第二章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二部分)

1、螺旋相當(dāng)于斜楔繞在圓柱體上形成螺旋相當(dāng)于斜楔繞在圓柱體上形成，所以?shī)A緊，所以?shī)A緊工件仍是楔緊作用。工件仍是楔緊作用。 夾緊力計(jì)算夾緊力計(jì)算受力分析見下圖，受力分析見下圖，MQ原始力矩；原始力矩；M1螺母阻止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩；螺母阻止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩；M2工件阻止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩；工件阻止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩；三個(gè)作用下處于平衡三個(gè)作用下處于平衡。 MQM1 M20 FW=FQL/d2/2tg(+ )+rtg FW夾緊力夾緊力(N)；FQ原始作用力原始作用力(N)L 作用力臂作用力臂(mm)；d2螺紋中徑螺紋中徑(mm)； 螺紋升角螺紋升角()； 螺紋處摩擦角螺紋處摩擦角() 螺釘端部摩擦角螺釘端部摩擦角(

2、) 螺釘端部當(dāng)量摩擦螺釘端部當(dāng)量摩擦 半徑半徑(mm) 1212 r單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) a) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但易壓傷工件表面，且易帶動(dòng)工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但易壓傷工件表面，且易帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；件旋轉(zhuǎn)；b)帶有擺動(dòng)壓塊，克服了上述不足帶有擺動(dòng)壓塊，克服了上述不足 左圖是常用的幾種擺動(dòng)壓塊，光面用左圖是常用的幾種擺動(dòng)壓塊，光面用a)，毛面用，毛面用b) 右圖是實(shí)物照片右圖是實(shí)物照片1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多數(shù)用在手動(dòng)夾緊的夾具中）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多數(shù)用在手動(dòng)夾緊的夾具中;2）具有良好的自鎖性）具有良好的自鎖性，夾緊可靠；，夾緊可靠；3）具有較大的增力比，具有較大的增力比，約為約為80，遠(yuǎn)比斜楔，遠(yuǎn)比斜楔夾緊力大；

3、夾緊力大；4） 夾緊行程不受限制；夾緊行程不受限制；5）但夾緊行程大時(shí)，操作時(shí)間長(zhǎng)。夾緊動(dòng)）但夾緊行程大時(shí)，操作時(shí)間長(zhǎng)。夾緊動(dòng)作較慢作較慢 ，效率低。所以通常使用一些快撤效率低。所以通常使用一些快撤裝置。裝置。螺旋夾緊特點(diǎn)螺旋夾緊特點(diǎn)常用的幾種快撤裝置常用的幾種快撤裝置：實(shí)物照片實(shí)物照片 1實(shí)物照片實(shí)物照片 2（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)常見的偏心輪常見的偏心輪壓板夾緊機(jī)構(gòu)壓板夾緊機(jī)構(gòu)1）圓偏心夾緊原理及其幾何特性圓偏心夾緊原理及其幾何特性 偏心夾緊實(shí)質(zhì)是一種斜楔夾緊，可將偏心輪視為偏心夾緊實(shí)質(zhì)是一種斜楔夾緊，可將偏心輪視為一種楔角變化的斜率，如圖各點(diǎn)升角不等，一種楔角變化的斜率，如圖

4、各點(diǎn)升角不等， M、N處升角為為處升角為為0 0， P處升角最大。處升角最大。 2）圓偏心夾緊的自鎖條件圓偏心夾緊的自鎖條件 P P點(diǎn)夾緊時(shí)能自鎖，則可保證其余各點(diǎn)均可自鎖點(diǎn)夾緊時(shí)能自鎖，則可保證其余各點(diǎn)均可自鎖 自鎖條件自鎖條件 p 1 12 2 tantanp p=2e/D=2e/Dp 為安全起見取為安全起見取1 1 =0=0 2e/D 2e/D 2 22 2, , 取取2 2=0.1=0.1 0.15,0.15, D/e14 D/e142020自鎖自鎖, , D/e D/e叫偏心輪的偏心特性，表示偏心輪的工作叫偏心輪的偏心特性，表示偏心輪的工作 可靠性可靠性 M=P l =Q1 或或 Q

