定位与夹紧.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.,刀具材料应具备的性能有那些？,2.,车外圆时车刀刀尖装得高于工件中心时，车刀的工作后角,将,_,，工作前角将,_,。,3.,影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度,是：,(A),主偏角；,(B),前角；,(C),后角；,(D),刃倾角。,4.,在车削加工中的切削层参数包括：,(,多选,),A,、,切削层厚度,B,、,切屑厚度,C,、,切削层长度,E,、,切削层宽度,F,、,切削层面积,机械加工工艺系统,升高,降低,D,AEF,复 习,1,、刀具的标注角度及各自对刀具的影响有哪些？,前角主要影响切削力和刀具寿命；后角主要影响刀具后面与已加工表面的摩擦；刃倾角主要影响切屑的流动方向；,夹,具概述,一、夹具概述,机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：,一批工件在夹具中占有正确的加工位置；,夹具装夹在机床上的准确位置；,机械加工工艺系统,刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相 对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。,在机械加工过程中，确定工件在机床上的位置，称为,安装。,安装包括工件的,定位,和,夹紧,。,常用的安装方法有：,直接找正定位的安装、按划线找正的安装、用夹具的安装,。夹具安装是批量生产时保证加工质量的重要方法，又称为,装夹。,机械加工工艺系统,基准及其分类,基准,定位基准,工序基准,装配基准,测量基准,设计基准,工艺基准,用于确定零件上,其它点、线、面,位置所依据的那,些点、线、面。,设计图样上所采,用的基准就是设,计基准。（,图,）,在加工时用于工件,定位的基准，称为,定位基准。,1,、粗基准,2,、精基准,3,、辅助基准,4,、主要基准,5,、附加基准,在加工中或加工,后用来测量工件,时采用的基准,在装配时用来确定零,件或部件在产品中相,对位置所采用的基准,在工序图上使用的基准。,加工、测量、,装配过程中使,用的基准。,机械加工工艺系统,机,床夹具的概念,机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。,机械加工工艺系统,机床夹具的组成,机床夹具的组成,定位元件,夹紧装置,对刀、引导元件,其它装置或元件,夹具体,连接元件,机械加工工艺系统,机械加工工艺系统,3.机床夹具的组成,（1）定位元件：确定工件在夹具中位置的元件。,作用：是确定工件在夹具中的位置。,图,3.61,中定位销,2,既是定位元件。,（2）夹紧装置：用以夹紧工件的装置。,作用：是保持工件在夹具中的既定位置。,图,3.61,中开口垫圈,5,、螺母,6,、定位销,2,上的螺栓构成夹紧装,（3）对刀和引导装置：引导刀具或调整刀具相对于夹具位置的装置。,钻套,4,就是引导钻头用的对刀元件。,作用：确定刀具相对于夹具的位置。,机械加工工艺系统,（4）夹具体：联接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体的零件。,图,3.61,中夹具体,7,。,作用：保证各元件或装置之间的位置关系。,（5）联接元件：使夹具与机床相联接的元件。,作用：保证夹具与机床之间的相互位置关系,（6）其它元件及装置：如传动装置、分度装置等。,机械加工工艺系统,夹具的分类,机床夹具的分类,机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。,机械加工工艺系统,通,用夹具：特点：具有很大的通用性。如三爪卡盘。,在通用机床上一般都附有通用夹具，如车床上的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、顶尖和鸡心夹头，铣床上的平口虎钳、分度头和回转工作台等。