛坯 尺寸變化較大的粗基準(zhǔn) 應(yīng)用 定

4、位，也用于成組夾具第11頁(yè)/共108頁(yè)可調(diào)支承應(yīng)用實(shí)例以A面（毛坯面）定位加工B面，再以B面定位鏜孔，采用可調(diào)支承可根據(jù)一批毛坯的實(shí)際偏差情況，調(diào)節(jié)支承點(diǎn)的位置。B可調(diào)支承可調(diào)支承A第12頁(yè)/共108頁(yè)采用可調(diào)支承可使夾具適應(yīng)不同尺寸工件加工的定位要求可調(diào)支承應(yīng)用實(shí)例第13頁(yè)/共108頁(yè)自位支承(a)(c)(b)第14頁(yè)/共108頁(yè)工工 作作 原原 理理根據(jù)工件定位面的變化自動(dòng)調(diào)整支承點(diǎn)與定位面的接觸位置作作 用用 增加支承接觸點(diǎn)數(shù) 增大支承接觸面積 避免過(guò)定位的產(chǎn)生使使 用用 于于毛坯表面、斷續(xù)表面或階梯面(圖a、b)有基準(zhǔn)角度誤差的平面(c)第15頁(yè)/共108頁(yè)幾種自位支承的實(shí)例球球面面三

5、三點(diǎn)點(diǎn)式式二點(diǎn)浮動(dòng)式二點(diǎn)浮動(dòng)式杠杠桿桿二二點(diǎn)點(diǎn)式式第16頁(yè)/共108頁(yè)輔助支承作作 提高工件的定位剛度和穩(wěn)定性，減用用 小工件的裝夾受力變形及加工振動(dòng)工作工作 工件定位完成后再使輔助支承與工件原理原理 表面接觸；輔助支承必須逐件調(diào)整。第17頁(yè)/共108頁(yè)提高定位穩(wěn)定性提高工件剛度輔助支承輔助支承的應(yīng)用的應(yīng)用輔助支承輔助支承不不 起起定位作用定位作用第18頁(yè)/共108頁(yè)2、工件以圓柱孔定位 工件的定位基準(zhǔn)孔的軸線（定心定位） 夾具的定位元件： 間隙心軸 長(zhǎng)4短2 剛性心軸 過(guò)盈心軸 長(zhǎng)4短2 心軸 小錐度心軸 2點(diǎn)定位 定心夾緊心軸 長(zhǎng)4 圓柱銷 長(zhǎng)4短2 定位銷 菱形銷 1點(diǎn)定位 圓錐銷 3點(diǎn)

6、定位第19頁(yè)/共108頁(yè)心 軸 定 位過(guò)盈心軸小錐度心軸間隙心軸第20頁(yè)/共108頁(yè)菱形銷定 位 銷第21頁(yè)/共108頁(yè)固定錐銷固定錐銷活動(dòng)錐銷活動(dòng)錐銷用于用于粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)用于用于精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)圓圓 錐錐 銷銷第22頁(yè)/共108頁(yè)3、工件以外圓表面定位第23頁(yè)/共108頁(yè)V 形 塊特特 點(diǎn)點(diǎn) 對(duì) 中 性 好;可用于非完整 外圓表面定位第24頁(yè)/共108頁(yè)V形塊的常用形式活動(dòng)V形塊按接觸線長(zhǎng)短分析圓柱體在V形塊上的定位第25頁(yè)/共108頁(yè)定 位 套圓柱套筒圓柱套筒圓錐套筒圓錐套筒第26頁(yè)/共108頁(yè)4、定位表面的組合實(shí)際工件的定位是幾個(gè)定位表面的組合。常見的定位表面組合有： 平面 + 平面組合 平

7、面 + 孔的組合 平面 + 外圓組合 平面 + 其它表面組合 錐面 + 錐面的組合定位面的主次之分： 第一定位面( 支承面 )定位點(diǎn)數(shù)最多的定位表面 第二定位面( 導(dǎo)向面 )定位點(diǎn)數(shù)次多的定位表面 第三定位面( 止動(dòng)面 )定位點(diǎn)數(shù)為1的定位表面第27頁(yè)/共108頁(yè)本次課結(jié)束第28頁(yè)/共108頁(yè) 2.3 定位誤差的計(jì)算 一、定位誤差的產(chǎn)生 基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)不重合誤差 二、定位誤差的計(jì)算 1、工件以平面定位 2、工件以孔定位 3、工件以外圓在V形塊上定位 4、“一面二孔”組合定位時(shí)的定位誤差 三、定位誤差計(jì)算的例題第29頁(yè)/共108頁(yè) 當(dāng)夾具在機(jī)床上的定位精度已達(dá)到要求當(dāng)夾具在機(jī)床上的定位精度已