5、1 P l / 因?yàn)橐驗(yàn)閜很小，很小， Q1Q1cosp= FQ 根據(jù)斜楔夾緊原理，得根據(jù)斜楔夾緊原理，得P P點(diǎn)產(chǎn)生的夾緊力為點(diǎn)產(chǎn)生的夾緊力為 QFJ P l / /(tan(tan1 1+tan+tan（p p2 2） 一般取一般取 l =(22.5)D D /2 擴(kuò)力比約為擴(kuò)力比約為121213133）圓偏心夾緊的夾緊力圓偏心夾緊的夾緊力偏心夾緊的優(yōu)點(diǎn)：偏心夾緊的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速。動(dòng)作迅速。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：圓偏心輪夾緊力小，行程小，自圓偏心輪夾緊力小，行程小，自鎖性能較差，用于切削力小，無(wú)振動(dòng)，鎖性能較差，用于切削力小，無(wú)振動(dòng)，工件尺寸公差不大的場(chǎng)合。工

6、件尺寸公差不大的場(chǎng)合。 （四）其它夾緊機(jī)構(gòu)（四）其它夾緊機(jī)構(gòu)1）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)圖圖a)減力增大行程減力增大行程 圖圖b)改變力向改變力向 圖圖c) 增力減小行程增力減小行程定心夾緊機(jī)構(gòu)：定心夾緊機(jī)構(gòu)：定位和夾緊同時(shí)實(shí)現(xiàn)的夾定位和夾緊同時(shí)實(shí)現(xiàn)的夾緊機(jī)構(gòu)。采用定心夾緊機(jī)構(gòu)可減少緊機(jī)構(gòu)。采用定心夾緊機(jī)構(gòu)可減少dw。工作原理工作原理：利用：利用“定位定位夾緊夾緊”元件的等元件的等速移動(dòng)或均勻彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)定心或?qū)χ小Ｋ僖苿?dòng)或均勻彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)定心或?qū)χ?。特點(diǎn)：特點(diǎn)：“定位定位夾緊夾緊”元件合二為一；元件合二為一；始終有：始終有：jb=0 主要用在要求定心和對(duì)中的場(chǎng)合主要用在要求定心

7、和對(duì)中的場(chǎng)合（五）定心夾緊機(jī)構(gòu)（五）定心夾緊機(jī)構(gòu)(1)(1) 螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)1、2V型塊型塊 3螺桿螺桿 4、5、6螺釘螺釘 7叉型件叉型件 8、9、10螺釘螺釘實(shí)物照片實(shí)物照片機(jī)動(dòng)楔式夾爪自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)機(jī)動(dòng)楔式夾爪自動(dòng)定心機(jī)構(gòu) 1夾爪；夾爪；2本體；本體；3彈簧卡圈；彈簧卡圈；4拉桿；拉桿；5工件工件 (2) (2) 楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)楔式定心夾緊機(jī)構(gòu) 杠桿作用的定心卡盤杠桿作用的定心卡盤 1拉桿；拉桿；2滑套；滑套；3鉤形杠桿；鉤形杠桿；4軸銷；軸銷；5夾爪夾爪 (3)(3) 杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu)杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu) 彈性?shī)A頭和彈性心軸彈性?shī)A頭和彈

8、性心軸 1夾具體；夾具體；2彈性筒夾；彈性筒夾；3錐套；錐套；4螺母；螺母；5心軸心軸 (4)(4) 彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu)彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu)波紋套定心心軸波紋套定心心軸1螺母；螺母；2波紋套；波紋套；3墊圈；墊圈；4工件；工件；5支承圈支承圈 (5)(5) 波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu) 液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)1夾具體；夾具體；2簿壁套筒；簿壁套筒；3液性塑料；液性塑料；4滑柱；滑柱；5螺釘；螺釘；6限位螺釘限位螺釘(6) (6) 液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu) （六）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)（六）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)1壓板壓板 2螺母螺母 3工件工

9、件連續(xù)式連續(xù)式；平行式平行式四、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置四、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置氣動(dòng)氣動(dòng)液壓液壓電磁電磁真空等真空等氣氣液壓組合夾緊液壓組合夾緊 第四節(jié)第四節(jié) 各類機(jī)床夾具各類機(jī)床夾具 一、鉆床夾具（鉆床夾具通常稱鉆模）一、鉆床夾具（鉆床夾具通常稱鉆模） 主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具體組成。體組成。（一）鉆模的類型（一）鉆模的類型 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模等。式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模等。臺(tái)鉆臺(tái)鉆立式鉆床立式鉆床搖臂鉆床搖臂鉆床 固定式鉆模固定式