它们有较大的适用范围，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具结构已定型，尺寸已标准化和系列化。,机械加工工艺系统,专用夹具,：,针对某一工件的某一工序的要求而专门设计制造的夹具称为专用夹具。这类夹具上有专门的定位和夹紧装置，工件无须进行找正就能获得正确的位置。另外，因不需要考虑通用性，所以专用夹具可以设计得紧凑，操作方便。专用夹具通常是根据加工要求自行设计与制造的。它的设计与制造周期较,长，制造费用也较高。当产品变更时，往往因无法再使用而,“,报废,”,。,比如专门设计的连杆夹具等。,机械加工工艺系统,可调整夹具,：,它是指加工完一种工件后，通过调整或更换夹具上个别元件，就可加工形,状相似、,尺寸相近、,加工工艺相似的多种工件的一种夹具，,包括通用可调夹具和成组夹具两类。,可调夹具适用范围较广，加工对象并不十分明确；成组夹具是根据成组工艺的要求，针对一组结构、形状及尺寸相似、加工工艺相近的不同产品零件的加工而专门设计的，其加工对象很明确，也称专用可调夹具。,机械加工工艺系统,组合夹具,：,是指按某种工序的加工要求，用事先准备好的通用标准元件和部件组合而成的一种夹具。用完之后可以将这类夹具拆卸下来，更换元部件组装成新夹具，供再次使用。,这种夹具具有组装迅速、准备周期短、能反复使用等优点，被广泛用于多品种、小批量生产，特,别是新产品试制尤为适用。,近几年组合夹具也在数控加工中得到广泛使用。,机械加工工艺系统,机床夹具的功用,(1),保证加工质量。,机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工面相互之间的位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖于工人的技术水平。,(2),提高生产率，降低成本。,使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多件、多工位加工。在现代机床,夹具中，,广泛采用气动、,液动等机动夹紧装置，,可使辅助时间进一步减少。,机械加工工艺系统,(3),扩大机床工艺范围。,在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。例如在车床或钻床上使用镗模，可以进行镗孔；又如使用靠模夹具，可在车床、铣床上进行仿形加工。,(4),减轻工人劳动强度，,保证生产安全。,机械加工工艺系统,工,件在夹具中的定位,(一)六点定位原理,任何未定位的工件在空间直角坐标系中都具有六个自由度。工件定位的任务就是根据加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六点定位原理是指用六个支撑点来分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定位的方法。,机械加工工艺系统,一个未定位的工件，在空间直角坐标系中可看成是自由物体，它也具有六个自由度。在机床上要确定工件的正确位置，同样要限制工件的六个自由度。要使工件沿某方向的位置确定，就必须限制该方向的自由度。当工件的六个自由度在夹具中全部被限定时，工件在夹具中的位置就被完全确定了，这就是工件的,定位原理,。,机械加工工艺系统,在应用定位原理分析工件在夹具中的定位问题时，应注意以下几点：,（,1,）工件在夹具中定位时，并非在任何情况下都必须限制六个自由度，究竟哪几个自由度需要限制，主要取决于工件的技术要求、结构尺寸和加工方法等。（,2,）一般地说，一个定位支承点只能限制工件一个自由度。因此，工件在夹具中定位时，所用支承点数目，最多不应超过六个。同时，每个定位支承点所限制的自由度，原则上不,允许重复或互相矛盾。,机械加工工艺系统,如长方体的底面的三个支撑点硬为三角形三角形的面积越大，对工件的自由度限制越有效。