第22章机床夹具设计原理.pptx

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具,通用夹具,专用夹具,成组夹具,组合夹具,车,床,夹,具,钻,床,夹,具,铣,床,夹,具,镗,床,夹,具,磨,床,夹,具,齿轮,加工,机床,夹具,其它,机床,夹具,6.2,工件的定位,一、定位的基本概念,二、六点定位原理,1,、六点定位原则,2,、完全定位与不完全定位,3,、过定位与欠定位,4,、常用的定位方式及定位分析,三、常用的定位方法和定位元件,1,、工件以平面定位,2,、工件以圆柱孔定位,3,、工件以外圆表面定位,4,、工件以其它表面定位,5,、工件的组合定位方式,一、定位的基本概念,确定工件在机床,或夹具中占有正,确位置的过程,。,三,需要使用定位装置；,个,有一定力的作用,(,重力、,条,放置力等,),；,件,在夹紧作用之前。,定,义,1,、定位的概念,(,不同于夹紧）,2,、定位基准与工序基准,定位基准,定位时确定工件在夹具中位置,的工件表面。,工序基准,加工工序图中规定本工序加工,表面相对位置的基准。,A,B,O,H,O,b1,b2,D,A,E,F,A,工序基准,的概念,加工面到工序,基准间的相对,位置关系：,距离位置要求,尺寸要求,角度位置要求,平行度、垂直度等,三、常用的定位方法和定位元件,1,、工件以平面定位,定位元件,支承,起 定 位 作 用 的 支 承,固定支承、可调支承、浮动支承,不 起 定 位 作 用 的 支 承,辅 助 支 承,固定支承,限制的自由度,点,1,、线,2,、面,3,固 定 支 承,用于侧面定位,支承钉,(GB2226,80),用于粗基准定位,用于精基准定位,限制的自由度数,点,1,、线,2,、面,3,用于侧面或顶面定位,支 承 板,(GB2236,80),有下凹斜槽,用于底面定位,固 定 支 承,可调支承,主要,定位表面不规则或毛坯,尺寸变化较大的粗基准,应用,定位，也用于成组夹具,可调支承,一般仅对一批工件调整一次,可调支承应用实例,以顶面,A,（毛坯面）定位加工,B,面，再以,B,面定位镗孔，采用可调支承可根据一批毛坯的实际偏差情况，调节支承点的位置，以解决镗孔的余量均匀问题,。,B,可调支承,A,采用可调支承可使夹具适应不同尺寸工件加工的定位要求,可调支承应用实例,自位支承,（浮动支承）,(a),(c),(b),工 作 原 理,根据工件定位面的变化自动调整,支承点与定,位面,的接触位置,作 用,增加支承接触点数,增大支承接触面积,避免过定位的产生,一般只限制一个自由度,（相当一点定位）,使 用 于,毛坯表面、断续表面,或阶梯面,(,图,a,、,b),有基准角度误差的平面,(c),自位支承的工作原理及定位情况,几种自位支承的实例,球面三点式,二点浮动式,杠杆二点式,辅助支承,作,提高工件的定位刚度和稳定性，减,用,小工件的装夹受力变形及加工振动,工作,工件定位完成后再使辅助支承与工件,原理,表面接触；辅助支承必须逐件调整。,提高定位稳定性,提高工件安装刚度,辅助支承的应用,辅助支承,不 起,定位作用,2,、工件以圆柱孔定位,工件的定位基准,孔的轴线（定心定位）,夹具的定位元件,：,间隙心轴,长,4,短,2,刚性心轴,过盈心轴,长,4,短,2,心轴,小锥度心轴,3,点定位,定心夹紧心轴,长,4,圆柱销,长,4,短,2,定位销,菱形销,1,点定位,圆锥销,3,点定位,定心夹紧心轴举 例,心 轴 定 位,过盈心轴,小锥度心轴,间隙心轴,菱形销,定 位 销,固定定位销：,GB2203-80,可换定位销：,GB2204-80,定位销头部应做出倒角或圆角，以便于装入工件定位孔。主要用于直径小于,50mm,的中小孔定位。