第二章機床夾具設計(第二部分)

1、螺旋相當于斜楔繞在圓柱體上形成螺旋相當于斜楔繞在圓柱體上形成，所以夾緊，所以夾緊工件仍是楔緊作用。工件仍是楔緊作用。 夾緊力計算夾緊力計算受力分析見下圖，受力分析見下圖，MQ原始力矩；原始力矩；M1螺母阻止螺釘轉動的力矩；螺母阻止螺釘轉動的力矩；M2工件阻止螺釘轉動的力矩；工件阻止螺釘轉動的力矩；三個作用下處于平衡三個作用下處于平衡。 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、) 螺釘端部當量摩擦螺釘端部當量摩擦 半徑半徑(mm) 1212 r單個螺旋夾緊機構單個螺旋夾緊機構 a) 結構簡單，但易壓傷工件表面，且易帶動工結構簡單，但易壓傷工件表面，且易帶動工件旋轉；件旋轉；b)帶有擺動壓塊，克服了上述不足帶有擺動壓塊，克服了上述不足 左圖是常用的幾種擺動壓塊，光面用左圖是常用的幾種擺動壓塊，光面用a)，毛面用，毛面用b) 右圖是實物照片右圖是實物照片1）結構簡單，多數(shù)用在手動夾緊的夾具中）結構簡單，多數(shù)用在手動夾緊的夾具中;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，遠比斜楔，遠比斜楔夾緊力大；

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，操作時間長。夾緊動）但夾緊行程大時，操作時間長。夾緊動作較慢作較慢 ，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。螺旋夾緊特點螺旋夾緊特點常用的幾種快撤裝置常用的幾種快撤裝置：實物照片實物照片 1實物照片實物照片 2（三）偏心夾緊機構（三）偏心夾緊機構常見的偏心輪常見的偏心輪壓板夾緊機構壓板夾緊機構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 偏心夾緊實質是一種斜楔夾緊，可將偏心輪視為偏心夾緊實質是一種斜楔夾緊，可將偏心輪視為一種楔角變化的斜率，如圖各點升角不等，一種楔角變化的斜率，如圖

4、各點升角不等， 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點夾緊時能自鎖，則可保證其余各點均可自鎖點夾緊時能自鎖，則可保證其余各點均可自鎖 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 / 因為因為p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點產(chǎn)生的夾緊力為點產(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 擴力比約為擴力比約為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：偏心夾緊的優(yōu)點：結構簡單、操作方便、結構簡單、操作方便、動作迅速。動作迅速。缺點：缺點：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，無振動，鎖性能較差，用于切削力小，無振動，工件尺寸公差不大的場合。工

6、件尺寸公差不大的場合。 （四）其它夾緊機構（四）其它夾緊機構1）螺旋壓板夾緊機構）螺旋壓板夾緊機構圖圖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構：定心夾緊機構：定位和夾緊同時實現(xiàn)的夾定位和夾緊同時實現(xiàn)的夾緊機構。采用定心夾緊機構可減少緊機構。采用定心夾緊機構可減少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或均勻彈性變形來實現(xiàn)定心或對中。速移動或均勻彈性變形來實現(xiàn)定心或對中。特點：特點：“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中的場合主要用在要求定心

7、和對中的場合（五）定心夾緊機構（五）定心夾緊機構(1)(1) 螺旋定心夾緊機構螺旋定心夾緊機構螺旋定心夾緊機構螺旋定心夾緊機構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螺釘螺釘實物照片實物照片機動楔式夾爪自動定心機構機動楔式夾爪自動定心機構 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) 楔式定心夾緊機構楔式定心夾緊機構 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) 杠桿式定心夾緊機構杠桿式定心夾緊機構 彈性夾頭和彈性心軸彈性夾頭和彈

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構彈簧筒夾式定心夾緊機構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) 波紋套定心夾緊機構波紋套定心夾緊機構 液性塑料定心夾緊機構液性塑料定心夾緊機構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構液性塑料定心夾緊機構 （六）聯(lián)動夾緊機構（六）聯(lián)動夾緊機構聯(lián)動夾緊機構聯(lián)動夾緊機構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、夾緊機構的動力裝置四、夾緊機構的動力裝置氣動氣動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) 各類機床夾具各類機床夾具 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)結構特點分為固定式鉆模、回轉式鉆模、翻轉根據(jù)結構特點分為固定式鉆模、回轉式鉆模、翻轉式鉆模、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。臺鉆臺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）翻轉式鉆模）翻轉式鉆模(3) (3) 回轉式鉆?；剞D式鉆模 （4 4）蓋板式鉆模）蓋板式鉆模(5) (5) 滑柱式鉆模滑柱式鉆模( (二二) )鉆模設計要點鉆模設計要點1.1.鉆套鉆套 作用：作用： a) a) 確定定尺寸刀具的軸線位置，并導引刀具；確定定尺寸刀具的軸線位置，并導引刀具； 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實物物照照片片鉆套導孔尺寸和公差帶的選擇鉆套導孔尺寸和公差帶的選擇 a) a) 鉆套導引刀具非刃部時：見下圖所示，取鉆套導引刀具非刃部時：見下圖所示，取 H7/g6H7/g6、H6/g5H6/g5、H7/