8、達(dá)到要求時(shí)，如果工件在夾具中定位的不準(zhǔn)確，將會(huì)時(shí)，如果工件在夾具中定位的不準(zhǔn)確，將會(huì)使工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生偏移。往使工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生偏移。往往導(dǎo)致加工后工件達(dá)不到要求，存在定位誤往導(dǎo)致加工后工件達(dá)不到要求，存在定位誤差差。明確兩點(diǎn)： 1、只有用調(diào)整法加工一批零件才產(chǎn)生定位誤差，用試切法不產(chǎn)生定位誤差。 2、定位誤差是一個(gè)界限值（有一個(gè)范圍）一一. .定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因第30頁(yè)/共108頁(yè)二、基本概念：定位誤差： 指工件在夾具中定位，由于定位不準(zhǔn)確而造成的加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的最大位置變動(dòng)量。包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。（用D表示）

9、 本質(zhì)：工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量第31頁(yè)/共108頁(yè)二、基本概念： 基準(zhǔn)位移誤差： 由于定位元件、定位基準(zhǔn)本身制造誤差而引起定位基準(zhǔn)本身相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。（用Y表示）第32頁(yè)/共108頁(yè)二、基本概念：基準(zhǔn)不重合誤差： 工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。（用B表示）第33頁(yè)/共108頁(yè)1、定位誤差的產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差H1-1d - dd0- d0OHH1-1 YD+ DOO1H D=0 D= Y定位心軸與工件孔為過(guò)盈配合時(shí)定位心軸與工件孔為間隙配合時(shí)第34頁(yè)/共108頁(yè)2、定位誤差的產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差HH22d dd0 d0OH YD+ DOO

10、1 B B D= Y+ B D= B定位心軸與工件孔為過(guò)盈配合時(shí)定位心軸與工件孔為間隙配合時(shí)第35頁(yè)/共108頁(yè)三三. .定位誤差的計(jì)算定位誤差的計(jì)算三種方法： 合成法：基準(zhǔn)不重合誤差的方向和基準(zhǔn)位移誤差的方向可能不相同，定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差的矢量和。 幾何作圖法：按最不利情況，確定一批工件工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此二位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。 微分法第36頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差的計(jì)算步驟一定位誤差的計(jì)算步驟一1、找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)，確定加工尺寸方向工序基準(zhǔn)：工序基準(zhǔn)： 在工序圖上，用以在工序圖上，用以標(biāo)注標(biāo)注本工序被加

11、工本工序被加工表面加工后的表面加工后的尺寸、形狀、位置尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。的基準(zhǔn)。第37頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差的計(jì)算步驟二定位誤差的計(jì)算步驟二定位基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)： 工件定位時(shí)，據(jù)以確定工件在夾具中位工件定位時(shí)，據(jù)以確定工件在夾具中位置的基準(zhǔn)。置的基準(zhǔn)。平面定位，與定位元件接觸的面為定位基準(zhǔn)平面定位，與定位元件接觸的面為定位基準(zhǔn)內(nèi)孔或外圓定位，與定位元件接觸的內(nèi)孔或外圓定位，與定位元件接觸的回轉(zhuǎn)面回轉(zhuǎn)面的軸線的軸線為定位基準(zhǔn)。為定位基準(zhǔn)。第38頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差的計(jì)算步驟三定位誤差的計(jì)算步驟三第39頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差的計(jì)算步驟四定位誤差的計(jì)算步驟四第40頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差的計(jì)算步

12、驟五定位誤差的計(jì)算步驟五nD= Y +B 第41頁(yè)/共108頁(yè)1、工件以平面定位例1方案一方案二定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，工序尺寸不重合，工序尺寸A1 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，工序尺寸重合，工序尺寸A3 第42頁(yè)/共108頁(yè)1、工件以平面定位例2工序尺寸工序尺寸A1 工序尺寸工序尺寸A3AB第43頁(yè)/共108頁(yè)2、工件以內(nèi)孔定位d - dD+ DO心軸水平放置的定位示意圖OO1O1H3H2H1d0 d0工序尺寸不同的標(biāo)注方式第44頁(yè)/共108頁(yè)H1maxd - dO YD + DH1minO1工件在水平心軸上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算工件在水平心軸上定位時(shí)的定位誤