,固定锥销,活动锥销,用于,粗基准,用于,精基准,圆 锥 销,3,、工件以外圆表面定位,定位形式,定位元件,限制的自由度,支承定位,V,形块,长,4,短,2,定 心,圆柱套,长,4,短,2,定 位,圆锥套,三点定位,外圆定心,夹紧机构,长,4,短,2,V,形 块,特 点,对 中 性 好,;,可用于非完整,外圆表面定位,主要参数,:,夹角,标准,:90,(GB220880),非标准,:60,，,120,V,形块的常用形式,活动,V,形块,按接触线长短分析圆柱体在,V,形块上的定位,定 位 套,圆柱套筒,圆锥套筒,剖分套筒,外圆定心夹紧机构举例,外圆其它定位方式举例,弹簧卡头,4,、定位表面的组合,实际工件的定位是几个定位表面的组合。,常见的定位表面组合有：,平面,+,平面组合 平面,+,孔的组合,平面,+,外圆组合 平面,+,其它表面组合,锥面,+,锥面的组合,定位面的主次之分：,第一定位面,(,支承面,),定位点数最多的定位表面,第二定位面,(,导向面,),定位点数次多的定位表面,第三定位面,(,止动面,),定位点数为,1,的定位表面,、,L+,k,L,k,L+,x,L,x,B,1,、当两孔中心距最大，而两销的中心距最小时的干涉,2,、当两孔中心距最小，而两销的中心距最大时的干涉,一面两销定位时的削边销,工件定位孔,夹具定位销,B,(5),组合表面定位,1,）一个平面和与其垂直的两个孔组合,这种定位属于过定位,解决办法是：,将销,2,做成,削边销,2,）一平面和与其垂直的两外圆柱面组合,3,）一孔和一平行于孔中心线的平面组合,5,、常用的定位方式及定位分析,常用,的定,位方,式及,定位,分析,常用定位元件所限制的自由度,常用定位元件所限制的自由度,常用定位元件所限制的自由度,常用定位元件所限制的自由度,6.3,定位误差的计算,一、,定位误差的产生,基准位移误差,基准不重合误差,二、,定位误差的计算,1,、,工件以平面定位,2,、,工件以孔定位,3,、,工件以外圆在,V,形块上定位,4,、,“,一面二孔,”,组合定位时的定位误差,三、定位误差计算的例题,专题一、,定位误差的分析与计算,一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一致即定位不准确，加工后形成加工尺寸的不一致，形成加工误差。,这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用,D,表示。,定位误差,：,工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。,问题？,用逐件试切法加工是否存在定位误差？,当夹具在机床上的定位精度已达到要求时，如果工件在夹具中定位的不准确，将会使工序基准在加工尺寸方向上产生偏移。往往导致加工后工件达不到要求，存在定位误差。,明确两点：,1,、只有用调整法加工一批零件才产生定位误差，用试切法不产生定位误差。,2,、定位误差是一个界限值（有一个范围）,一,.,定位误差及其产生原因,注意,定位误差是某一工序中某一精度指标（尺寸、位置）的误差；,一种定位方式可以引起多种定位误差；,存在定位误差的前提是采取调整法加工一批零件时；,得出的误差值是最大的误差范围；,误差不一定为线性关系。,定位误差,：是指采用“调整法”加工工件时，其,工序基准在加工方向上的最大变动量,。,包括基准不重合误差和基准位移误差。,（用,DW,表示可简化为,D,）,也可以定义为工序尺寸在加工方向上的最大变动量,。,基准不重合误差,：,工序基准相对于定位基准在加工方向上的最大位置变动量,。（,用,JB,表示可简化为,B,）,基准位移误差,：由于定位元件、定位基准本身制造误差而引起,定位基准本身相对位置在加工方向上的最大变动量,。,（用,JW,表示,可简化为,Y,）,二、基本概念：,加工顶面,2,，以底面和侧面定位，此时定位基准和工序基准都是底面,3,，即基准重合。,定位误差：,D,=0,一）、工件以平面定位,加工台阶面,1,，定位同工序一，此时定位基准为底面,3,，而工序基准为顶面,2,，即基准不重合。,即使本工序刀具以底面为基准调整得绝对准确，且无其它加工误差，仍会由于上一工序加工后顶面,2,在,H,H,范围内变动，导致加工尺寸,A,A,变为,A,A,H,，,其误差为,2,H,。