机床夹具[1].ppt

第三章,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,*,*,*,第三章 机械加工设备及工装,开封大学机电工程学院,5/18/2026,1,第三章 机床夹具,第一节,:,概述,机构,第二节,:,工件定位的基本原理,第三节,:,常用的工件定位方法及其定位元件,第四节,:,定位误差分析与计算,第五节,:,夹紧装置与夹紧力的确定,第六节,:,基本夹紧,5/18/2026,2,第一节 概述,机床夹具的定义及组成,夹具的作用,机床夹具的分类,5/18/2026,3,机床夹具的定义及组成,从广义上说，为使工艺过程的任何工序保证质量、提高生产率、减轻工人劳动强度及工作安全的一切附加装置都称为夹具。,机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件相对于机床和刀具有正确位置的附加装置，简称夹具,图,3-1,为铣削拨叉零件两侧面的铣床夹具，,图,3-2,为钻削拨叉零件主孔的钻床夹具。从这两个夹具可以看出，一般的夹具是由下列几部分组成的：,5/18/2026,4,1.,定位元件：起定位作用，保证工件相对于夹具的位置，可用六点定位原理来分析所限制的自由度。,2.,夹紧装置：将工件夹紧，以保证在加工时保持所限制的自由度。根据力源的不同，夹紧可分为手动、气动、液动和电动等方式。,3.,导向元件和对刀装置：用于保证刀具相对于夹具的位置。对于钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等孔加工刀具用导向元件，对于铣刀、刨刀等用对刀装置。,4.,连接元件：是用来保证夹具和机床工作台之间的相对位置。对于铣床夹具有定位键与机床工作台的,T,形槽相配以进行定位，再用,T,形螺栓副夹紧。对于钻床夹具，由于孔加工刀具加工时只沿轴向进给，用导向元件就可以保证相对位置，因此将夹具装在工作台上时，用导向元件直接对刀进行定位，不必再用连接元件定位了，所以一般钻床夹具没有连接元件,5.,夹具体：是夹具的基础零件。定位元件、夹紧装置、对刀装置、连接元件等都装在它上面，因此夹具体一般都比较复杂，它保证了各元件之间的相对位置。就加工精度而言，主要是控制刀具相对工件的位置，工件在夹具上进行加工时，这个相对位置关系是由定位元件、导向元件或对刀装置并通过夹具体来保证的，所以夹具体的精度要求一般也比较高。,6.,其它元件及装置：不属于上述元件和装置的部分，如动力装置的操作系统等。,定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分,5/18/2026,5,夹具的作用,1,、保证加工质量：用夹具装夹工件时，工件相对刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人的技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。,2,、提高劳动生产率：使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。,3,、减轻劳动强度：用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气动、液动等夹紧装置时，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。也有利于提高企业整体的技术水平。,4,、能扩大机床的使用范围：在机床上安装一些夹具就可以扩大其工艺范围，如在铣床上加一个转台或分度装置，就可加工有等分要求的零件,5/18/2026,6,机床夹具的分类,按专业化程度分类,2.,按夹具使用的机床分类,3.,按动力源分类,5/18/2026,7,按专业化程度分类,（,1,）通用夹具 与通用机床配套，作为通用机床的附件，如三爪卡盘、四爪卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。,（,2,）专用夹具 专用夹具是针对某一工件或工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是：针对性极强。适用于产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。,（,3,）成组夹具 适用于一组零件的夹具，一般都是同类零件，经过调整（如更换、增加一些元件）可用来定位、夹紧一组零件。,（,4,）组合夹具 组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快的组装成专用夹具。