长方体侧面的两支撑点不能垂直放置不然，工件绕,Z,轴的自由度不能限制,。,机械加工工艺系统,工件的定位方式及种类,完全定位,。工件上的六个自由度全部被限制的定位称为完全定位，,如在工件上加工不通槽，槽的直径有刀具直径保证，但要保证尺寸,A,就要限制,z,X,、,Y,的转动；要保证尺寸,B,就要限制,X,向及,Y,轴转动要保证尺寸,C,就要限制,Y,向，所以该加工需要限制,6,个自由度。固为完全定位。,不完全定位：,工件在夹具中定位时，六个不定度没有被全部限制，称为不完全定位。,此时可能有两种情况：,1,、由于工件结构特点，不必限制所有不定度,图,不完全定位示例,加工通槽，只需限制,AB,尺寸就行了所以不需要限制,Y,向啦，需要,5,个自由度，这种定位方式成为不完全定位。,机械加工工艺系统,2,、由于加工精度要求，不必限制所有不定度,机械加工工艺系统,欠定位。,应该限制的自由度在定位时未被限制的定位称为欠定位。这种定位方式显然无法保证工序所规定的加工要求，因此，在实际生产中欠定位是绝对不允许出现的。如图,3,所示零件在圆柱上铣键槽，如果只采用,V,形块,1,、,2,及止推销,3,定位，无防转销,4,，则工件,绕工件轴线回转方向的位置将不确定，,铣出的键槽将难以达到要求。,机械加工工艺系统,图,3,欠定位示例,机械加工工艺系统,（,4,）过定位。,工件的自由度被设置的定位元件重复限制的定位方式称为过定位。如图,4,所示,。,图,4,平面的过定位,机械加工工艺系统,如图,4,所示为平面定位的情况。在图中，应该采用三个支承钉，限制,3,个自由度，但却采用了,4,个支承钉，出现了过定位情况。若工件的定位面尚未经过机械加工，表面仍然粗糙，则该定位面实际上只可能与,3,个支承钉接触，究竟与哪,3,个支承钉接触，与重力、夹紧力和切削力都有关，定位不稳。如果在夹紧力作用下强行使工件定位面与,4,个支承钉都接触，就只,能使工件变形，,产生加工误差。,机械加工工艺系统,为了避免上述过定位情况的发生，可以将,4,个平头支承钉改为,3,个球头支承钉，重新布置,3,个球头支承钉的位置。也可以将,4,个球头支承钉之一改为辅助支承。辅助支承只起支承作用而不起定位作用。如果工件的定位面已经过机械加工，并已很平整，,4,个平头支承钉顶面又准确地位于同一个平面内（误差较小），则上述过定位不仅允许而且能增强支承刚度，减小工件的受力变形,，,这时还可以将支承钉改为支承板（如图,4,(b),所示）。,机械加工工艺系统,图,a,孔与端面联合定位的情况，长销与孔配合限制了,XY,向及,XY,的转动支撑面限制了,Z,及,XY,的转向可见,XY,的转向被重复定位，即过定位。过定位可能导致定位干涉或装夹困难，进而导致工件或定位元件变形，定位误差增大，因此要避免出现过定位。改进方法如图,(b),大端面改为小端面,c,中大端面与工件间加球形垫圈,消除过定位及其干涉一般有两个途径：,其一是改变定位元件的结构，以消除被重复限制的自由度；,其二是提高工件定位基面之间及夹具定位元件工作表面之间的位置精度，以减少或消除过定位引起的干涉。,机械加工工艺系统,常见支,承点与定位元件,机械加工工艺系统,机械加工工艺系统,定位元件的基本要求,定位元件作为夹具结构中的重要元件之一，一般应具备以下基本要求：,（,1,）,足够的精度。,（,2,）,耐磨性好。,（,3,）足够的强度和刚度。,（,4,）良好的结构工艺性。,（,5,）便于清除切屑。,机械加工工艺系统,1.,工件以平面定位时的定位元件,一,.,主要支承 用来限制工件自由度，起定位作用，包含：,（,1,）固定支承。固定支承有支承钉和支承板两种形式。在使用过程中，支承是固定不变的。,支承钉。如图所示是标准支承钉结构（,GB/T 2226,1991,），,A,型是平头支承钉，用于加工过的精基准面的定位；,B,型是球头支承钉，用于未加工（毛坯面）的粗基准面的定位；,C,型是齿纹面支承钉，也用于粗基准面的定位，常用于侧面定位以增大摩擦力。