機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計解讀

1、 第四節(jié) 機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 一、夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求二、夾緊力的確定三、常用夾緊機(jī)構(gòu)四、其它夾緊機(jī)構(gòu)五、夾緊機(jī)構(gòu)的動力裝置一 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則： （1）保證定位準(zhǔn)確、可靠（不能破壞定位）；（2）工件與夾具的變形要在允許的范圍內(nèi)；（3）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠；（4）操作安全、省力、方便，符合習(xí)慣；（5）自動化程度與生產(chǎn)綱領(lǐng)適應(yīng)。 （一）夾緊力的方向（結(jié)合圖例說明）二 夾緊力的確定1、有利于工件的準(zhǔn)確定位2、有利于減小工件變形3、有利于減小所需的夾緊力。（二）夾緊力的作用點(diǎn)（結(jié)合圖例說明）1、保證定位穩(wěn)定可靠2、有利于減小變形3、有利于減小振動4、夾緊力的反作用力不應(yīng)

2、使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動的工件還應(yīng)考慮慣性力等），運(yùn)用理論力學(xué)知識，計算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K，此時實(shí)際所需夾緊力數(shù)值（三）夾緊力大小粗加工時，K=2.53 精加工時，K=1.52（四）其它準(zhǔn)則 定位的夾緊力先動作，夾緊的夾緊力后動作F FP圖3.10 定位夾緊力先動作 夾緊元件只有在夾緊方向上移動，夾緊過程中才不致破壞定位。學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)三、 基本夾緊機(jī)構(gòu)一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)3點(diǎn)擊一、

3、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)4點(diǎn)擊設(shè)計斜楔夾緊機(jī)構(gòu)時，需要解決三個問題：1、保證斜楔自鎖的條件是什么？這就是合理選擇斜楔升角的問題2、如何計算斜楔的夾緊力大?。?、如何將原始作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力？這實(shí)際是解決中間遞力機(jī)構(gòu)的增力特性和夾緊行程問題1、斜面自鎖原理及斜楔自鎖條件螺紋自鎖條件斜面自鎖條件將斜面自鎖條件推廣到斜楔夾緊裝置，兩者的區(qū)別僅在于用斜楔夾緊時，存在兩處摩擦接觸面，即斜楔與工件、斜楔與夾具體。因而有兩個摩擦角1 2自鎖條件點(diǎn)擊自鎖條件為保證自鎖，手動夾緊機(jī)構(gòu)的升角一般取2、斜楔的夾緊力的計算3 斜楔的擴(kuò)力比與夾緊行程擴(kuò)力比夾緊力與作用力之比稱為擴(kuò)力比 i可見，在作用力不太大的情況下，斜楔的夾緊力是

4、不大的（因?yàn)閿U(kuò)力比不大）夾緊行程總結(jié)：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：有自鎖性。通常斜角=68有增力作用。增力比為i=2 5。能改變夾緊力的方向。夾緊行程小。主要用于機(jī)動夾緊，當(dāng)機(jī)動夾緊時不需要自鎖，可取=1530二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊1、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)自鎖條件2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計算螺桿在三個力矩作用下，處于平衡狀態(tài)：3 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比與夾緊行程擴(kuò)力比夾緊行程夾緊行程無限制，但時間較長為了克服螺旋夾緊時費(fèi)時的缺點(diǎn)，可以使用各種快速接近或快速撤離工件的快速裝夾結(jié)構(gòu)快速裝夾結(jié)構(gòu)1-鉤形墊圈夾緊點(diǎn)擊快速裝夾結(jié)構(gòu)2-活節(jié)螺栓夾緊機(jī)構(gòu)點(diǎn)擊快速裝夾結(jié)構(gòu)3開口墊圈點(diǎn)擊快速裝夾結(jié)構(gòu)4-快卸

5、螺桿機(jī)構(gòu)點(diǎn)擊快速裝夾結(jié)構(gòu)5-旋轉(zhuǎn)快換點(diǎn)擊2 典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：1 增大夾緊行程2 比較費(fèi)力2典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)1 改變夾緊作用方向2 夾緊力大于或等于作用力2典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)1 夾緊行程小2 比較省力3 特殊結(jié)構(gòu)的螺旋壓板機(jī)構(gòu)自動回轉(zhuǎn)鉤形壓板點(diǎn)擊總結(jié)：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：自鎖性好，可靠性高。增力比大。i=65140廣泛用于手動夾緊中，通常使用快速裝夾結(jié)構(gòu)提高工件安裝速度。結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)3點(diǎn)擊三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)4點(diǎn)擊 偏心夾緊原理 偏心夾緊實(shí)質(zhì)是一種斜楔夾緊，但各點(diǎn)升角不等， a、c處 升角為為0， P處升角最大。自鎖

6、條件：D/ e 14201、偏心夾緊機(jī)構(gòu)自鎖條件圓偏心在任一夾緊位置等效于一直線楔，所以夾緊力計算與斜楔夾緊相似。又從斜楔夾緊力計算公式知，角越大，產(chǎn)生的夾緊力越小，所以max時，夾緊力最小：Fwmin最小夾緊力(N)；FQ 原始作用力(N)L 手柄至偏心的距離 (mm)； 圓偏心與工件的摩擦角()； 圓偏心與轉(zhuǎn)軸的摩擦角()；D 圓偏心輪直徑(mm)； 2、偏心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計算3 偏心夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比與夾緊行程擴(kuò)力比：1214夾緊行程SS=MBR0= (MO1+O1B)R0=(MO1+R)R0=(RR0) e sinS= e (1sin) 有效工作區(qū)域：一般常選下面兩種工作區(qū)域： 1)

7、=3045，為P點(diǎn)左右，楔角變化小，工作較穩(wěn)定，大自鎖性能差； 2) =1575，楔角變化大，工作不穩(wěn)定，但夾緊時小，自鎖性能好。 特點(diǎn)：自鎖差，一般用于切削負(fù)荷不大的場合。有增力作用。增力比為i=12 14。夾緊迅速。夾緊行程小。一般用在切削力不大且無振動的場合，又夾緊行程小，對夾緊尺寸要求較嚴(yán)。總結(jié)：偏心夾緊機(jī)構(gòu)：學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)二、定心夾緊機(jī)構(gòu)三、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)四、 其他夾緊機(jī)構(gòu)一 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：動作迅速，増力比大，易于改變力的方向。缺點(diǎn)：自鎖性差應(yīng)用：一般常用于氣動、液壓夾緊二 定心夾緊機(jī)構(gòu) 1 等速位移原理2 均勻彈性變形原理三 聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)：利用一個原始

8、作用力實(shí)現(xiàn)單件或多件的多點(diǎn)、多向同時夾緊的機(jī)構(gòu)。設(shè)計聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： （1）仔細(xì)進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，確保設(shè)計圖 能夠?qū)崿F(xiàn)； （2）保證各處夾緊均衡，運(yùn)動不干涉； （3）各壓板能很好的松夾，以便裝卸工作； （4）注意整個機(jī)構(gòu)和傳動受力環(huán)節(jié)的強(qiáng)度和剛度； （5）提高可靠性，降低制造成本。（1）單件同向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 一、單件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（2）單件對向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（）單件互垂力或斜交力聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 、多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) （）多件平行聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 圖3.26 （2）多件連續(xù)夾緊機(jī)構(gòu) 圖3.27 （3）對稱式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 圖3.28（4）復(fù)合式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)圖3.29 五 夾緊機(jī)構(gòu)的動力裝置(一)氣動夾緊裝置 優(yōu)點(diǎn)：傳輸、分配方便，干凈； 缺點(diǎn)：尺