夹具使用完毕，可以方便的拆开，主要应用在单件、中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。,（,5,）自动线夹具 自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。,5/18/2026,8,按夹具使用的机床分类,这是专用夹具所用的分类方法。可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、拉床夹具等。,5/18/2026,9,按动力源分类,可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具、自紧夹具（靠切削力本身夹紧）等,5/18/2026,10,第二节 工件定位的基本原理,一、六点定位规则,二、限制工件自由度与加工要求的关系,三、必须正确处理过定位,四、定位副的选择和要求,、和、分别表示沿三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴的转动自由度。,任何工件在空间直角坐标系中都有以上六个自由度，要使工件在夹具中占据一致的正确位置，就必须限制这六个自由度。,在分析工件定位时，通常用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，就称为“六点定位规则”，简称“六点定则”。,5/18/2026,12,这六个支承点的分布必须遵守一定的规则，如,图,3-4,（,a,）,所示的平行六面体上加工半圆槽时，为保证加工尺寸,A,a,，,需限制工件的、三个自由度；为保证,Bb,，,还需限制、两个自由度；为保证,Cc,，,最后还需限制自由度。,5/18/2026,13,限制工件自由度与加工要求的关系,完全定位,不完全定位和欠定位,5/18/2026,14,完全定位,工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。当工件在,X,、,Y,、,Z,三个方向上都有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。,图,3-7,（,a,）,为在长轴上铣油槽,R3,的工序图，为了保证加工要求，六个支承点应,如图（,b,）,所示布置。,图（,c,）,为定位元件的具体布置形式，其中形块,1,、,2,相当于四个支承点，限制了、和、四个自由度，止推销,3,限制了一个自由度，防转销,4,限制了一个自由度。,5/18/2026,15,不完全定位和欠定位,有些工件，根据加工要求，并不需要限制其全部自由度，仅限制其部分自由度即可，称为不完全定位（部分定位）。如加工,图,3-9,所示的通槽，工件沿,y,轴方向的移动并不影响通槽的加工要求。为了简化定位装置，沿,y,轴方向可以不设定位点，用五点定位即可。,在满足加工要求的前提下，采用部分定位,可简化定位装置，在生产中应用很多。如,工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制,三个自由度。又如用三爪卡盘装夹车外圆,时，沿,x,轴移动和绕,x,轴转动不需要限制，,所以工件一般只须限制四个自由度。,图,3-9,工件的部分定位,当定位点少于工件应该限制的自由度，使工件不能正确定位时，称为欠定位。欠定位不能保证加工要求，往往会产生废品，因此是绝对不允许的。如,图,3-7,（,c,），,若无防转销,4,，工件绕,Y,轴回转方向的位置将不确定，铣出的油槽将与键槽不一定能达到对称要求。,5/18/2026,16,必须正确处理过定位,几个定位支承点重复限制工件的一个自由度或几个自由度，称为过定位。,图,3-10,（,a,）,所示为加工连杆,小头孔的正确定位方案。以,平面,1,限制、三个自由度；,以短圆柱销,2,限制两个自由度；,以防转销,3,限制自由度。属完,全定位。但是若用长销代替短,销,2,，,如图（,b,）,所示，由于长销限制、四个自由度，其中限制的、与平面,1,限制的自由度重复，因此会出现干涉现象。由于工件孔与端面、长销外圆与凸台面均有垂直度误差，若长销刚性很好，将造成工件与底面为点接触而出现定位不稳定或在夹紧力作用下，使工件变形；若长销刚性不足，则销弯曲而使夹具损坏，这两种情况都是不允许的。,5/18/2026,17,定位副的选择和要求,工件定位时，代表工件在夹具所占位置的点、线、面称为定位基准。但是工件的定位是通过一定的表面和定位元件相接触或配合而实现的，这些表面（定位基面）和定位元件合称定位副。定位副的选择及其制造精度将直接影响工件的定位精度和夹具的工作效率以及制造、使用等性能，故对定位副的选择须提出必要的原则和要求。,1,定位基准的选择,2,对定位元件的基本要求,5/18/2026,18,定位基准的选择,（,1,）尽量使工件的定位基准与工序基准（标定加工面位置的点、线、面）重合，以避免产生基准不重合误差。