第五節(jié)工件的夾緊及夾

1、1第五節(jié)第五節(jié) 工件的夾緊與夾緊裝置工件的夾緊與夾緊裝置 由前面的知識(shí)可知，為了保證加工質(zhì)量，由前面的知識(shí)可知，為了保證加工質(zhì)量，工件的合理夾緊是必不可少的，這項(xiàng)任務(wù)工件的合理夾緊是必不可少的，這項(xiàng)任務(wù)是由夾緊裝置來(lái)完成的。是由夾緊裝置來(lái)完成的。 一、夾緊裝置的組成與基本要求一、夾緊裝置的組成與基本要求 二、幾種常用典型夾緊機(jī)構(gòu)二、幾種常用典型夾緊機(jī)構(gòu) 2一、夾緊裝置的組成與基本要求一、夾緊裝置的組成與基本要求 （一）夾緊裝置的組成（一）夾緊裝置的組成 （二）對(duì)夾緊裝置的基本要求（二）對(duì)夾緊裝置的基本要求 （三）夾緊力的確定（三）夾緊力的確定 3（一）夾緊裝置的組成（一）夾緊裝置的組成 夾緊工

2、件的方式是多種多樣的，因而夾緊裝置的夾緊工件的方式是多種多樣的，因而夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式也就種類(lèi)繁多。結(jié)構(gòu)形式也就種類(lèi)繁多。 但從使用功能來(lái)說(shuō)，應(yīng)由下列系統(tǒng)組成：但從使用功能來(lái)說(shuō)，應(yīng)由下列系統(tǒng)組成： 1.動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置 2.夾緊元件夾緊元件 3.中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 是產(chǎn)生原始夾緊力的動(dòng)力源。是產(chǎn)生原始夾緊力的動(dòng)力源。 來(lái)自氣動(dòng)、液壓和電力等動(dòng)力源的，來(lái)自氣動(dòng)、液壓和電力等動(dòng)力源的，稱為稱為機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)動(dòng)夾緊；來(lái)自人力的，則稱為；來(lái)自人力的，則稱為手動(dòng)夾緊手動(dòng)夾緊。 是直接與工件接觸的元件。是直接與工件接觸的元件。 如各種螺釘、壓板等。如各種螺釘、壓板等。變?cè)紕?dòng)力為夾緊力的中間傳力環(huán)節(jié)，亦

3、稱為中變?cè)紕?dòng)力為夾緊力的中間傳力環(huán)節(jié)，亦稱為中間傳力機(jī)構(gòu)。間傳力機(jī)構(gòu)。如鉸鏈杠桿、斜楔等。如鉸鏈杠桿、斜楔等。它們的作用主要有下述三個(gè)方面：它們的作用主要有下述三個(gè)方面：1）改變夾緊力的大??；）改變夾緊力的大?。?）改變夾緊力的方向；）改變夾緊力的方向；3）實(shí)現(xiàn)自鎖。）實(shí)現(xiàn)自鎖。 一般情況下，夾緊裝置一般情況下，夾緊裝置的三個(gè)組成部分是比較的三個(gè)組成部分是比較易于識(shí)別的，但有時(shí)也易于識(shí)別的，但有時(shí)也很難區(qū)分。因此，常把很難區(qū)分。因此，常把夾緊元件和中間傳動(dòng)機(jī)夾緊元件和中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合稱構(gòu)合稱夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)。4（二）對(duì)夾緊裝置的基本要求（二）對(duì)夾緊裝置的基本要求 夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)滿足以下四個(gè)方面

4、的要求：夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)滿足以下四個(gè)方面的要求： 1）夾緊時(shí)不能破壞工件的定位位置；）夾緊時(shí)不能破壞工件的定位位置； 2）保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變，）保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變，不產(chǎn)生振功、變形和工件表面損傷；不產(chǎn)生振功、變形和工件表面損傷； 3）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率應(yīng)與生產(chǎn)類(lèi)）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率應(yīng)與生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)，盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、安型相適應(yīng)，盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、安全省力；全省力； 4）具有良好的自鎖性能。）具有良好的自鎖性能。 為達(dá)到以上要求。必須正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。首為達(dá)到以上要求。必須正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。首要的是必須合理地確定夾緊力的

5、三要素：作用要的是必須合理地確定夾緊力的三要素：作用點(diǎn)、方向和大小。點(diǎn)、方向和大小。5（三）夾緊力的確定（三）夾緊力的確定 1夾緊力作用點(diǎn)的確定夾緊力作用點(diǎn)的確定 2夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定 3夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定 61夾緊力作用點(diǎn)的確定夾緊力作用點(diǎn)的確定 夾緊力作用點(diǎn)是指：夾緊時(shí)，夾緊元件與工件表面的接夾緊力作用點(diǎn)是指：夾緊時(shí)，夾緊元件與工件表面的接觸位置。它對(duì)工件夾緊的穩(wěn)定性和變形有很大影響。選觸位置。它對(duì)工件夾緊的穩(wěn)定性和變形有很大影響。選擇夾緊力作用點(diǎn)時(shí)，可從下面幾點(diǎn)考慮。擇夾緊力作用點(diǎn)時(shí)，可從下面幾點(diǎn)考慮。 1)夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支夾緊力