一个支承钉只限制一个自由度,，,机械加工工艺系统,支承钉,机械加工工艺系统,支承板。,如图所示是标准支承板结构（,GB/T 2236,1991,），,用于精基准面的定位。其中，,A,型支承板结构简单，制造方便，但切屑易堆聚在固定支承板用的埋头螺钉坑中，不易清除，故适用于侧面及顶面定位；,B,型支承板因开有斜槽，容易清除切屑，但制造略嫌麻烦，故,适用于底面定位。支承板一般用,2,3,个,M6,M12,的螺钉紧固在夹具体上。,机械加工工艺系统,图,支承板,（,2,）可调支承。,顾名思义，这种支承的高度是可调节的。如图,1-24,所示为几种常用的可调支承的结构。其结构基本上都是螺钉,/,螺母型式。图（,a,）,所示支承是直接用手或扳手拧动圆柱头进行高度调节的，一般适用于小型工件；图（,b,）、,图（,c,）,所示支承则需用扳手进行调节，故宜用于较重的工件。可调支承的高度一旦调节合适后，便须用锁紧螺母锁紧，因此一般必须设有防松的锁紧螺母，以防止螺纹松动而使高度发生变化。可调支承在一批工件加工前调整一次，在同一批工件加工,中保持不变，,其作用与固定支承相同。可调支承的结构也已经标准化。,机械加工工艺系统,可调支承,可调支承主要用于毛坯质量不高而又以粗基准定位时的场合，尤其在中小批生产时，不同批毛坯的尺寸往往变化很大，如果采用固定支承在夹具中定位，并用调整法加工时，则由于各批毛坯尺寸的不稳定，将直接引起工件上以后将要加工的各表面位置的不稳定，从而使以后工序的加工余量变化太大，影响其加工精度。为了避免发生这种情况，需要改用可调支承来定,位。,机械加工工艺系统,（,3,）自位支承。,在工件定位过程中，能自动调整位置的支承称为自位支承（也称浮动支承）。图（,a,）、（,b,）,所示为两点式自位支承。这类支承的工作特点是：浮动支承点的位置能随着工件定位基准位置的变化而自动调节，使与之适应。当基准面有误差时，压下其中一点，其余点即上升，直至各点都与工件接触为止，故其作用仍相当于一个固定支承，只限制一个自由,度。,机械加工工艺系统,图,自位支承,机械加工工艺系统,辅助支承,如图所示，当工件的重心超出基本支承所形成的稳定区域时，工件上中心所在的一端便会下垂，而使另一端向上翘起，于是工件上的定位基准便脱离定位元件。为了避免出现这种情况，在将工件放在定位元件上时，应基本上接近其正确定位位置，再在工件重心所在部位,下方设置辅助支承，,以实现预定位。,机械加工工艺系统,辅助支承起预定位作用,辅助支撑尽量靠近被加工面同时给予附加夹紧力,Q2,既减少了翻转力矩又增加了工件的刚性，保证了加工质量。,机械加工工艺系统,工件以圆孔表面定位时的定位元件,（,1,）圆柱定位销,。,如图所示为常用圆柱定位销结构。当定位销定位部分直径小于,10mm,时，由于销径太细，为增加刚度，避免销子因撞击而折断，或热处理时淬裂，通常将根部倒出圆角,R,。,这时，在夹具体上安装定位销的部分应锪出沉孔，使定位销圆角部分沉入孔内而不影响定位，如图（,a,）,所示。大批量生产时，为了便于更换定位销，可采用图（,d,）,所示的带衬套结构。圆柱定位销的工作部分直径，通常根据加工要求和安装方便，按,g5,、,g6,、,f6,、,f7,制造，固定定位销是直接用过盈配合（,H7/h6,或,H7/n6,）,压入夹具体孔中使用的。所有定位销的定位端头,部均做成,15,大倒角，以便于工件顺利套入。,机械加工工艺系统,圆柱定位销,圆锥定位销：在实际生产中，也常常遇到工件以圆孔在锥销上的定位方式，如图,所示，限制了三个自由度,圆锥销定位,机械加工工艺系统,（,2,）圆柱定位心轴,。定位心轴主要用在车、铣、磨、齿轮加工等机床上加工套筒和盘类零件。,如图所示为常用几种圆柱心轴的结构形式。图（,a,）,为间隙配合心轴，因此它装卸工件较为方便，但定心精度不高。图（,b,）,为过盈配合心轴，它由导向部分,3,，工作部分,2,，安装部分,1,组成。导向部分的作用是使工件迅速而正确地套入心轴。当工件孔的长径比,L/d,1,时，为了装卸工件容易，心轴的工作部分应稍带锥度。