但当两基准重合后，会使夹具结构复杂或工件定位不稳定时，则应另选定位基准，此时必须计算和控制基准不重合误差（基准不重合误差的计算见本章第四节）。,（,2,）尽量用已加工面作为定位基准，以保证有足够的定位精度。当不得不采用毛面作定位基准（第一道工序）时，应尽量只使用一次。而且应选用误差小、粗糙度小、余量小的表面或与加工面有直接关系的表面作为定位基准，以利于保证加工精度。,（,3,）应使工件安装稳定，使在加工过程中因切削或夹紧力引起的变形最小。,（,4,）尽可能使工件加工的各工序采用同样的定位基准，即遵守基准统一原则，以减少设计和制造夹具的时间和费用。但如因此而造成夹具结构复杂时，则不必强求定位基准统一。,（,5,）应使工件定位方便，夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单。,5/18/2026,19,对定位元件的基本要求,（,1,）足够的精度 定位元件的精度将直接影响工件的加工精度。可根据分析计算、参考工厂现有资料或生产经验确定其制造精度。精度过低，保证不了工件的加工要求，过高会使制造困难。,（,2,）足够的强度和刚度 定位元件不仅限制工件的自由度，还有支承工件、承受夹紧力和切削力的作用，因此，应有足够的强度和刚度，以免使用中变形和损坏。,（,3,）耐磨性好 工件的装卸会磨损定位元件的工作表面，导致定位精度的下降。定位精度下降到一定程度时，定位元件须更换。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具的使用寿命，定位元件应有较好的耐磨性。,（,4,）工艺性好 定位元件的结构应力求简单、合理，便于加工、装配和更换。,（,5,）便于清除切屑 定位元件工作表面的形状应有利于清理切屑，否则会因切屑而影响定位精度，而且切屑还会损伤定位基准表面。,5/18/2026,20,第三节 常用的工件定位方法及 其定位元件,一、工件以平面定位,二、工件以内孔定位,三、工件以外圆柱面定位,5/18/2026,21,工件以平面定位,1.,主要支承,2.,辅助支承,5/18/2026,22,主要支承,主要支承用来限制工件的自由度，起定位作用，它又分为：,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，它们都是固定不动的。当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用,B,型球头支承钉。,C,型齿纹头支承钉用在工件的侧面，它能增大摩擦系数，防止工件滑动。,2,可调支承 当工件以加工过的平面定位时，可采用,A,型平头支承钉或支承板（,A,型或,B,型）。图,3-14a,）、,b,）、,c,）,所示为不同类型的支承钉。图,3-14d,）,所示支承板为,A,型光面支承板，用于垂直布置的场合。所示为,B,型带斜槽的支承板，用于水平布置的定位，其凹槽可防止细小切屑停留在定位面上。在工件定位过程中，支承钉的高度需要调整时采用图,3-15,所示的可调支承。工件为砂型铸件，先以,A,面定位铣,面，再以,面定位镗双孔。铣,面时，若采用固定支承，由于定位基面,A,的尺寸和形状误差较大，铣完后，,面与两毛坯孔的距离尺寸,H,1,、,H,2,变化也大，致使镗孔时余量很不均匀，甚至余量不够。因此，图中采用了可调支承，定位时适当调整支承钉的高度，便可避免出现上述情况。对于小型工件，一般每批调整一次，工件较大时，常常每件都要调整。在同一夹具上加工形状相同尺寸不等的工件时，可用可调支承。轴上钻径向孔，对于孔至端面的距离不等的几种工件，只要调整支承钉的伸出长度即可加工。,3,自位支承（浮动支承）在工件定位过程中，能自动调整位置的支承称为自位支承（或浮动支承）。如图,3-17,所示的叉形零件，以加工过的孔,及端面定位，铣平面,和,E,5/18/2026,23,辅助支承,辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用,常见的辅助支承有以下几种类型：,（）螺旋式辅助支承 螺旋式辅助支承的结构与可调支承相近，但操作过程不同，前者不起定位作用，后者起定位作用。,（）自位式辅助支承 弹簧推动滑柱与工件接触，用顶柱锁紧，弹簧力应能推动滑柱，但不可顶起工件。,（）推引式辅助支承 工件定位后，推动手轮,4,使滑销,5,与工件接触，然后转动手轮使斜楔,6,开槽部分涨开而锁紧。,5/18/2026,24,工件以内孔定位,在生产中，常遇到以孔作定位基准的零件。如套筒、法兰盘、杆件、拨叉等。工件以内孔表面作为定位基面时，常用的定位元件有以下几种,1,.,圆柱销（定位销）,2.,圆柱心轴,3.,圆锥心轴（小锥度心轴）,5/18/2026,25,圆柱销（定位销）,图,3-21,为常用定位销的结构。