6、應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承平面內(nèi)。承平面內(nèi)。 如圖所示如圖所示夾緊力作夾緊力作用在支承用在支承面之外，面之外，會(huì)使工件會(huì)使工件傾斜或變傾斜或變形。形。71夾緊力作用點(diǎn)的確定夾緊力作用點(diǎn)的確定 2）夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這對(duì)）夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這對(duì)剛性差的工件尤為重要。剛性差的工件尤為重要。 如圖所示，如圖所示，作用點(diǎn)由中作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改間的單點(diǎn)改為在兩側(cè)的為在兩側(cè)的兩點(diǎn)，可避兩點(diǎn)，可避免工件變形，免工件變形，且?jiàn)A緊也較且?jiàn)A緊也較為可靠。為可靠。81夾緊力作用點(diǎn)的確定夾緊力作用點(diǎn)的確定 3)夾緊力應(yīng)盡夾緊力應(yīng)盡可能靠近加工可能靠近加工面，可以增加面

7、，可以增加夾緊的可靠性，夾緊的可靠性，防止和減少工防止和減少工件的振動(dòng)。件的振動(dòng)。 如圖所示，同樣的夾緊力如圖所示，同樣的夾緊力Fc作用于作用于O1點(diǎn)時(shí)比作用點(diǎn)時(shí)比作用于于O2點(diǎn)夾緊牢固。點(diǎn)夾緊牢固。 92夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定 夾緊力的方向是與工件定位基夾緊力的方向是與工件定位基準(zhǔn)所處的位置，以及工件所受準(zhǔn)所處的位置，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)?？紤]外力的作用方向等有關(guān)?？紤]夾緊力方向時(shí)，應(yīng)該：夾緊力方向時(shí)，應(yīng)該： 1）垂直于工件的主要定位基面，）垂直于工件的主要定位基面，以保證加工精度。以保證加工精度。 圖所示為工件在支架上鏜孔的圖所示為工件在支架上鏜孔的簡(jiǎn)圖。被加工孔與端

8、面簡(jiǎn)圖。被加工孔與端面A有一定有一定的垂直度要求，夾緊力的垂直度要求，夾緊力Fc1、Fc2垂直作用于主要定位基準(zhǔn)垂直作用于主要定位基準(zhǔn)A，從而保證定位要求，又使工件定位穩(wěn)定可靠。從而保證定位要求，又使工件定位穩(wěn)定可靠。如果加工時(shí)，夾緊力朝向基準(zhǔn)如果加工時(shí)，夾緊力朝向基準(zhǔn)B面，則由于受工件面，則由于受工件A面和面和B面垂面垂直度誤差的影響，難以保證加工要求。直度誤差的影響，難以保證加工要求。如果加工的孔與如果加工的孔與B面有一定的平行度要求，則夾緊力應(yīng)垂直于面有一定的平行度要求，則夾緊力應(yīng)垂直于B面。面。102 2夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定 2 2）有利于減少所需要的夾緊力大小。）有利于減

9、少所需要的夾緊力大小。圖圖a中，鉆頭軸向中，鉆頭軸向切削力切削力Fx、夾緊、夾緊力力Fc1、Fc2和工和工件重力件重力G都垂直于都垂直于定位基面，三者方定位基面，三者方向一致，這時(shí)所需向一致，這時(shí)所需夾緊力最小。夾緊力最小。圖圖b是從工件下面是從工件下面夾緊，所用的夾緊夾緊，所用的夾緊力力Fc1、 Fc2與工件重力與工件重力G和軸向切削力和軸向切削力Fx方向相反，需要方向相反，需要的夾緊力大。的夾緊力大。夾緊力的大小，影響夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和操作方便性。夾緊力的大小，影響夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和操作方便性。113.3.夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定 夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾

10、緊裝置的復(fù)雜程度等都夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有著很大的影響。因此，在夾緊力的作用點(diǎn)和方向確定之后，還要確定恰當(dāng)?shù)膴A緊力有著很大的影響。因此，在夾緊力的作用點(diǎn)和方向確定之后，還要確定恰當(dāng)?shù)膴A緊力大小。大小。夾緊力大小的確定，是一個(gè)復(fù)雜而現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，目前常采用下列兩種方法：夾緊力大小的確定，是一個(gè)復(fù)雜而現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，目前常采用下列兩種方法： 1)1)平衡計(jì)算法平衡計(jì)算法 按工件受力按工件受力( (簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化) )平衡條件，列出夾緊力的計(jì)算方程式，并從中求出所需夾緊力平衡條件，列出夾緊力的計(jì)算方程式，并從中求出所需夾緊力Fc，為保證夾緊力可靠，再乘以安全