10、鉆模 （2 2）翻轉(zhuǎn)式鉆模）翻轉(zhuǎn)式鉆模(3) (3) 回轉(zhuǎn)式鉆模回轉(zhuǎn)式鉆模 （4 4）蓋板式鉆模）蓋板式鉆模(5) (5) 滑柱式鉆?；姐@模( (二二) )鉆模設(shè)計(jì)要點(diǎn)鉆模設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鉆套鉆套 作用：作用： a) a) 確定定尺寸刀具的軸線位置，并導(dǎo)引刀具；確定定尺寸刀具的軸線位置，并導(dǎo)引刀具； b) b) 保證孔系中各孔之間的位置精度。保證孔系中各孔之間的位置精度。特殊鉆套特殊鉆套實(shí)實(shí)物物照照片片鉆套導(dǎo)孔尺寸和公差帶的選擇鉆套導(dǎo)孔尺寸和公差帶的選擇 a) a) 鉆套導(dǎo)引刀具非刃部時(shí)：見下圖所示，取鉆套導(dǎo)引刀具非刃部時(shí)：見下圖所示，取 H7/g6H7/g6、H6/g5H6/g5、H7/f7H

11、7/f7帶導(dǎo)柱鉸刀帶導(dǎo)柱鉸刀1 1切削部分切削部分2 2鉆套鉆套3 3導(dǎo)柱導(dǎo)柱 b) b) 鉆套導(dǎo)引刀具刃部時(shí)鉆套導(dǎo)引刀具刃部時(shí)工序工序?qū)Э谆鶎?dǎo)孔基本尺寸本尺寸導(dǎo)孔偏差導(dǎo)孔偏差鉆、擴(kuò)鉆、擴(kuò)刀具刃刀具刃部基本部基本直徑直徑上偏差上偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ F7上偏差上偏差下偏差下偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ F7下偏差下偏差粗鉸粗鉸上偏差上偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ G7上偏差上偏差 下偏差下偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ G7下偏差下偏差精鉸精鉸上偏差上偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ G6上偏差上偏差下偏差下偏差=刀具刃部上偏差刀具刃部上偏差+ G6下

12、偏差下偏差H=(12.5)dh=(0.31.2)d固定式鉆模板固定式鉆模板2.2.鉆模板：安裝鉆套的板鉆模板：安裝鉆套的板 實(shí)實(shí)物物照照片片 鉸鏈?zhǔn)姐@模板鉸鏈?zhǔn)姐@模板 可卸式鉆模板可卸式鉆模板懸掛式鉆模板（常用于滑柱式鉆模）懸掛式鉆模板（常用于滑柱式鉆模）3.3.夾具體夾具體 鉆模用支腳鉆模用支腳二、鏜床夾具二、鏜床夾具 鏜床夾具又稱鏜模，是一種精密夾具，主要鏜床夾具又稱鏜模，是一種精密夾具，主要用于加工箱體類零件上的孔或孔系。用于加工箱體類零件上的孔或孔系。TPX6111B臥式鏜床臥式鏜床 鏜模組成：鏜模組成：v定位元件；定位元件；v夾緊裝置；夾緊裝置；v鏜套：鏜套：用于引導(dǎo)鏜桿用于引導(dǎo)鏜桿

13、；v鏜模支架；鏜模支架；v鏜模底座鏜模底座 鏜模根據(jù)其鏜模支架的布置形式分：?jiǎn)蚊鎸?dǎo)鏜模根據(jù)其鏜模支架的布置形式分：?jiǎn)蚊鎸?dǎo)向和雙面導(dǎo)向。向和雙面導(dǎo)向。雙面導(dǎo)向鏜模支架雙面導(dǎo)向鏜模支架普通臥式銑床立式銑床三、銑床夾具三、銑床夾具1 1、銑床夾具的主要類型、銑床夾具的主要類型（1 1）多件裝夾的銑床夾具）多件裝夾的銑床夾具多件裝夾的銑床夾具多件裝夾的銑床夾具1 1工件工件2 2定位定位V V型塊型塊3 3側(cè)向夾緊螺釘側(cè)向夾緊螺釘（2 2）多工步裝夾的銑床夾具）多工步裝夾的銑床夾具（3 3）雙工位回轉(zhuǎn)銑削的銑床夾具）雙工位回轉(zhuǎn)銑削的銑床夾具 （4 4）料倉(cāng)式銑床夾具）料倉(cāng)式銑床夾具圓周進(jìn)給式銑床夾具工