当定位销直径,D,为,3,10mm,时，为避免使用中折断，或热处理时脆裂，通常把根部倒成圆角,R,，,夹具体上应有沉孔，使定位销的圆角部分沉入孔内而不影响定位。大批大量生产时，为了便于定位销的更换，可采用图,3-21d,）所示的带衬套的结构形式。另外还有定位插销。以上所述定位销已标准化，有关参数可参照夹具手册,5/18/2026,26,圆柱心轴,3-22,圆柱心轴,1,引导部分,2,工作部分,3,传动部分,如图,3-22,所示为常见的几,种心轴结构形式。,图,a,),为,间隙配合心轴。圆柱心轴,是以外圆柱面定心、端面,压紧来装夹工件的。心轴,和工件孔一般采用,7/h6,、,7/g6,的间隙配合，所以工件能很方便的套在心轴上。但是，由于配合间隙较大，不能保证很高的同,轴度精度。,图,b,）为过盈配合心轴。心轴由引导部分,1,、工作部分,2,和与传动装置相联系的部分,3,组成。引导部分的作用是使工件迅速而正确地套入心轴。,图,c,）是花键心轴。它用于加工以花键孔为定位基准的工件。,5/18/2026,27,圆锥心轴（小锥度心轴）,图,3-23,圆锥心轴,如,图,3-23,所示，,工件在锥度心轴,上定位，以工件,定位圆孔与心轴,表面的弹性变形,夹紧工件，传递,的扭矩较小，装卸工件不便且不能加工端面。这种定位方式的定,心精度较高，可达,0.020.01mm,，,但工件的轴向位移误差较大，适用于工件定位孔精度不低于,IT7,的精车和磨削加工。,5/18/2026,28,工件以外圆柱面定位,工件以外圆柱面定位时，常用如下定位元件：,形块,不论定位基准是否经过加工，不论是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可以采用,V,形块定位。其优点是对中性好，即能使工件的定位基准轴线对中在,V,形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，并且安装方便。,半圆套,半圆套的定位精度，一般取决于定位基面精度，定位基面精度不低于,IT8,IT9,。,半圆套的最小直径应取工件定位基面的最大直径定位套 图,3-28,所示为几种常用的定位套。,定位套,定位套 为几种常用的定位套。定位套属于中心定位，常用端面作为主要限位面，并对工件定位表面精度要求较高。定位套结构简单，制造方便，但定心精度不高，用于精定位基面。,5/18/2026,29,第四节 定位误差的分析与计算,一、定位误差产生的原因,二、定位误差的计算方法,三、定位误差的综合分析与计算实例,四、工件以一面两孔定位,5/18/2026,30,定位误差产生的原因,1.,定位误差的定义,2.,定位误差产生的原因,5/18/2026,31,定位误差的定义,由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差，以表示。在初步确定工件的定位方案时，可以先假设定位误差小于或接近工件公差的三分之一，最后可根据实际情况进行调整。,定位误差研究的主要对象是工件的工序基准和定位基准。它的变动量将影响工件的尺寸精度和位置精度。,5/18/2026,32,定位误差产生的原因,造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不重合而产生的基准不重合误差以及定位基准与限位基面不重合，由此产生的基准位移误差两个方面。,不同的定位方式，其基准位移误差的计算方法不同。常见的有以下几种：,1,）用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位,2,）用定位套定位,3,）平面支承定位 平面支承定位的位移误差较容易计算,）用形块定心定位,5/18/2026,33,定位误差的计算方法,计算定位误差时，根据定位方式分别计算基准不重合误差,B,和基准位移误差,Y,，,然后按照一定的规律将它们合成。求出工序基准在加工尺寸方向上的最大变化范围。,1,）当定位基准与工序基准重合，即,0,、,0,时，产生定位误差的原因是基准位移误差，故只要计算出即可，即。,2,）当定位基准与工序基准不重合，即,0,，且,0,时，产生定位误差的原因是基准不重合误差，故只要计算出即可，即。,3,）当定位基准与工序基准不重合，即,0,，且,0,，若造成定位误差的原因是互相独立的因素时，应将两项误差相加或相减，即。,“,+”“,”号的确定方法：,若基准位移误差和基准不重合误差由小变大（或由大变小）时，均造成工序尺寸变大或变小，即两者对工序尺寸影响相同时，取“,+”,号；否则，取“”号。,5/18/2026,34,定位误差的综合分析与计算实例,图,3-37,是在金刚镗床上镗活塞销孔的示意图，,活塞销孔轴线对活塞裙部内孔,轴线的对称度要求为,0.2mm,。