11、系數(shù)為保證夾緊力可靠，再乘以安全系數(shù)K作為實(shí)際所需的夾緊力數(shù)值作為實(shí)際所需的夾緊力數(shù)值Fc即即 FcKFc 考慮到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時(shí)取考慮到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時(shí)取K =2.5 =2.53 3；精加工時(shí)；精加工時(shí)取取K=1.5K=1.52 2。 2)2)經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法 在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于夾緊力的大小并非在所有情況下都要用計(jì)算確定。如對(duì)手動(dòng)在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于夾緊力的大小并非在所有情況下都要用計(jì)算確定。如對(duì)手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或用類(lèi)比的方法確定。夾緊機(jī)構(gòu)，常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或用類(lèi)比的方法確定。 注意：注意：對(duì)于需要比較準(zhǔn)確地確定夾緊

12、力大小的，如氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)裝置或夾緊容易變對(duì)于需要比較準(zhǔn)確地確定夾緊力大小的，如氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)裝置或夾緊容易變形的工件，仍有必要對(duì)夾緊狀態(tài)進(jìn)行受力分析，估算夾緊力的大小。形的工件，仍有必要對(duì)夾緊狀態(tài)進(jìn)行受力分析，估算夾緊力的大小。12二、幾種常用典型夾緊機(jī)構(gòu)二、幾種常用典型夾緊機(jī)構(gòu) 1 1斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 2. 2. 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 3 3偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu) 4 4定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu) 5. 5. 鉸鏈杠桿增力機(jī)構(gòu)鉸鏈杠桿增力機(jī)構(gòu) 6. 6. 多件多位夾緊機(jī)構(gòu)多件多位夾緊機(jī)構(gòu) 7 7夾具的動(dòng)力裝置夾具的動(dòng)力裝置 131 1斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 圖圖a是帶有斜楔夾

13、緊機(jī)構(gòu)的鉆床夾具是帶有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的鉆床夾具 ，圖，圖b是是斜楔受力圖。斜楔受力圖。)(21,tgtgFFxec12 夾緊力為夾緊力為 式中式中 是工件與斜楔間的摩擦角；是工件與斜楔間的摩擦角； 是夾具體與斜楔間是夾具體與斜楔間的摩擦角。的摩擦角。14斜楔夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 1. 利用斜面楔緊原理對(duì)工件進(jìn)行夾緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠利用斜面楔緊原理對(duì)工件進(jìn)行夾緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠 2. 夾緊行程小夾緊行程小 3. 具有自鎖特性：自鎖條件具有自鎖特性：自鎖條件 1 + 2(一般鋼的摩擦系數(shù)一般鋼的摩擦系數(shù)約為約為0.10.10.150.15，則，則 1 2 = 5 = 58 8，故，故

14、 10 101616，通常，通常 =5=57 7) ) 4. 具有增力特性：可將原動(dòng)力放大約具有增力特性：可將原動(dòng)力放大約3倍倍(夾緊力與原始外力夾緊力與原始外力之比，稱為擴(kuò)力比或稱增力系數(shù)，即之比，稱為擴(kuò)力比或稱增力系數(shù)，即ic= = Fc/Fe,x。斜楔夾。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比ic33。 越小，增力愈大，而升角的選取還越小，增力愈大，而升角的選取還與斜楔的夾緊行程有關(guān)。夾緊力的增力倍數(shù)和夾緊行程的縮與斜楔的夾緊行程有關(guān)。夾緊力的增力倍數(shù)和夾緊行程的縮小倍數(shù)正好相等，即夾緊力增大多少倍，夾緊行程就縮小多小倍數(shù)正好相等，即夾緊力增大多少倍，夾緊行程就縮小多少倍，這是斜楔夾緊的一個(gè)

15、重要特性少倍，這是斜楔夾緊的一個(gè)重要特性) )15斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例 在實(shí)際生產(chǎn)中，因手在實(shí)際生產(chǎn)中，因手動(dòng)操作的簡(jiǎn)單斜楔夾動(dòng)操作的簡(jiǎn)單斜楔夾緊機(jī)構(gòu)操作不方便，緊機(jī)構(gòu)操作不方便，故應(yīng)用得較少。故應(yīng)用得較少。 但是利用斜楔與其它但是利用斜楔與其它機(jī)構(gòu)組合起來(lái)夾緊工機(jī)構(gòu)組合起來(lái)夾緊工件的機(jī)構(gòu)卻用得比較件的機(jī)構(gòu)卻用得比較普遍。普遍。 如圖所示為氣動(dòng)斜楔如圖所示為氣動(dòng)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊機(jī)構(gòu)。 162.2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是從楔塊夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是從楔塊夾緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來(lái)的，相當(dāng)于把楔塊繞在轉(zhuǎn)化而來(lái)的，相當(dāng)于把楔塊繞在圓柱體上圓柱體上( (如圖如圖) )