14、作原理圓周進(jìn)給式銑床夾具工作原理1轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái) 2夾具夾具 3粗銑刀粗銑刀 4精銑刀精銑刀（5 5）圓周進(jìn)給式銑床夾具）圓周進(jìn)給式銑床夾具（6 6）靠模銑床夾具）靠模銑床夾具2. 對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置3. 3. 連接元件連接元件四、車床夾具四、車床夾具 車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，加車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，裝在刀架上的工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，裝在刀架上的切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 CA6140 普通臥式車床 1 1、心軸類車床夾具、心軸類車床夾具 靜配合圓柱心軸靜配合圓柱心軸靜配合心軸靜配合心軸1 1導(dǎo)向部分；導(dǎo)向部分；2 2定位部分；定

15、位部分；3 3傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分 (2) (2) 動(dòng)配合圓柱心軸動(dòng)配合圓柱心軸工件以內(nèi)孔在心軸上動(dòng)配合工件以內(nèi)孔在心軸上動(dòng)配合H7/g6H7/g6定位，通過定位，通過開口墊圈、螺母夾緊。開口墊圈、螺母夾緊。 (3)(3)可漲心軸可漲心軸 一般心軸是以兩頂尖孔裝在車床前后兩頂尖一般心軸是以兩頂尖孔裝在車床前后兩頂尖上，用撥叉或雞心夾頭傳遞動(dòng)力上，用撥叉或雞心夾頭傳遞動(dòng)力 。2 2、卡盤類車床夾具、卡盤類車床夾具 噴油嘴殼體尾部和法蘭端面的車床夾具噴油嘴殼體尾部和法蘭端面的車床夾具 1-拉桿；拉桿；2-彈簧；彈簧；3-套筒；套筒；4-斜塊；斜塊；5-壓板；壓板； 6-支承板；支承板；7-圓柱銷；圓柱

16、銷；8-菱形銷菱形銷 3、花盤類車床夾具、花盤類車床夾具 花盤角鐵式車床夾具花盤角鐵式車床夾具 1-削邊定位銷；削邊定位銷；2-圓柱定位銷；圓柱定位銷；3-軸向定程基面；軸向定程基面； 4-夾具體；夾具體；5-壓板；壓板；6-工件；工件；7-導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；8-平衡配重平衡配重 設(shè)計(jì)卡、花盤類車床夾具應(yīng)注意事設(shè)計(jì)卡、花盤類車床夾具應(yīng)注意事項(xiàng)：結(jié)構(gòu)要緊湊，輪廓尺寸要小，夾具項(xiàng)：結(jié)構(gòu)要緊湊，輪廓尺寸要小，夾具重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減少離心重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減少離心力和回轉(zhuǎn)力矩；應(yīng)設(shè)有平衡重，并能調(diào)力和回轉(zhuǎn)力矩；應(yīng)設(shè)有平衡重，并能調(diào)節(jié)；避免尖角、突出部分，要加防護(hù)罩；節(jié)；避免尖角、突出部

17、分，要加防護(hù)罩；夾緊裝置應(yīng)安全可靠。夾緊裝置應(yīng)安全可靠。第五節(jié)第五節(jié) 成組夾具、組合夾具與隨行夾具成組夾具、組合夾具與隨行夾具1 成組成組夾具夾具 成組夾成組夾具只是具只是針對(duì)成針對(duì)成組工藝組工藝的組內(nèi)的組內(nèi)零件有零件有級(jí)調(diào)節(jié)級(jí)調(diào)節(jié) 2、組合夾具、組合夾具孔系組合夾具孔系組合夾具實(shí)物照片組合夾具元件組合夾具元件第一類：基礎(chǔ)件第一類：基礎(chǔ)件主要用做夾具體主要用做夾具體基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件主要用做夾具體主要用做夾具體支承件支承件主要用做主要用做不同高度不同高度的支承和的支承和各種定位各種定位支承平面支承平面 第二類：第二類：定位件定位件主要用做主要用做工件定位工件定位和組合夾和組合夾具元件連具元件連接定位