,以裙部内孔及端面定位，内孔,与定位销的配合为,95H7/g6,。,求对称度的定位误差,解 查表知,95H7,95,mm,，,95g6,95,mm,。,图,3-37,镗活塞销孔的定位误差计算,对称度的工序基准是裙部内孔轴线，,定位基准也是裙部内孔轴线，两者重合，,=0,。,定位基准相对与定位元件可任意方向移动，在对称度方向的最大变动范围为孔轴配合的最大间隙。所以,=(0.035+0.022+0.012)mm=0.069mm,计算所得的定位误差接近工件公差的三分之一，此方案尚可取。,5/18/2026,35,工件以一面两孔定位,一面两孔定位是工件在定位中常用的一种定位方式。在箱体、支架类零件加工时，常用工件的两孔一面定位，以使基准统一，其定位元件为一面两销。以下介绍一面两销的设计和布置，以防止产生过定位。,定位方式 工件以平面作主要定位基准，用支承板限制工件的三个自由度（、）；其中一孔用定位销定心定位，限制工件的两个自由度（、）；另一孔用菱形销定位，仅消除工件的一个转动自由度（）。菱形销作为防转支承，其轴长方向应与两销的中心连线相垂直，并应正确选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度，以保证仅限制一个转动自由度的功能。,菱形销设计 当孔距为最大极限尺寸，销距为最小极限尺寸时，菱形销的干涉点会发生在,、,。当孔距为最小极限尺寸，销距为最大极限尺寸时，菱形销的干涉点则在,、,，如图,3-39b,）,所示。为了满足工件顺利装卸的要求，需控制菱形销直径,d,2,和经削边后的圆柱部宽度,b,，,使其满足控制功能。菱形销宽度,b,可由图,3-39c,）,所示几何关系求得。,5/18/2026,36,在,AOC,中,在,BOC,中,联立两式得,a,和,2 min/4,a,两项数值很小，所以略去（,a,2 min/4,a,）,项，则,5/18/2026,37,第五节 夹紧装置与夹紧力的确定,一、夹紧装置的组成,二、夹紧装置的基本要求,三、夹紧力的方向,四、夹紧力的作用点,五、夹紧力大小的确定,5/18/2026,38,夹紧装置的组成,典型的夹紧装置由两个基本部分组成。,1.,动力源装置（简称力源）它是产生夹,紧力的动力源，所产生的力称为原始力，,有气动、液压、电动等。一般人体产生,的力不列为动力源装置。如,图,3-42,中的,夹紧装置，其动力源装置是气缸,1,2.,夹紧部分,接受和传递原始作用力使之变为夹紧力并执行夹紧任务的部分。一般有下列元件或机构组成：,（,1,）夹紧元件常指夹紧装置的终端执行元件，它与工件直接接触，并施以夹紧力,而实现夹紧，如图,3-42,中的摆动压块,6,。,（,2,）中间递力机构（简称递力机构）指介于力源与夹紧元件之间，起传递增力等作用的机构。如图,3-42,所示中铰链杠杆递力机构。,（,3,）接受原始作用力的元件。如手柄、螺母或用来连接气缸活塞杆的元件等,5/18/2026,39,夹紧装置的基本要求,夹紧装置应符合以下基本要求：,1.,牢 加紧后，应保证工件在加工过程中位置不发生变化。,2.,正 夹紧时，应不破坏工件的正确定位。,3.,快 操作方便，安全省力，夹紧迅速。,4.,简 结构简单紧凑，有足够的刚性和强度，便于制造,5/18/2026,40,夹紧力的方向,1,夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面。,如图,3-43 a,）,所示工件被镗孔,与左端面有一定,的垂直度要求，,因此，夹紧力朝,向主要限位面,A,。,这样做，有利于,保证孔与左端面的垂直度要求。再如图,3-43b,）所示，夹紧力朝向主要限位面,形块的形面，使工件的装夹稳定可靠。如果夹紧力改朝,面，则由于工件圆柱面与端面的垂直误差，夹紧时，工件的圆柱面可能离开形块的形面。这不仅破坏了定位，影响加工要求，而且加工时工件容易振动。,2.,夹紧力的方向应尽量与切削力方向一致。,5/18/2026,41,夹紧力的作用点,1.,夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。如,图,3-44,所示，夹紧力的作用点落到了定位元件的 支承范围之外，,夹紧时破坏工件,的定位，因而是,错误的。,图,3-44,夹紧力,作用点的位置,不正确,2.,夹紧力的作用点应与支承件对应，并尽量作用在工件刚性较好的部位。如,图,3-45 a,）所示，薄壁套的轴向刚性好，用卡爪径向夹紧，工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小的多。,3.,夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，防止工件产生振动。