16、，轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)即，轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)即可夾緊工件?？蓨A緊工件。圖圖b為螺釘?shù)氖芰κ疽鈭D。將它們?yōu)槁葆數(shù)氖芰κ疽鈭D。將它們代入力矩平衡方程式中，化簡(jiǎn)后代入力矩平衡方程式中，化簡(jiǎn)后得夾緊力得夾緊力Fc為為 Fc = = 式中式中Fe,x是原始作用力；是原始作用力；L是手柄長(zhǎng)度；是手柄長(zhǎng)度；a是螺旋升角；是螺旋升角； 是是螺桿頭部與工件（或壓塊）間的摩擦角；螺桿頭部與工件（或壓塊）間的摩擦角； 是螺旋副的摩擦是螺旋副的摩擦角；角； r r1 1是螺釘頭部與工件（或壓塊）間的當(dāng)量摩擦半徑。是螺釘頭部與工件（或壓塊）間的當(dāng)量摩擦半徑。 ）（，20112tgdtgrLFxe1217 1. 1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠；

17、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠； 2. 2. 擴(kuò)力比較大，一般可達(dá)擴(kuò)力比較大，一般可達(dá) 6060100100； 3. 3. 具有很好的自鎖特性；具有很好的自鎖特性； 4. 4. 夾緊行程不受限制；夾緊行程不受限制； 5. 5. 夾緊動(dòng)作慢，夾緊費(fèi)時(shí)，常與其他機(jī)構(gòu)夾緊動(dòng)作慢，夾緊費(fèi)時(shí)，常與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用聯(lián)合使用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)cici18螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例的應(yīng)用實(shí)例1 1 單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)與工單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)與工件的接觸形式有兩種：件的接觸形式有兩種： 一種如圖一種如圖 4-46a，螺釘，螺釘頭部與工件表面直接頭部與工件表面直接接觸，在夾緊時(shí)會(huì)使接觸，在夾緊時(shí)會(huì)使工件產(chǎn)生移動(dòng)，

18、且容工件產(chǎn)生移動(dòng)，且容易損傷與工件接觸的易損傷與工件接觸的表面；表面； 另一種如圖另一種如圖 4-46b，螺桿，螺桿3的頭部通過(guò)活動(dòng)壓塊的頭部通過(guò)活動(dòng)壓塊4與工與工件接觸，這樣就防止了在夾緊時(shí)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，并件接觸，這樣就防止了在夾緊時(shí)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，并避免螺釘頭部與工件接觸面產(chǎn)生壓痕。避免螺釘頭部與工件接觸面產(chǎn)生壓痕。19螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例2 2 在生產(chǎn)中，它常與其它機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，組成螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。在生產(chǎn)中，它常與其它機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，組成螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 圖為較典型的三種螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。圖圖為較典型的三種螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。圖a的擴(kuò)力比最小，的擴(kuò)力比最小，ic=1

19、/2,=1/2,圖圖c中中ic=2=2，操作省力，但結(jié)構(gòu)受工件形狀限制，圖，操作省力，但結(jié)構(gòu)受工件形狀限制，圖b中中ic=1=1。203 3偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的又一種變偏心夾緊機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的又一種變形。它是將楔塊包在圓盤(pán)上，通過(guò)偏心零形。它是將楔塊包在圓盤(pán)上，通過(guò)偏心零件直接或與其它元件組合而夾緊工件。件直接或與其它元件組合而夾緊工件。偏心零件有偏心零件有圓偏心圓偏心和和曲線偏心曲線偏心兩種，常用兩種，常用的是圓偏心（偏心輪或偏心軸）。的是圓偏心（偏心輪或偏心軸）。分析計(jì)算圓偏心的夾緊力時(shí)，可以將圓偏分析計(jì)算圓偏心的夾緊力時(shí)，可以將圓偏心近似看成假想的斜

20、楔，如圖所示。作用心近似看成假想的斜楔，如圖所示。作用于手柄上的原始力矩于手柄上的原始力矩Fe,xL,轉(zhuǎn)換成作用轉(zhuǎn)換成作用于于P點(diǎn)的力矩點(diǎn)的力矩 F e,x。經(jīng)過(guò)整理：。經(jīng)過(guò)整理：式中式中是轉(zhuǎn)動(dòng)軸心至夾緊點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)軸心至夾緊點(diǎn)P間的回轉(zhuǎn)半徑；間的回轉(zhuǎn)半徑； 是圓偏心輪與工件間的摩擦角；是圓偏心輪與工件間的摩擦角； 是圓偏是圓偏心轉(zhuǎn)軸處的摩擦角。心轉(zhuǎn)軸處的摩擦角。經(jīng)過(guò)參數(shù)簡(jiǎn)化代換經(jīng)過(guò)參數(shù)簡(jiǎn)化代換,則擴(kuò)力比則擴(kuò)力比ic12。自鎖條件自鎖條件 D D（141420)20)e e21）（，PxectgtgFF1221偏心夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)偏心夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 1. 1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作快捷；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作快捷；