心轴上的凹槽是供车削端面时退刀用的。这种心轴制造简便且定心精度高，但装卸工件不便，易损伤工件定位孔，因此多用于定心精度要求较高的场合。图（,c,）,是花键心轴，用于加工,以花键孔为定位基准的工件。,机械加工工艺系统,圆柱心轴,1,安装部分,2,工作部分,3,导向部分,机械加工工艺系统,圆锥心轴定心精度高，可达,0.01mm-0.02mm,，但工件的轴向位移误差加大，适于工件定位孔精度不低于,IT7,的精车和磨削加工，不能加工端面。,机械加工工艺系统,工件以外圆柱面定位时的定位元件,（,1,）,V,形块的典型结构：,机械加工工艺系统,如图所示为常用,V,形块结构，其中图（,a,）是用于较短的精基准定位；图（,b,）是用于基准面较长的精基准定位；图（,c,）是用于较长的粗基准或阶梯轴的定位；当定位基准直径和长度较大时，,V,形块不必做成整体钢件，可采用图（,d,）所示的铸铁底座镶淬硬支承板或硬质合金钢垫的,V,形块。,V,形块上两斜面根部的凹槽是为加工两斜面时让刀用的。,V,形块的长、短是按照,V,形块量棒与,V,形块定位工作面的接触长度,L,和量棒直径,d,之比来区分的。一般,L/d,1,时为长,V,形块，限制工件的四个自由度。,机械加工工艺系统,（,2,）,V,形块的结构参数。,V,形块在夹具上安装时，先调整好位置，再用螺钉紧固，并配作两个销孔起定位作用。两斜面的夹角,有,60,、,90,、,120,三种，,其中,90,V,形块结构和尺寸均已标准化，,应用最广。,机械加工工艺系统,（,3,）,V,形块的定位特性,V,形块定位的最大优点是对中性好，它可使一批工件的定位基准轴线始终对中在,V,形块两斜面的对称面上，而不受定位基准直径误差的影响。,无论定位基准是否经过加工，也不管是完整的圆柱面还是局部的圆弧面，都可以采用,V,形块定位。因此在以,外圆柱面定位时，,V,形块是应用最广的定位元件。,机械加工工艺系统,V,形块以两斜面与工件的外圆面接触起定位作用。工件的定位面是外圆柱面，但其定位基准是外圆轴线，即,V,形块起定心作用。这一点对分析,V,形块的定位误差有着重要意义。,定位套,定位套结构简单，但定心精度不高，只适用于工件以精基准定位。,机械加工工艺系统,应该限制五个自由度：,2,、六点定位原理应用举例,1,）、在长方体工件上铣通槽,2,）、在长方体工件上铣不通槽,O,X,Y,Z,应该限制六个自由度,：,不完全定位,完全定位,应该限制一个自由度,：,3,）、在球面上铣平面,4,）、在车床上车外圆,O,X,Y,Z,应该限制四个自由度：,不完全定位,不完全定位,分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？,1,）车光轴外圆,2,）车套筒外圆,起传动作用，不起定位作用,起夹紧作用，不起定位作用,分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？,3,）,车光轴外圆的三种安装方式。,a),b),c),工件的夹紧,夹紧装置的组成,夹紧装置是夹具的重要组成部分，也是夹具设计的难点，尽管夹紧方式多种多样，但其组成却大体相同。一般夹紧装置主要由以下三个部分组成（如图所示）：,（,1,）,力源装置。,产生原始夹紧力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动、液动、电动等,动力装置。如图所示摆动汽缸。,力源来自人力的，,则称为手动夹紧。,机械加工工艺系统,夹紧装置组成,1,工件,2,夹紧元件,3,中间传力机构,4,力源装置,机械加工工艺系统,（,2,）,夹紧元件,。直接夹紧工件的元件，它是夹紧装置的最终执行元件，它与工件直接接触，把工件夹紧。如各种螺钉、压板等。,（,3,）,中间传力机构,。介于力源和夹紧元件之间的传力机构，是把力源装置产生的力传给夹紧元件的中间机构。中间传力机构常常起着重要的作用，它可根据实际的需要设计得简单或复杂，,甚至没有。