13、差計(jì)算工序基準(zhǔn)：孔的軸線定位基準(zhǔn)：孔的軸線當(dāng)孔最大、心軸最小Dmax= D+ D ； dmin= d d Y=(Dmaxdmin)/2 = ( D + d)/2 D = H1max H1min = Y = ( D + d)/2 基準(zhǔn)重合 B = 0第45頁(yè)/共108頁(yè)H2d - dO=HH2 YD + DOO1H孔最小、心軸最大Dmin=D； dmax=dH2=Hd/2孔最大、心軸最小Dmax=D+ D ；dmax=d d H2=H+ Y (D+ D)/2 O1工序基準(zhǔn)：孔上母線定位基準(zhǔn)：孔的軸線 d/2(D+ D)/2 D = H2 H2 = H+ Y (D+ D)/2 (Hd/2) = Y

14、 D/2 = d/2本題： D = Y B基準(zhǔn)不重合有基準(zhǔn)不重合誤差 B 第46頁(yè)/共108頁(yè)HH3d - dd0OH*3H YD+ DOO1 B= d0/2H3H*3 B= d0/2孔最小、心軸最大d0max時(shí): H3=H+ d0/2d0min時(shí): H3=H+( d0 d0)/2孔最大、心軸最小d0max時(shí): H*3=H+ Y+ d0/2d0min時(shí): H*3=H+ Y+( d0 d0)/2 D=H*3 H3= d0/2+ Y= ( d0+ d + D)/2工序基準(zhǔn)：外圓下母線定位基準(zhǔn)：孔的軸線 基準(zhǔn)不重合有基準(zhǔn)不重合誤差 B 本題： D = Y + B第47頁(yè)/共108頁(yè)Xmax/2Xma

15、xXmaxXmaxdminDmaxY = D + d + x min垂直放置心軸為保證工件裝卸方便,孔軸之間應(yīng)有最小間隙, 因此標(biāo)注形式為:孔: , 軸: Xmax=Dmax dmin=D+ D(d ex)=D+ D(d ex)+es-es= D+(-es+ex)+D(d es)= D+ d+xmine es se ex xd dD0D第48頁(yè)/共108頁(yè)3、工件以外圓定位d/2(d d)/2 / YOO基準(zhǔn)位移誤差 的產(chǎn)生22sindY第49頁(yè)/共108頁(yè) / Y圓柱體上銑平面不同形式的工序尺寸標(biāo)注OO 工序尺寸標(biāo)注為工序尺寸標(biāo)注為H1 H1=HH1H3H2H1 D(H1) =H1H1= Y

16、 = d2sin( /2)標(biāo)準(zhǔn)心棒軸線 d/2(d d)/2第50頁(yè)/共108頁(yè) / Y D(H2)=H2H2 H2 =d/2 H H2=(d d)/2 H YOO工序尺寸標(biāo)注為工序尺寸標(biāo)注為H2HH2H2d/2(d d)/2 D(H2)= Y+ B12sin12dHD2aa1第51頁(yè)/共108頁(yè) / Y D(H3)=H3H3 H3 =d/2 +H H3=(d d)/2 + H+ YOO工序尺寸標(biāo)注為工序尺寸標(biāo)注為H3HH3H3d/2(d d)/2 D(H3)= Y B12sin12dHD3cc1第52頁(yè)/共108頁(yè)HDdLL1D= 1600.14 d= 400.10 L1=80 0.16D對(duì)

17、d的同軸度誤差為0.04 XYL尺寸:H尺寸：AB定位基準(zhǔn)A工序基準(zhǔn)B基準(zhǔn)不重合定位基準(zhǔn)D外圓的中心線工序基準(zhǔn)d下母線例題1(P18 題28)第53頁(yè)/共108頁(yè)1）計(jì)算L尺寸的定位誤差： 工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合 D(L)= B=0.16第54頁(yè)/共108頁(yè)計(jì)算H尺寸的定位誤差，需考慮三個(gè)問(wèn)題：1、由D尺寸誤差變化引起的基準(zhǔn)位移誤差； Y= D/2sin( /2)=0.14/ 2sin450=0.992、由于D對(duì)d有同軸度誤差，使D軸線與d軸線偏移，還將影響基準(zhǔn)不重合誤差的大小。 B1= d/2= 0.05 B2= 0.04 D(H)= Y+ B1 + B2=0.189第55頁(yè)/共108頁(yè)例