21、2. 2. 具有增力特性：增力系數(shù)大約具有增力特性：增力系數(shù)大約10101212； 3. 3. 自鎖特性不穩(wěn)定；自鎖特性不穩(wěn)定； 4. 4. 夾緊行程不大；夾緊行程不大； 5. 5. 一般適用于工件被夾壓表面的尺寸公差較一般適用于工件被夾壓表面的尺寸公差較小和切削過(guò)程中振動(dòng)不大的場(chǎng)合。小和切削過(guò)程中振動(dòng)不大的場(chǎng)合。22偏心夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)偏心夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 圓偏心輪的設(shè)計(jì)過(guò)程大體上是：圓偏心輪的設(shè)計(jì)過(guò)程大體上是： 1.1.確定夾緊行程確定夾緊行程h； 2.2.根據(jù)夾緊行程根據(jù)夾緊行程h確定偏心量確定偏心量e，一般推薦標(biāo)準(zhǔn)，一般推薦標(biāo)準(zhǔn)偏心距偏心距e=1.3=1.37mm7mm； 3.3.根據(jù)

22、自鎖條件選定偏心輪直徑根據(jù)自鎖條件選定偏心輪直徑D，并進(jìn)行夾，并進(jìn)行夾緊力校核計(jì)算；緊力校核計(jì)算； 4.4.按結(jié)構(gòu)尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的偏心輪。按結(jié)構(gòu)尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的偏心輪。234 4定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu) 將工件夾緊的過(guò)程中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)定心作用的機(jī)構(gòu)（定位基準(zhǔn)與工將工件夾緊的過(guò)程中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)定心作用的機(jī)構(gòu)（定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合）。其中，與工件接觸的元件既是夾緊元件，又是定序基準(zhǔn)重合）。其中，與工件接觸的元件既是夾緊元件，又是定位元件。位元件。 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合：以軸線、對(duì)稱中心為工序基準(zhǔn)的工件。以軸線、對(duì)稱中心為工序基準(zhǔn)的工件。 類(lèi)型：類(lèi)型：定心夾緊機(jī)構(gòu)，根據(jù)其傳動(dòng)方式的不同，可分為兩類(lèi)。定

23、心夾緊機(jī)構(gòu)，根據(jù)其傳動(dòng)方式的不同，可分為兩類(lèi)。 一類(lèi)是利用斜楔、螺旋、偏心、齒輪和齒條等剛性傳動(dòng)件，使定一類(lèi)是利用斜楔、螺旋、偏心、齒輪和齒條等剛性傳動(dòng)件，使定位夾緊元件作等速位移實(shí)現(xiàn)定心夾緊作用，可稱作位夾緊元件作等速位移實(shí)現(xiàn)定心夾緊作用，可稱作。另一類(lèi)是利用薄壁彈性元件另一類(lèi)是利用薄壁彈性元件受力后的均勻彈性變形，使受力后的均勻彈性變形，使工件定心并被夾緊?？煞Q作工件定心并被夾緊?？煞Q作，特點(diǎn)是：，特點(diǎn)是：夾緊力和夾緊行程較小，定夾緊力和夾緊行程較小，定心精度相對(duì)高。適用于精加心精度相對(duì)高。適用于精加工或半精加工。工或半精加工。24剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)- -螺旋雙螺旋雙V V形

24、塊式形塊式 工件裝在兩個(gè)可左右移動(dòng)的工件裝在兩個(gè)可左右移動(dòng)的V V形塊形塊2 2和和3 3之間，之間，V V形塊的形塊的移動(dòng)由具有左右旋想的螺桿移動(dòng)由具有左右旋想的螺桿1 1操縱。螺桿操縱。螺桿1 1的中部支承的中部支承在叉形支架在叉形支架4 4上，支架用螺釘緊固在夾具體上。借助上，支架用螺釘緊固在夾具體上。借助調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘5 5、6 6調(diào)節(jié)支架調(diào)節(jié)支架4 4的位置，保證兩個(gè)的位置，保證兩個(gè)V V形塊的對(duì)形塊的對(duì)中性。中性。這種定心夾緊機(jī)這種定心夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作行程大，通工作行程大，通用性好。但定心用性好。但定心精度不高，只適精度不高，只適用于工作行程大、用于工作行程

25、大、定位精度要求不定位精度要求不高的工件。高的工件。25剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)- -齒輪式齒輪式 圖圖4-564-56為齒輪式定心夾緊機(jī)構(gòu)。為齒輪式定心夾緊機(jī)構(gòu)。在三個(gè)齒輪軸在三個(gè)齒輪軸3 3上裝有偏心卡上裝有偏心卡爪爪2 2，并與中心齒倫，并與中心齒倫4 4相嚙合。相嚙合。當(dāng)圓盤(pán)形工件裝入后，松開(kāi)手當(dāng)圓盤(pán)形工件裝入后，松開(kāi)手柄柄1 1，偏心卡爪，偏心卡爪2 2在拉力彈簧在拉力彈簧5 5的作用下，使齒輪軸的作用下，使齒輪軸3 3逆時(shí)針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)偏心卡爪同時(shí)將工轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)偏心卡爪同時(shí)將工件定心并夾緊。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手件定心并夾緊。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄柄1 1，即可松開(kāi)工件。，即可松開(kāi)工件。

