机械制造基础第五章机床夹具简介第一节机床夹具的分类与组成第二节工件定位与装夹第三节夹紧装置与夹紧力第四节常见机床夹具夹紧装置组成示意图1—气缸2—连杆3—压板1．夹紧装置的组成第三节夹紧装置与夹紧力(1)力源装置图中1产生夹紧作用力的装置。所产生的力称为原始力(2)中间传力机构图中2介于力源和夹紧元件之间传递力的机构(3)夹紧元件图中3夹紧装置的最终执行件，与工件直接接触完成夹紧作用夹紧装置组成示意图1—气缸2—连杆3—压板2．对夹具装置的要求（1）夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置。（2）夹紧力大小要适当。（3）夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应，并有良好的结构工艺性，尽可能采用标准化元件。（4）夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。良好的自锁性。夹紧力三要素确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点。1．夹紧力方向的确定确定原则：（1）夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面。（2）夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小。（3）夹紧力作用方向应使工件变形最小。夹紧力方向对镗孔垂直度的影响(a)合理(b)不合理夹紧方向与夹紧力大小的关系（a）最合理（b）较合理（c）可行（d）不合理（e）不合理（f）最不合理（2）夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小。（3）夹紧力作用方向应使工件变形最小。夹紧力方向与工件刚性关系2．夹紧力作用点的确定①、概念：选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下，确定夹紧力作用点的位置和数目。②、依据原则：（1）夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内。（2）夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上。（3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工
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面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以免振动和变形。夹紧力作用点应在支承面内(a)不合理(b)合理夹紧力作用点应在刚性较好部位(a)不合理(b)合理夹紧力作用点应靠近加工表面以减小切削力对工件造成的翻转力矩。工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以免振动和变形。3．夹紧力大小的确定夹紧力大小要适当，过大了会使工件变形，过小了则在加工时工件会松动，造成报废甚至发生事故。采用手动夹紧时，可凭人力来控制夹紧力的大小当设计机动(如气动、液压、电动等)夹紧装置时，则需要计算夹紧力的大小。夹紧力三要素的确定必须全面考虑工件的结构特点、工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素。典型夹紧机构（自学部分）THEENDTHANKYOU典型夹紧机构1．楔块夹紧图工作特点：(1)楔块的自锁性楔块的自锁条件为：α≤φ1+φ2取α=5°~7°(2)楔块能改变夹紧作用力的方向；(3)楔块具有增力作用，增力比i=Q/F≈3；(4)楔块夹紧行程小；(5)结构简单，夹紧和松开需要敲击大、小端，操作不方便。增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的图楔块夹紧钻模双升角楔块大升角用来使机构迅速趋近工件，小升角用来夹紧工件。2．螺旋夹紧机构图工作特点：(1)自锁性能好(2)增力比大(i≈75)(3)夹紧行程调节范围大(4)夹紧动作慢、工件装卸费时适用范围；适用于手动夹紧，在机动夹紧机构中应用较少在实际生产中，螺旋——压板组合夹紧比单螺旋夹紧用得更为普遍。单螺旋夹紧3．偏心夹紧图①、特性:(1)圆偏心夹紧的自锁条件：D/e≥14。D/e值叫做偏心轮的偏心特性，表示偏心轮工作的可靠性，此值大，自锁性能好，但结构尺寸也大(2)增力比：i=12~13。②、特点:优点是操作方便，动作迅速，结构简单缺点是工作行程小，自锁性不如螺旋夹紧好，结构不耐振，适用于切削平稳且切削力不大的场合，常用于手动夹紧机构。在设计圆偏心时，应注意以下三个问题：a）自锁条件；b）保证足够的夹紧力；c）保证足够的夹紧距离（指偏心轮工作部分与工作间接触点的最大垂直位移）。偏心夹紧必须保证自锁条件偏心夹紧必须保证自锁，否则就不能应用。D/e值反映了偏心轮的偏心特性，它可用来表示偏心轮工作的可靠性；此值大，自锁性能好，但结构尺寸也大。满足偏心轮D/e≥14～20的条件时，机构即能自锁。(a)偏心轮夹紧(b)圆偏心展开图圆偏心夹紧及其圆偏心展开图4．联动夹紧机构①、概念:联动夹紧机构是操作一个手柄或用一个动力装置在几个夹紧位置上同时夹紧一个工件(单件多位夹紧)或夹紧几个工件(多件多位夹紧)的夹紧机构。②、在设计联动夹紧机构时应注意的问题：(1)必须设置浮动环节，以补偿同批工件尺寸偏差的变化，保证同时且均匀地夹紧工件。(2)联动夹紧一般要求有较大的总夹紧力，故机构要有足够刚度，防止夹紧变形。(3)工件的定位和夹紧联动时，应保证夹紧时不破坏工件在定位时所取得的位置。5．定心夹紧机构①、概念：定心夹紧机构是指能保证工件的对称点(或对称线、面)在夹紧过程中始终处于固定准确位置的夹紧机构。②、特点：夹紧机构的定位元件与夹紧元件合为一体，并且定位和夹紧动作是同时进行的。③、按其工作原理分类：一种是按定位——夹紧元件等速移动原理来实现定心夹紧的；另一种是按定位——夹紧元件均匀弹性变形原理来实现定心夹紧的机构
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