18、例2 : (P19 31題題) 工件定位如圖工件定位如圖2-21所示，若定位誤差所示，若定位誤差控制在工件尺寸公差的控制在工件尺寸公差的1/3內(nèi)，試分析該定位方案能否滿內(nèi)，試分析該定位方案能否滿足要求？若達(dá)不到要求，應(yīng)如何改進(jìn)？并繪制簡(jiǎn)圖表示。足要求？若達(dá)不到要求，應(yīng)如何改進(jìn)？并繪制簡(jiǎn)圖表示。80-0.1908-0.24-0.15解解:= 0.1 / 2 (1 / sin45)=0.07 0.2/3 = 0.066 Y= D/2sin( /2)第56頁(yè)/共108頁(yè)80-0.1908-0.24-0.15改進(jìn)定位改進(jìn)定位: = 0.1/2 = 0.1/2=0.05=0.05 0.2/3 0.2/3

19、 =0.0667=0.0667第57頁(yè)/共108頁(yè)定位誤差計(jì)算例題3 （20頁(yè)32題）dmin/2OO2O1LmaxLminHHOO1O2 HO245第58頁(yè)/共108頁(yè)A1A2L3L2L1階梯軸以兩短V形塊定位銑半圓鍵槽、鉆孔（左側(cè)），已知 ， ， L1=30 ，L2=80 ，L3=120 ，求工序尺寸A1，A2的定位誤差025. 005. 0230d0016. 0130dd1d2定位誤差計(jì)算例題4第59頁(yè)/共108頁(yè)L3L2L1O1O2O1O1O1O2O2O2 y1 y2Ld1maxd2mind1mind2maxd1maxd2maxd1mind2minMNEF第60頁(yè)/共108頁(yè)保證加工精

20、度實(shí)現(xiàn)的條件保證加工精度實(shí)現(xiàn)的條件 若規(guī)定工件的加工允差為若規(guī)定工件的加工允差為工件工件，以，以?shī)A具夾具表示與采用表示與采用夾具有關(guān)的誤差，以?shī)A具有關(guān)的誤差，以加工加工表示除夾具外與工藝系統(tǒng)其它表示除夾具外與工藝系統(tǒng)其它因素（如機(jī)床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān)因素（如機(jī)床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān)的加工誤差，為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤的加工誤差，為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤差計(jì)算不等式差計(jì)算不等式 ： 工件工件夾具夾具加工加工 制訂夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差制訂夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差 的總和不超過(guò)零件公差的三分之一。的

21、總和不超過(guò)零件公差的三分之一。第61頁(yè)/共108頁(yè)作業(yè)布置習(xí)題集14頁(yè)，第19題習(xí)題集14頁(yè)，第22題習(xí)題集16頁(yè)，第23題習(xí)題集16頁(yè)，第25題習(xí)題集20頁(yè)，第33題第62頁(yè)/共108頁(yè)2.4 工件的夾緊工件的夾緊一、對(duì)夾緊裝置的基本要求二、夾緊力的確定 1、夾緊力方向選擇的原則 2、夾緊力作力點(diǎn)選擇的原則 3、夾緊力大小的估算三、基本夾緊機(jī)構(gòu) 1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 3、偏心夾緊機(jī)構(gòu) 4、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 5、其它夾緊機(jī)構(gòu)第63頁(yè)/共108頁(yè)一一、工件在夾具中的夾緊、工件在夾具中的夾緊1.1.夾緊裝置的組成及基本要求夾緊裝置的組成及基本要求組成（1）力源裝置力源裝置（2）中間傳力機(jī)