26、 該夾具的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操該夾具的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，通用性好，夾緊力隨縱方便，通用性好，夾緊力隨切削扭矩增加而增大，但由于切削扭矩增加而增大，但由于存在齒輪傳動(dòng)間隙和其它零件存在齒輪傳動(dòng)間隙和其它零件的制造誤差等，所以定心精度的制造誤差等，所以定心精度低。它較廣泛地應(yīng)用在盤(pán)形零低。它較廣泛地應(yīng)用在盤(pán)形零件（如齒坯等）的鉆、擴(kuò)孔等件（如齒坯等）的鉆、擴(kuò)孔等工序中。工序中。 26剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)- -斜楔式斜楔式 圖所示為斜楔式圖所示為斜楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)。定心夾緊機(jī)構(gòu)。它是利用卡爪它是利用卡爪1 1和和斜楔斜楔2 2的相對(duì)滑動(dòng)，的相對(duì)滑動(dòng)，使三個(gè)卡爪同時(shí)使三個(gè)卡爪同時(shí)徑向

27、移動(dòng)，從而徑向移動(dòng)，從而使裝在卡爪上的使裝在卡爪上的套簡(jiǎn)類(lèi)零件得到套簡(jiǎn)類(lèi)零件得到定心夾緊。定心夾緊。夾緊是由拉桿在拉力夾緊是由拉桿在拉力Fe,x的作用下實(shí)現(xiàn)的。拉桿的軸的作用下實(shí)現(xiàn)的。拉桿的軸向力向力Fe,x可由手動(dòng)，或由液壓、氣動(dòng)活塞桿動(dòng)作而產(chǎn)可由手動(dòng)，或由液壓、氣動(dòng)活塞桿動(dòng)作而產(chǎn)生。該夾緊機(jī)構(gòu)主要用在工件大孔的定心夾緊，加生。該夾緊機(jī)構(gòu)主要用在工件大孔的定心夾緊，加工其外圓表面和兩端面。工其外圓表面和兩端面。27彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)- -彈性膜片式彈性膜片式 圖所示為精車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承端蓋軸承孔圖所示為精車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承端蓋軸承孔和端面的彈性膜片定心卡盤(pán)。平板狀和端面的彈性膜片定心卡盤(pán)

28、。平板狀膜片膜片3 3上有上有1010個(gè)卡爪和個(gè)卡爪和5 5個(gè)軸向定位用個(gè)軸向定位用的支承釘?shù)闹С嗅? 2。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘6 6，通過(guò)滑柱，通過(guò)滑柱5 5的的斜面推動(dòng)滑柱斜面推動(dòng)滑柱4 4，使膜片變形卡爪張開(kāi)，使膜片變形卡爪張開(kāi)，進(jìn)行裝卸工件。裝入工件后，反轉(zhuǎn)螺進(jìn)行裝卸工件。裝入工件后，反轉(zhuǎn)螺釘釘6 6退回滑柱退回滑柱4 4，膜片彈性變形恢復(fù)，膜片彈性變形恢復(fù)，卡爪收縮定位夾緊工件?？ㄗι系穆菘ㄗκ湛s定位夾緊工件?？ㄗι系穆葆斸? 1可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)工件直徑的變化?？梢哉{(diào)節(jié)，以適應(yīng)工件直徑的變化。螺釘調(diào)節(jié)后用螺母鎖緊，并在所使用螺釘調(diào)節(jié)后用螺母鎖緊，并在所使用的機(jī)床上修磨定位面，以保證夾具

29、定的機(jī)床上修磨定位面，以保證夾具定心軸線與機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸線的同軸度。心軸線與機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸線的同軸度。 這種夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是定心精度高，這種夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是定心精度高，可保證定心精度為可保證定心精度為0.0050.0050.01mm0.01mm。機(jī)。機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)率高，但它的夾緊構(gòu)操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)率高，但它的夾緊力較小，因此多用在精加工工序。力較小，因此多用在精加工工序。28彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)- -液性塑料式液性塑料式 圖圖 4-594-59為加工連桿小頭襯套孔為加工連桿小頭襯套孔的液性塑料夾具。彈性元件為一的液性塑料夾具。彈性元件為一薄壁套筒薄壁套筒2 2，它內(nèi)孔中部的環(huán)形，它內(nèi)孔中

30、部的環(huán)形槽與夾具體槽與夾具體1 1的主通道相通。在的主通道相通。在通道和環(huán)槽內(nèi)灌滿液性塑料。擰通道和環(huán)槽內(nèi)灌滿液性塑料。擰緊加壓螺釘緊加壓螺釘3 3，使螺釘頭部的柱，使螺釘頭部的柱塞對(duì)密封腔內(nèi)的液性塑料施加壓塞對(duì)密封腔內(nèi)的液性塑料施加壓力，迫使薄壁套產(chǎn)生均勻的徑向力，迫使薄壁套產(chǎn)生均勻的徑向變形，將工件定心夾緊。變形，將工件定心夾緊。 液性塑料在常溫下是一種半透明液性塑料在常溫下是一種半透明凍膠狀物質(zhì)，具有一定的彈性和凍膠狀物質(zhì)，具有一定的彈性和流動(dòng)性，物理性能穩(wěn)定。流動(dòng)性，物理性能穩(wěn)定。因此能將所受的壓力均勻地傳遞至套簡(jiǎn)的薄壁上，使之產(chǎn)生因此能將所受的壓力均勻地傳遞至套簡(jiǎn)的薄壁上，使之產(chǎn)生均