,基准不重合误差,B,=2,H,1,、定位误差的产生,基准不重合误差,工序二改进方案使基准重合了,(,B,=0),。这种方案虽然提高了定位精度，但夹具结构复杂，工件安装不便，并使加工稳定性和可靠性变差，因而有可能产生更大的加工误差。,从多方面考虑，在满足加工要求的前提下，基准不重合的定位方案在实践中也可以采用。,H,1,-,1,d-,d,d,0,-,d0,O,H,H,1,-,1,Y,D,+,D,O,O,1,H,定位心轴与工件孔,为过盈配合时,定位心轴与工件孔,为间隙配合时,D,=0,D,=Y,2,、定位误差的产生,基准位移误差,例,2:,加工如图,A,所示零件，在工件上欲铣削一缺口，保,证尺寸,8,-0.08,mm,。现采用图,B,C,所示两种定位方案。,试分析那种定位方案的定位精度高。若不能满足图纸,要求，定位方案应如何改进？并绘草图说明。,A,8,-0.08,50,+0.15,20,-0.2,C,B,1,=0.15,方案,D,3,=0,20,-0.2,2,=0.2,A,8,-0.08,50,+0.15,20,-0.2,D,方案,B,方案,C,d-,d,D,+,D,O,心轴水平放置的定位示意图,O,O,1,O,1,H,3,H,2,H,1,d,0,d0,工序尺寸不同的标注方式,二、工件以内孔定位,H,1max,d-,d,O,Y,D,+,D,H,1,min,当孔最大、心轴最小,D,max,=D+,D,；,d,min,=d,d,Y=(,D,max,d,min,)/2,=(,D+d)/2,D,=H,1max,H,1,min=Y,=,(,D+d)/2,工序尺寸标注为,H,1,O,1,工序基准：孔的轴线,定位基准：孔的轴线,此时基准重合,B=,0,二）工件在水平心轴上定位时的定位误差计算,D=Y,H,2,d-,d,O=,H,H,2,Y,D,+,D,O,O,1,H,孔最小、心轴最大,D,min,=D,；,d,max,=d,H,2,=H,d/2,孔最大、心轴最小,D,max,=D+,D,；,d,max,=d,d,H,2,=H+Y,(,D,+,D)/2,工序尺寸标注为,H,2,O,1,工序基准：孔上母线,定位基准：孔的轴线,d/2,(D+,D)/2,D,=,H,2,H,2,=H+Y,(,D,+,D)/2,(,H,d/2),=Y,D/2=d/2,本题：,D,=Y,B,基准不重合,有基准不重合误差,B,H,H,3,d-,d,d,0,O,H,*,3,H,Y,D,+,D,O,O,1,B=,d,0,/2,H,3,H,*,3,B=,d,0,/2,孔最小、心轴最大,d,0max,时,:H,3,=H+d,0,/2,d,0min,时,:,H,3,=H+(d,0,d,0,),/2,孔最大、心轴最小,d,0max,时,:,H,*,3,=H+,Y+,d,0,/2,d,0min,时,:H,*,3,=H+,Y+,(d,0,d,0,),/2,D=,H,*,3,H,3,=,d,0,/2+Y=(d,0,+,d,+,D)/2,工序尺寸标注为,H,3,工序基准：外圆下母线,定位基准：孔的轴线,基准不重合,有基准不重合误差,B,本题：,D,=Y+B,X,max,/2,X,max,X,max,X,max,d,min,D,max,为保证工件装卸方便,孔轴之间应有最小间隙,因此标注形式为,:,孔,:,轴,:,X,max,=D,max,d,min,=D+,D,(,d,ex),=D+,D,(,d,ex)+es-es,=,D+(-es+ex)+D,(,d,es),=,D+,d+x,min,Y=,D+,d+x,min,垂直放置心轴,三）、工件,以外圆,在,V,形块,上的定位误差计算,d/2,(d,d)/2,Y,O,O,基准位移误差 