11、f7H7/f7帶導柱鉸刀帶導柱鉸刀1 1切削部分切削部分2 2鉆套鉆套3 3導柱導柱 b) b) 鉆套導引刀具刃部時鉆套導引刀具刃部時工序工序導孔基導孔基本尺寸本尺寸導孔偏差導孔偏差鉆、擴鉆、擴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+

12、G6下偏差下偏差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 實實物物照照片片 鉸鏈式鉆模板鉸鏈式鉆模板 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：用于引導鏜桿用于引

13、導鏜桿；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：單面導鏜模根據(jù)其鏜模支架的布置形式分：單面導向和雙面導向。向和雙面導向。雙面導向鏜模支架雙面導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側向夾緊螺釘側向夾緊螺釘（2 2）多工步裝夾的銑床夾具）多工步裝夾的銑床夾具（3 3）雙工位回轉銑削的銑床夾具）雙工位回轉銑削的銑床夾具 （4 4）料倉式銑床夾具）料倉式銑床夾具圓周進給式銑床

14、夾具工作原理圓周進給式銑床夾具工作原理1轉臺轉臺 2夾具夾具 3粗銑刀粗銑刀 4精銑刀精銑刀（5 5）圓周進給式銑床夾具）圓周進給式銑床夾具（6 6）靠模銑床夾具）靠模銑床夾具2. 對刀裝置對刀裝置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，加工時夾具隨機床主軸一起旋轉，裝在刀架上的工時夾具隨機床主軸一起旋轉，裝在刀架上的切削刀具作進給運動。切削刀具作進給運動。 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導向部分；導向部分；2 2定位部

15、分；定位部分；3 3傳動部分傳動部分 (2) (2) 動配合圓柱心軸動配合圓柱心軸工件以內(nèi)孔在心軸上動配合工件以內(nèi)孔在心軸上動配合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力上，用撥叉或雞心夾頭傳遞動力 。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

16、；圓柱銷；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-導向套；導向套；8-平衡配重平衡配重 設計卡、花盤類車床夾具應注意事設計卡、花盤類車床夾具應注意事項：結構要緊湊，輪廓尺寸要小，夾具項：結構要緊湊，輪廓尺寸要小，夾具重心盡可能靠近回轉軸線，以減少離心重心盡可能靠近回轉軸線，以減少離心力和回轉力矩；應設有平衡重，并能調力和回轉力矩；應設有平衡重，并能調節(jié)；避免尖角、突出部分，要加防護罩；節(jié)；避免尖角、

17、突出部分，要加防護罩；夾緊裝置應安全可靠。夾緊裝置應安全可靠。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成針對成組工藝組工藝的組內(nèi)的組內(nèi)零件有零件有級調節(jié)級調節(jié) 2、組合夾具、組合夾具孔系組合夾具孔系組合夾具實物照片組合夾具元件組合夾具元件第一類：基礎件第一類：基礎件主要用做夾具體主要用做夾具體基礎件基礎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

18、接定位接定位 第三類：第三類：導向件導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、導向件、導向合件、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 驗驗 3、自動線夾具、自動

19、線夾具 自動線夾具根據(jù)自動線的配置形式，主要有固自動線夾具根據(jù)自動線的配置形式，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，夾具是安裝在每臺機床上的安裝在每臺機床上的 ； 隨行夾具是用于組合機床自動線上的一種移動隨行夾具是用于組合機床自動線上的一種移動式夾具，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工件的定位、夾緊外，還帶著工件隨自動線移成對工件的定位、夾緊外，還帶著工件隨自動線移動到每臺機床加工臺面上，再由機床上的夾具對其動到每臺機床加工臺面上，再由機床上的夾具

20、對其整體定位和夾緊，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線夾具自動線夾具四、通用可調夾具四、通用可調夾具、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、換部件組成。設計時由通用部件和可調、換部件組成。設計時先設計好通用部件，再考慮設計可調、換先設計好通用部件，再考慮設計可調、換部件部件 ；工作原理：工作原理：通過對可調、換部件的調整或更換，可適通過對可調、換部件的調整或更換，可適應不同零件的加工。調整的方法通常有：應不同零件的加工。調整的方法通常有：連續(xù)調節(jié)、分段調節(jié)、更換調節(jié)、綜合調連續(xù)調節(jié)、分段調節(jié)、更換調節(jié)、綜合調節(jié)四種節(jié)四種。2、通用可調夾具與成組夾具的設計原理、通用可調夾具與成組夾具的