31、勻的徑向彈性變形。這種夾緊機(jī)構(gòu)夾緊可靠、定心精度高，均勻的徑向彈性變形。這種夾緊機(jī)構(gòu)夾緊可靠、定心精度高，一般可保證同軸度誤差在一般可保證同軸度誤差在0.010.010.02mm0.02mm之內(nèi)。但由于受薄壁之內(nèi)。但由于受薄壁套筒變形量的限制，夾持范圍較小，故適用于精加工工序。套筒變形量的限制，夾持范圍較小，故適用于精加工工序。295.5.鉸鏈杠桿增力機(jī)構(gòu)鉸鏈杠桿增力機(jī)構(gòu) 在需要較大夾緊力時(shí)，可以在需要較大夾緊力時(shí)，可以采用中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)擴(kuò)大夾采用中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)擴(kuò)大夾緊力。這些增力機(jī)構(gòu)，一般緊力。這些增力機(jī)構(gòu)，一般安置在夾緊元件和動(dòng)力源安置在夾緊元件和動(dòng)力源（氣缸或液壓油缸）之間，（氣缸或液壓

32、油缸）之間，組成復(fù)合的增力機(jī)構(gòu)，其夾組成復(fù)合的增力機(jī)構(gòu)，其夾緊力可由下式計(jì)算緊力可由下式計(jì)算 FcFe,x（ip1ip2ipn） 式中式中ip1ip2ipn復(fù)合機(jī)復(fù)合機(jī)構(gòu)中各組成部分的擴(kuò)力比。構(gòu)中各組成部分的擴(kuò)力比。 圖為單作用鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，滾子圖為單作用鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，滾子2在墊塊在墊塊l上移動(dòng)，把壓板上移動(dòng)，把壓板4 的左端抬起而將工件夾緊?；钊虻淖蠖颂鸲鴮⒐ぜA緊?；钊蜃笠苿?dòng)時(shí)，放松工件。杠桿左移動(dòng)時(shí)，放松工件。杠桿3可借助螺紋調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，從而可借助螺紋調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，從而調(diào)整其夾緊時(shí)的工作位置。調(diào)整其夾緊時(shí)的工作位置。 鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)具有擴(kuò)

33、力比較大，摩擦損失較小的優(yōu)點(diǎn)，鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)具有擴(kuò)力比較大，摩擦損失較小的優(yōu)點(diǎn)，但自鎖性能較差。但自鎖性能較差。306.6.多件多位夾緊機(jī)構(gòu)多件多位夾緊機(jī)構(gòu) 為提高生產(chǎn)率，需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件，為保證夾緊可靠，為提高生產(chǎn)率，需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件，為保證夾緊可靠，需要同時(shí)在多點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行夾緊，就應(yīng)采用各種多件多位夾需要同時(shí)在多點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行夾緊，就應(yīng)采用各種多件多位夾緊機(jī)構(gòu)。緊機(jī)構(gòu)。 下圖為下圖為多件平行夾緊機(jī)構(gòu)多件平行夾緊機(jī)構(gòu)，均采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)。圖，均采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)。圖a用鉸鏈用鉸鏈?zhǔn)綂A緊元件補(bǔ)償工件尺寸偏差，保證夾緊力合理地分布在四式夾緊元件補(bǔ)償工件尺寸偏差，保證夾緊力合理地分布在四個(gè)工

34、件上。圖個(gè)工件上。圖b利用利用液性塑料的流動(dòng)補(bǔ)償工件尺寸誤差，實(shí)現(xiàn)液性塑料的流動(dòng)補(bǔ)償工件尺寸誤差，實(shí)現(xiàn)多件合理地夾緊。多件合理地夾緊。 特點(diǎn)：效率高、所需總夾緊力較大。特點(diǎn)：效率高、所需總夾緊力較大。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意夾緊力的合理分配。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意夾緊力的合理分配。31多件多位夾緊機(jī)構(gòu)多件多位夾緊機(jī)構(gòu)- -串聯(lián)式串聯(lián)式 圖為銑軸承蓋兩圖為銑軸承蓋兩端面的端面的多件順序多件順序夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊。夾緊時(shí)通過(guò)夾緊螺釘時(shí)通過(guò)夾緊螺釘2 2將工件順序地夾將工件順序地夾緊。緊。V V形定位壓板形定位壓板1 1可繞銷(xiāo)軸可繞銷(xiāo)軸3 3轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證各工件都以保證各工件都被夾緊。被夾緊。 特點(diǎn)：效率高