如无法靠近，可采用辅助支承。如图,3-46,所示，在一拨叉上铣槽。由于主要夹紧力的作用点距加工表面较远，故在靠近加工表面的地方设置了辅助支承。增加了夹紧力,FJ,。,这样，不仅提高了工件的装夹刚性，还可减少加工时工件的振动。,5/18/2026,42,夹紧力大小的确定,加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力的作用。理论上，夹紧力的作用应与上述力（矩）的作用平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此。夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算时应找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。并只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算步骤如下：,1.,建立理论夹紧力,理与主要最大切削力,的静平衡方程。,2.,计算实际需要的夹紧力,需,需,理。,3.,校核夹紧机构产生的夹紧力,是否满足条件：,需。,5/18/2026,43,第六节 基本夹紧机构,基本夹紧机构是指夹具中最常用的斜楔、螺旋、圆偏心或用它们组合而成的夹紧机构,一、斜楔夹紧机构,二、螺旋夹紧机构,三、偏心夹紧机构,四、铰链夹紧机构,5/18/2026,44,斜楔夹紧机构,斜楔夹紧机构，主要是利用其斜面移动时所产生的压力夹紧工件的。,如,图,3-48,所示，,工作时将工件,装入，敲击斜,楔大头，夹紧,工件；加工完,毕，敲击斜楔,小头，使工件,松开。生产中,很少单独使用,斜楔夹紧。但由斜楔与其他机构组合而成的夹紧机构却在生产中得到广泛应用。现以图,3-49,所示为例，分析机构的各种特性。,5/18/2026,45,螺旋夹紧机构,螺旋夹紧机构是指用螺旋副与其它元件（压板、垫片、螺钉等）相结合，对工件实施夹紧的机构。螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。螺旋夹紧机构结构简单，夹紧行程大，且自锁性能好，增力比大。是手动夹紧中用的最多的一种夹紧机构。常用夹紧形式有：,1.,单个螺旋夹紧机构,直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构，称为单个螺旋夹紧机构。如图,3-50,所示为,GB/T2161-91,六角头压紧螺钉。它主要用螺钉头部压紧工件。为使螺钉头部夹紧时不会损坏工件表面，常在其端部装配一个摆动压块。常见压块类型如图,3-51,所示。,5/18/2026,46,.,螺旋压板夹紧机构,夹紧机构在应用过程中，结构型式变化最多的是螺旋压板机构。如图,3-52,所示。图中,a,）、,b,）,为移动压块（松开螺母压板可直线移动），图中,c,）、,d,）,为回转式压板，另外还有钩形压板，如图,3-53,所示。其与螺旋压板相比，结构更为紧凑，使用调整更为方便。,5/18/2026,47,偏心夹紧机构,用偏心件直接或间接夹紧工件的机构称为偏心夹紧机构。偏心件类型有两种。,一种是圆偏心，如,图,3-54 a,）,另一种是曲线偏心，,如图,3-54 b,）所示。,图,c,）,为偏心轴，,图,d,）为偏心叉。,图,3-53,螺旋钩形压板,圆偏心具有结构简单、,操作方便、夹紧迅速等优点。但也存在一些缺点如：夹紧力和夹紧行程小、自锁可靠性差、结构抗冲击性较差，故一般用于夹紧行程短及切削载荷小而平稳的场合。,5/18/2026,48,铰链夹紧机构,1.,铰链夹紧机构的类型,及应用,铰链夹紧机构是指用,铰链将杠杆加以连接，,组合后用于夹紧的机,构。铰链夹紧机构常,设计成增力机构，其,结构简单，夹紧动作,快，机构摩擦损耗小。,在铰链臂为小倾角时，,增力比较大，与它联动的压板常可获得大张量，方便了工件的装卸。常用于气动夹紧机构中。,图,3-57,所示为铰链夹紧机构的五种基本类型。,5/18/2026,49,2.,型铰链机构的参数及有关计算,型铰链夹紧机构的有关设计计算与步骤有以下几方面：,（,1,）根据夹紧机构设计要求初定结构尺寸,（,2,）根据设计要求,确定所需夹紧行程、气缸行程及相应铰链臂的倾斜角。如,图,3-57 a,）所示。,（,3,）计算机构,A,端竖直分力,F,Q1,或原始作用力,F,Q,（,4,）,计算动力装置的结构尺寸,（,5,）计算公式及参数,见表,3-2,铰链夹紧机构的主要参数见,图,3-57 a,）。,机构主要参数,铰链臂的起始行程倾斜角,S,0,受力点的行程，即为气,缸的行程,x,0,铰链臂夹紧时的起始倾斜角,i,p,铰链机构的增力比。,5/18/2026,50,