22、構(gòu)中間傳力機(jī)構(gòu)（3）夾緊元件夾緊元件作用1 1）改變作用力的方向；2 2）改變作用力的大?。? 3）使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖。1 1）夾緊時(shí)不破壞工件定位后的正確位置； 穩(wěn)穩(wěn)2 2）夾緊力大小要適當(dāng)； 牢牢3 3）夾緊動(dòng)作要迅速、可靠； 快快4 4）結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修。5 5）標(biāo)準(zhǔn)化基基本本要要求求第64頁(yè)/共108頁(yè)一、對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求一、對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求 1、夾得穩(wěn)夾緊過(guò)程不能破壞工件的正確定位，夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作平穩(wěn)，有足夠的剛度和強(qiáng)度。 2、夾得牢夾緊過(guò)程應(yīng)可靠適當(dāng)，夾緊力過(guò)大會(huì)引起工件的變形或損傷，夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)能自鎖。 3、夾得快夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單緊湊，操作應(yīng)方便、省力和快捷

23、，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 4、安全性?shī)A緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證安全性，不允許在加工中出現(xiàn)松動(dòng)或振動(dòng)。 5、標(biāo)準(zhǔn)化盡量采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化元件。第65頁(yè)/共108頁(yè)二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定1、夾緊力方向的選擇 夾緊力的方向不能破壞工件定位的準(zhǔn)確性?shī)A緊力方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，并保證工件與定位元件接觸的可靠性。第66頁(yè)/共108頁(yè) 夾緊力的方向應(yīng)使夾緊時(shí)工件的變形最小夾緊薄壁工件尤其應(yīng)當(dāng)注意第67頁(yè)/共108頁(yè)WQWPPQ 夾緊力方向的選擇應(yīng)使夾緊力最小利用重力、切削力，最好是方向相同。QWPQ、P、W同向，所需夾緊力Q最小Q與P、W反向, Q P+WQ (P+W

24、)/ 所需夾緊力Q最大Q夾緊力 P切削力 W重力第68頁(yè)/共108頁(yè)P(yáng)WQQQ = P + f1 W PQ = (Pf1 W)/f2 P / f2 選擇不同方向夾緊力的比較第69頁(yè)/共108頁(yè)2、夾緊力作力點(diǎn) 選擇的原則 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元件或支承平面范圍內(nèi)第70頁(yè)/共108頁(yè)QQ/2Q/2 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處于工件剛度好的部位(A)(B)第71頁(yè)/共108頁(yè)改變著力點(diǎn)形式以減小工件的夾緊變形AB錐面墊圈第72頁(yè)/共108頁(yè) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近被加工表面提高工件加工部位的剛度，減小切削 振動(dòng)，必要時(shí)采用輔助支承QQ第73頁(yè)/共108頁(yè)三、夾緊力的估算三、夾緊力的估算 Q = K Q Q

25、按靜力平衡條件估算的夾緊點(diǎn)的夾緊力。 K安全系數(shù)；粗加工：2.53， 精加工：1.52。估算方法估算方法分析計(jì)算法分析計(jì)算法 類比法類比法 第74頁(yè)/共108頁(yè)QFR鉆削力矩與夾緊摩擦力矩平衡：M=(nQ +F)f1r+n Q f2RM例：鉆孔時(shí)壓板夾緊工件端面211RfrfrFfMn1QM鉆削力矩； F鉆削軸向力； Q夾緊力； n壓板數(shù)； f1 工件與夾具間的摩擦系數(shù)； f2 壓板與工件間的摩擦系數(shù)； r工件底面的當(dāng)量摩擦圓半徑；211RfrfrFfMnkkQQ若考慮安全系數(shù)，則：202303DDDD31r第75頁(yè)/共108頁(yè)三、基本夾緊機(jī)構(gòu) 1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 2 、螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 3 、偏心

26、夾緊機(jī)構(gòu) 4 、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)第76頁(yè)/共108頁(yè)1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)基本的夾緊機(jī)構(gòu)基本的夾緊機(jī)構(gòu)螺旋及偏心夾緊螺旋及偏心夾緊均為斜楔的變形均為斜楔的變形基本問(wèn)題基本問(wèn)題 夾 緊 力 自鎖條件 夾緊行程第77頁(yè)/共108頁(yè)P(yáng)QNR2R1F1 2 1 根據(jù)靜力平衡：X方向：P=F1+Rx因?yàn)椋篎1= Q tg 1 Rx = Q tg( + 2)所以：P=Qtg 1 +tg( + 2)斜楔夾緊力 Q=P tg( + 1)+ tg 2工件工件斜楔斜楔斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力P原始作用力；Q斜楔夾緊力； 1斜楔與工件間的摩擦角 2斜楔與夾具體間的摩擦角QRXLh第78頁(yè)/共108頁(yè)WNR2R1F2F1 2 1