35、、在不計(jì)摩擦損失時(shí)，每個(gè)工件的夾特點(diǎn)：效率高、在不計(jì)摩擦損失時(shí)，每個(gè)工件的夾緊力等于螺釘產(chǎn)生的夾緊力。緊力等于螺釘產(chǎn)生的夾緊力。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意工件尺寸誤差的積累。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意工件尺寸誤差的積累。32多件多位夾緊機(jī)構(gòu)多件多位夾緊機(jī)構(gòu)- -多位式多位式 圖為圖為多位夾緊多位夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。當(dāng)旋緊。當(dāng)旋緊左邊的夾緊螺左邊的夾緊螺母母1 1時(shí)，壓板時(shí)，壓板2 2向下夾緊工件，向下夾緊工件，同時(shí)螺桿同時(shí)螺桿3 3向上向上提起，使與螺提起，使與螺桿相連的橫桿桿相連的橫桿4 4繞中間支點(diǎn)擺繞中間支點(diǎn)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓板動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓板6 6也同時(shí)夾緊工也同時(shí)夾緊工件。件。 特點(diǎn)：一套施力系統(tǒng)，操作方便，可遠(yuǎn)距離使用

36、。特點(diǎn)：一套施力系統(tǒng)，操作方便，可遠(yuǎn)距離使用。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意夾緊力的分配。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：注意夾緊力的分配。33 7 7夾具的動(dòng)力裝置夾具的動(dòng)力裝置 以上介紹了各種夾緊裝置，這里介紹以上介紹了各種夾緊裝置，這里介紹夾具的動(dòng)力裝置，我們知道，手動(dòng)的夾具的動(dòng)力裝置，我們知道，手動(dòng)的動(dòng)力裝置比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為了改善勞動(dòng)力裝置比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，在大批量生產(chǎn)動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，在大批量生產(chǎn)中均使用氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)等裝中均使用氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)等裝置代替手動(dòng)夾緊，其中用得較多的是置代替手動(dòng)夾緊，其中用得較多的是氣動(dòng)和液壓傳動(dòng)裝置。由于氣動(dòng)和液氣動(dòng)和液壓傳動(dòng)裝置。由于氣動(dòng)和液壓裝置

37、很相似，下面僅介紹氣動(dòng)夾緊壓裝置很相似，下面僅介紹氣動(dòng)夾緊動(dòng)力裝置的組成和工作原理。動(dòng)力裝置的組成和工作原理。34夾具的動(dòng)力裝置夾具的動(dòng)力裝置- -氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖 氣動(dòng)夾緊的能源來(lái)自壓縮空氣。氣動(dòng)夾緊的能源來(lái)自壓縮空氣。動(dòng)力裝置為各種形式的氣缸或動(dòng)力裝置為各種形式的氣缸或氣室。壓縮空氣一般由集中的氣室。壓縮空氣一般由集中的壓縮空氣站通過(guò)管路供應(yīng)，因壓縮空氣站通過(guò)管路供應(yīng)，因此每臺(tái)機(jī)床不需要空氣壓縮機(jī)此每臺(tái)機(jī)床不需要空氣壓縮機(jī)等設(shè)備。如圖所示，壓縮空氣等設(shè)備。如圖所示，壓縮空氣氣源（壓縮空氣站）供應(yīng)的壓氣源（壓縮空氣站）供應(yīng)的壓縮空氣通過(guò)管路、經(jīng)氣源開(kāi)關(guān)縮空氣通過(guò)管路、經(jīng)氣源開(kāi)關(guān)1

38、 1、分水濾氣器分水濾氣器2 2、調(diào)壓閥、調(diào)壓閥3 3、油霧、油霧器器4 4、壓力表、壓力表5 5以及配氣閥以及配氣閥6 6等附等附件進(jìn)入氣缸，件進(jìn)入氣缸，推動(dòng)氣缸工作。分水濾氣器的作用為濾去壓縮空氣中的污物和推動(dòng)氣缸工作。分水濾氣器的作用為濾去壓縮空氣中的污物和水分。調(diào)壓閥的作用是控制進(jìn)入夾具的空氣壓力，并使其保持水分。調(diào)壓閥的作用是控制進(jìn)入夾具的空氣壓力，并使其保持穩(wěn)定，一般壓力穩(wěn)定在穩(wěn)定，一般壓力穩(wěn)定在400400600kPa600kPa。油霧器的作用是使空氣含。油霧器的作用是使空氣含油以潤(rùn)滑氣缸。壓縮空氣通過(guò)油霧器時(shí)，使空氣與霧化的潤(rùn)滑油以潤(rùn)滑氣缸。壓縮空氣通過(guò)油霧器時(shí)，使空氣與霧化的潤(rùn)滑油混合。配氣閥的作用是控制進(jìn)、排氣方向，操縱氣缸動(dòng)作。油混合。配氣閥的作用是控制進(jìn)、排氣方向，操縱氣缸動(dòng)作。 35夾具的動(dòng)力裝置夾具的動(dòng)力裝置- -雙作用氣缸雙作用氣缸 圖為活塞式雙作用氣缸圖為活塞式雙作用氣缸的典型結(jié)構(gòu)，它由缸體的典型結(jié)構(gòu)，它由缸體1 1、前蓋、前蓋2 2、后蓋、后蓋3 3、活、活塞塞4 4、密封圈、密封圈5 5和活塞桿