,机械加工工艺系统,如图活塞杆,4,活塞,5,及汽缸,6,组成气压动力装置铰链杆,3,是传力机构最终完成对工件的夹紧，图中压板,2.,机械加工工艺系统,夹紧装置的基本要求,在不破坏工件定位精度，并保证加工质量的前提下，应尽量使夹紧装置做到以下几点：,（,1,）夹紧作用准确、安全、可靠。,（,2,）夹紧动作迅速，操作方便省力。,（,3,）夹紧力的大小要适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变，又要保证工件不产生明显的变形或损伤工件表面。,（,4,）,结构工艺性好，,便于制造、,调整和维修。,机械加工工艺系统,夹紧力的确定,夹紧力包括大小、方向和作用点三个要素,，它们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题。,1,）,夹紧力方向的选择,夹紧力方向的选择一般应遵循以下原则：,机械加工工艺系统,（,1,）,夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位,。为此一般要求主要夹紧力应垂直指向主要定位面。如图所示，在直角支座零件上镗孔，要求保证孔与端面的垂直度，则应以端面,A,为第一定位基准面，此时夹紧力作用方向应如图中,F,J1,所示。若要求保证被加工孔轴线与支座底面平行，应以底面,B,为第一定位基准面，此时夹紧力方向应如图中,F,J2,所示。否则，由于,A,面与,B,面的垂直度误差，将会引起被加工孔轴线相对于,A,面（或,B,面）的位置误差。实际上，在这种情况下，由于夹紧力作用不当，将会使工件的主要定位,基准面发生转换，,从而产生定位误差,。,机械加工工艺系统,夹紧力方向的选择,机械加工工艺系统,（,2,）,夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形,。例如图所示的薄壁套筒工件，它的轴向刚度比径向刚度大。若如图,B(a),所示，用三爪自定心卡盘径向夹紧套筒，将使工件产生较大变形。若改成图,B(b,),的形式，用螺,母轴向夹紧工件，,则不易产生变形。,机械加工工艺系统,图,B,薄壁套筒工件的夹紧,机械加工工艺系统,夹紧力方向最好与重力切削力方向重合，这时所需夹紧力最小。显然（,a,）最合理，（,e,）最差,机械加工工艺系统,（,3,）,夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变,。如图所示，夹紧力作用点不正对支承元件，产生了使工件,翻转的力矩，,破坏了工件的定位。,图,3-103,夹紧力作用点位置,机械加工工艺系统,（,4,）,夹紧力作用点应尽量靠近被加工部位，以减小切削力绕夹紧力作用点的力矩，防止工件在加工中产生转动或位移，破坏定位,。另外，夹紧力靠近加工表面，可提高加工部位的夹紧刚性，防止或减少工件产生振动。,机械加工工艺系统,夹紧力大小的确定,夹紧力大小对于保证定位稳定、夹紧可靠、确定夹紧装置的结构尺寸等都有很大关系。夹紧力过小，则夹紧不稳定，在加工过程中工件会发生位移而破坏定位，轻则影响加工质量，重则造成生产事故；夹紧力过大，将会增大夹紧装置的结构尺寸，也会使夹紧变形增大，影,响加工质量。,所以，在夹紧力方向、作用点确定之后，还须确定切合实际、恰当的夹紧力大小。,机械加工工艺系统,目前，大多采用切削原理实验公式粗略算出切削力（矩），再对夹紧力作简化估算。该估算法的要点为：,（,1,）首先假设系统为刚性系统，切削过程处于稳定状态。,（,2,）常规情况下，为简化计算，只考虑切削力（矩）对夹紧的影响，切削力（矩）用切削原理的实验公式计算。对重型工件应计工件重力对夹紧的影响；在工件高速运动的场合，必须计,入惯性力，尤其在精加工时，惯性力常是影响夹紧力的主要因素。,机械加工工艺系统,（,3,）分析并弄清对夹紧最不利的加工瞬时位置和情况，将此时所需的夹紧力定为最大值；根据此时受力情况列出其静力平衡方程式，即可解算出理论上的夹紧力,F,J,。