18、接定位 第三類：第三類：導(dǎo)向件導(dǎo)向件主要用做主要用做鉆套、鉆鉆套、鉆模板。模板。第四類：第四類：第五類：壓緊件第五類：壓緊件主要用做夾緊工件主要用做夾緊工件 第六類：緊固件第六類：緊固件主要用做連接緊固及被加工件主要用做連接緊固及被加工件緊固緊固 第七類：其它件第七類：其它件主要起輔助作用主要起輔助作用 合件合件不不可拆卸，可拆卸，有定位合有定位合件、導(dǎo)向件、導(dǎo)向合件、分合件、分度合件、度合件、支承合件、支承合件、夾緊合件夾緊合件等等 第八類：第八類：組合夾具的組裝組合夾具的組裝熟悉資料熟悉資料 擬定方案擬定方案 試試 裝裝 修修 正正 緊固連接緊固連接 檢檢 驗(yàn)驗(yàn) 3、自動(dòng)線夾具、自動(dòng)線夾具

19、 自動(dòng)線夾具根據(jù)自動(dòng)線的配置形式，主要有固自動(dòng)線夾具根據(jù)自動(dòng)線的配置形式，主要有固定夾具和隨行夾具兩大類：定夾具和隨行夾具兩大類： 固定夾具用于工件直接輸送的生產(chǎn)線，夾具是固定夾具用于工件直接輸送的生產(chǎn)線，夾具是安裝在每臺(tái)機(jī)床上的安裝在每臺(tái)機(jī)床上的 ； 隨行夾具是用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的一種移動(dòng)隨行夾具是用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的一種移動(dòng)式夾具，工件安裝在隨行夾具上，隨行夾具除了完式夾具，工件安裝在隨行夾具上，隨行夾具除了完成對(duì)工件的定位、夾緊外，還帶著工件隨自動(dòng)線移成對(duì)工件的定位、夾緊外，還帶著工件隨自動(dòng)線移動(dòng)到每臺(tái)機(jī)床加工臺(tái)面上，再由機(jī)床上的夾具對(duì)其動(dòng)到每臺(tái)機(jī)床加工臺(tái)面上，再由機(jī)床上的夾具對(duì)其整

20、體定位和夾緊，工件在隨行夾具上的定位和夾緊整體定位和夾緊，工件在隨行夾具上的定位和夾緊與在一般夾具上的定位和夾緊一樣與在一般夾具上的定位和夾緊一樣 。隨行夾具隨行夾具自動(dòng)線夾具自動(dòng)線夾具四、通用可調(diào)夾具四、通用可調(diào)夾具、組成與工作原理、組成與工作原理組組 成：成：由通用部件和可調(diào)、換部件組成。設(shè)計(jì)時(shí)由通用部件和可調(diào)、換部件組成。設(shè)計(jì)時(shí)先設(shè)計(jì)好通用部件，再考慮設(shè)計(jì)可調(diào)、換先設(shè)計(jì)好通用部件，再考慮設(shè)計(jì)可調(diào)、換部件部件 ；工作原理：工作原理：通過對(duì)可調(diào)、換部件的調(diào)整或更換，可適通過對(duì)可調(diào)、換部件的調(diào)整或更換，可適應(yīng)不同零件的加工。調(diào)整的方法通常有：應(yīng)不同零件的加工。調(diào)整的方法通常有：連續(xù)調(diào)節(jié)、分段調(diào)節(jié)、更換調(diào)節(jié)、綜合調(diào)連續(xù)調(diào)節(jié)、分段調(diào)節(jié)、更換調(diào)節(jié)、綜合調(diào)節(jié)四種節(jié)四種。2、通用可調(diào)夾具與成組夾具的設(shè)計(jì)原理、通用可調(diào)夾具與成組夾具的