27、Q撤除后,斜楔不松動(dòng),則: F1 R2x= R2 sin( 2) W=R2 cos( 2) F1 =W tg 1 W tg 1 W tg( 2)自鎖條件自鎖條件 ( 1+ 2) 工件工件斜楔斜楔斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖條件R2x 鋼與鋼(或鐵)的摩擦系數(shù)為0.10.15 1 2約為5.7 8.5， 11 17 為確保手動(dòng)斜楔夾緊的自鎖， 取6 11 第79頁(yè)/共108頁(yè) 斜楔夾緊的特點(diǎn)：斜楔夾緊的特點(diǎn)： 1 1）有增力作用，擴(kuò)力比）有增力作用，擴(kuò)力比 i = Q / P 2 2）夾緊行程小）夾緊行程小, ,h/l =tan，故，故 h 遠(yuǎn)小遠(yuǎn)小于于 l ； 3 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操作不方便。）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

28、，但操作不方便。主要用于機(jī)動(dòng)夾緊，且毛坯質(zhì)量較高的場(chǎng)合。第80頁(yè)/共108頁(yè)2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺母夾緊特特 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、增力比大點(diǎn)點(diǎn) 夾緊輔助時(shí)間長(zhǎng)。螺釘夾緊第81頁(yè)/共108頁(yè)螺旋杠桿夾緊鉤型壓板夾緊第82頁(yè)/共108頁(yè)R1QR2QF2F1NRx 1 2 P L緊固螺紋的扳手力矩: : M = P L 螺旋底端與夾壓工件表面的摩擦力矩：Md = F2 r* =Q r* tg 2 螺紋副接觸處的摩擦力矩：Mf = RX dz/2 = Q tg( + 1) dz/2 對(duì)工件的夾緊力：Q = P L r* tg 2+ tg( + 1) dz/2力矩平衡： M = Mf + Md符號(hào)說(shuō)明： P 作用在扳

29、手上的力： L扳手長(zhǎng)度； r*螺旋底端與工件接觸的當(dāng)量摩擦半徑; dz/2 螺紋中徑; 1螺旋副的當(dāng)量摩擦角； 2螺旋底端與工件的摩擦角單個(gè)螺旋夾緊力的計(jì)算螺旋底端螺旋螺母副接觸處第83頁(yè)/共108頁(yè)單螺旋夾緊的快卸結(jié)構(gòu)及元件第84頁(yè)/共108頁(yè)螺旋夾緊特點(diǎn)：螺旋夾緊特點(diǎn)： 1 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自鎖性好，夾緊可靠； 2 2）擴(kuò)力比約為80,80,遠(yuǎn)比斜楔夾緊力大； 3 3）夾緊行程不受限制； 4 4）夾緊動(dòng)作慢，輔助時(shí)間長(zhǎng)，效率低第85頁(yè)/共108頁(yè)類類 型型圓 偏 心升角變化大; 曲線偏心升角變化均勻特特 點(diǎn)點(diǎn) 快速夾緊，夾緊力及夾緊行程小；自鎖性差；用于表面尺寸精度高和切削振動(dòng)小的夾緊。3、

30、偏心夾緊機(jī)構(gòu)第86頁(yè)/共108頁(yè)第87頁(yè)/共108頁(yè)OO1e x x x xD/2圓偏心作用原理O偏心轉(zhuǎn)軸； O1偏心輪中心； D圓偏心直徑； e偏心距； Nx 偏心輪夾壓點(diǎn)； x夾壓點(diǎn)楔角Nx第88頁(yè)/共108頁(yè) 圓偏心繞軸O轉(zhuǎn)過(guò)一角度 x， x為OO1與ONx的夾角 圖中：sin(x)/sin x = (D/2)/e sin x= 2e sin x/D 由于工件表面位置的變化，偏心圓周的夾壓點(diǎn)Nx是變化的， x為一變值， x 為隨夾壓點(diǎn)變化的值，將圓偏心夾壓圓周展開，圓偏心為一個(gè)曲線斜楔： x=0或 時(shí)， x=0 ； x= /2時(shí)， x = p當(dāng) x從0 時(shí)，曲線斜楔的夾緊升程為2e 。第89頁(yè)/共108頁(yè)4、其它夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 由鉸鏈與杠桿組合成的夾緊機(jī)構(gòu)： 基本類型：基本類型： 單臂鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)； 單臂雙作用鉸鏈夾緊