,（,4,）,再按下式计算出实际需要的夹紧力。,式中：,F,JK,实际需要的夹紧力；,K,安全系数，一般取,K=1.5,3,，,粗加工取大值，精加工取小值；,F,J,由静力平衡计算出的夹紧力。,机械加工工艺系统,基本夹紧机构,1.,斜楔夹紧机构,机械加工工艺系统,斜楔夹紧机构,1,夹具体,2,工件,3,斜楔,适用范围：由于手动的斜楔夹紧机构在夹紧工件时既费时又费力，且夹紧力小，波动大，效率极低，因此实际上很少采用。特别是其夹紧行程很小，因而对工件的夹紧尺寸的偏差要求较为严格地控制，否则，就会出现夹不着或无法夹紧的情况。所以，,斜楔夹紧机构主要用于机,动夹紧装置中，且毛坯的质量较高时。,机械加工工艺系统,2.,螺旋夹紧机构,采用螺旋直接夹紧或与其它元件（如垫圈、压板等）组合实现夹紧工件的机构，统称为螺旋夹紧机构。由于螺旋夹紧机构结构简单，制造容易，夹紧可靠，夹紧行程不受限制，特别是它具有增力大、自锁性能好两大特点，因此在手动夹紧装置中用得极广。其,主要缺点是夹紧动,作慢，辅助时间长，工作效率较低,。所以在实际应用中应尽可能采用一些快速螺旋夹紧机构以克服其缺点。,机械加工工艺系统,单个螺旋夹紧机构,1,螺钉、,螺杆,2,螺母套,3,摆动压块,4,工件,(2),组合式螺旋夹紧机构,。该螺旋夹紧机构便于调整夹紧力的大小、指向、着力点及夹紧行程，使夹紧系统和整个夹具得到合理、灵活的布局，实现工件的快速装卸，是一种应用很广泛的夹紧机构。如图（,a,）、（,b,）、（,c,）,所示为常见的三种螺旋压板夹紧机构。图（,a,）,的机构，螺旋压紧位于压板中间，螺母下用球面垫圈。压板尾部的支柱顶端也作成球面，以便在夹紧过程中压板根据工件表面位置作少量偏转，件,2,为移动压板。图（,a,）,主要用于增大夹紧行程；图（,b,）,主要起改变夹紧力方向的作用，在适当调节力臂时，也可以实现增力或增大夹紧行程；,图（,c,）,主要起增力作用；,机械加工工艺系统,组合式螺旋夹紧机构,1,工件,2,压板,机械加工工艺系统,(3),快速螺旋夹紧机构。,为迅速夹紧工件，减少辅助时间，可采用各种快速接近或快速撤离工件的螺旋夹紧机构，如图所示。其中，图（,a,）,为带有开口垫圈的螺母夹紧机构，螺母最大外径小于工件孔径，松开螺母取下开口垫圈，工件即可穿过螺母被取出；图（,b,）,为快卸螺母结构，螺孔内钻有光滑斜孔，其直径略大于螺纹公称直径，螺母旋出一段距离后，就可取下螺母；图（,c,）,是回转压板夹紧机构，旋松螺钉后，将回转压板逆时针转过适当角度，工件便可,从上面取出。,机械加工工艺系统,快速螺旋夹紧机构,3.,偏心夹紧机构,用偏心件直接夹紧或和其它元件组合而实现夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构。偏心件有圆偏心和曲线偏心两种类型。圆偏心结构简单，制造方便，在夹具中应用较广。图示,为常见的几种圆偏心夹紧机构，其中图（,a,）、（,b,）,用的是圆偏心轮，图（,c,）,用的是偏心轴，图（,d,）,用的是有偏心圆弧的偏心叉。,机械加工工艺系统,偏心夹紧机构,机械加工工艺系统,使用特点和应用范围。圆偏心轮夹紧机构结构简单，夹紧动作迅速，使用方便，但增力比和夹紧行程都不大，结构抗振性能差，自锁可靠性差，,只适用于切削负荷不大且无很大振,动、所需夹紧行程小、工件不大的手动夹紧夹具中,，,如钻床夹具。,机械加工工艺系统,小 结,1.,机床夹具是由定位元件,夹紧装置,对刀元件,夹具体部分组成,机床夹具设计也就是针对夹具组成的各个部分进行设计,其中定位与夹紧量个环节是夹具设计的重点。,2.,定位就是确定工件在夹具种的正确位置,是通过在夹具上设置正确的定位元件与工件定位面的接触来实现的,.,工件的定位有完全定位和不完全定位,要根据其具体加工要求而定,欠定位在夹具设计种是不容许的,而过定位则有条件地采用。,3.,车,铣,钻,磨等不同的机床其夹具设计具有各自典型特点,应根据具体设计任务,遵循夹具设计的基本要求和步骤进行设计,。,机械加工工艺系统,