的产生,/,Y,圆柱体上铣平面不同,形式的工序尺寸标注,O,O,工序尺寸标注为,H,1,H,1,=,H,H,1,H,3,H,2,H,1,D,(H1),=H,1,H,1,=Y,=,d,2sin(,/,2,),标准心棒轴线,d/2,(d,d)/2,/,Y,D,(H2),=,H,2,H,2,H,2,=,d/2,H,H,2,=,(d,d)/2,H,Y,O,O,工序尺寸标注为,H,2,H,H,2,H,2,d/2,(d,d)/2,D,(H2),=,Y,+,B,a,b,P,/,Y,D,(H3),=,H,3,H,3,H,3,=,d/2,+H,H,3,=,(d,d)/2+,H+,Y,O,O,工序尺寸标注为,H,3,H,H,3,H,3,d/2,(d,d)/2,D,(H3),=,Y,B,c,e,定位误差的计算,三种方法：,1.,定义法（也称几何作图法）,采用几何作图法计算定位误差通常要画出工件的定位简图，并在图中夸张地画出工件变动地,极限位置,，重要的是找出工序基准变动的两个极限位置，然后运用初等几何知识，求出,工序基准在工序尺寸加工方向上的最大变动量,即为定位误差。,2,.,合成法：,基准不重合误差的方向和基准位移误差的方向可能不相同，,定位误差,D,取为基准不重合误差,B,和基准位移误差,Y,的矢量和,(,D=Y,B),。,3.,微分法（不常用）,定位误差的大小由,基准不重合误差,B,和,基准位移误差,Y,两项因素所决定。一般在计算时，先分别计算出,B,和,Y,，然后按一定的规律将两者合成得到,D,。计算时通常有下列几种情况：,(1),Y,0,，,B,=0,时，,D,=,Y,。,(2),Y,=0,，,B,0,时，,D,=,B,。,(3),Y,0,，,B,0,时，,两者的合成要看工序基准是否在定位基面上：,如果工序基准不在定位基面上,，则,D,=,Y,+,B,;,如果工序基准在定位基面上,，则,D,=,Y,B,。,式中,“,”,号判断的方法和步骤如下：,分析,定位基面直径,由大变小时,，,定位基准的变动方向,;,设定位基准的位置不动，分析工序基准的变动方向,;,如果两者的变动方向,相同,，则取“,+,”,号，,如果两者的变动方向,相反,，则取“,-,”,号。,通过以下几个例题，介绍定位误差计算的解题分析过程及计算方法。,工序尺寸,A,1,、,A,2,、,A,3,的定位误差？,定位误差计算例题,1,H,D,d,L,L,1,D=,160,0.14,d=,40,0.10,L,1,=80,0.10,D,对,d,的同轴度误差为,0.04,，求,H,、,L,尺寸的定位误差？,X,Y,L,尺寸,:,H,尺寸：,A,B,定位基准,A,工序基准,B,基准不重合,定位基准,D,外圆的中心线,工序基准,d,下母线,定位误差计算例题,2,计算,H,尺寸的定位误差，需考虑三个问题：,1,、由,D,尺寸误差变化引起的基准位移误差；,Y=D/2sin(/2)=0.14/2sin45,0,=0.10,2,、由于,D,对,d,有同轴度误差，使,D,轴线与,d,轴线偏移，还将影响基准不重合误差的大小。,B,1,=d/2 B,2,=,同轴度误差,=0.04,3,、,D,与,d,的尺寸组合不同时的,H,尺寸问题,:,a,）,D,最大、,d,最大：,Ha=C+d/2,b,）,D,最大、,d,最小：,Hb=C+d/2,d/2,c,）,D,最小、,d,最大：,Hc=C+Y+d/2,d,）,D,最小、,d,最小：,Hd=C+Y+d/2,d/2,D,*(H)=,Hc,Hb=Y+d/2=Y+B,1,D,(H)=,D,*(H)+,B,2,=0.19,d,min/,2,O,O,2,O,1,L,max,L,min,H,H,O,O,1,O,2,H,O,2,定位误差计算例题,3,P,19,第,32,题,A,1,A,2,L,3,L,2,L,1,阶梯轴以两短,V,形块定位铣半圆键槽、钻孔（左侧），已知 ，,L,1,=30,，,L,2,=80,，,L,3,=120,，求工序尺寸,A,1,，,A,2,的定位误差,d,1,d,2,-1-,定位误差计算例题,4,L,3,L,2,L,1,O,1,O,2,O,1,O,1,O,1,O,2,O,2,O,2,y1,y2,L,d,1max,d,2min,d,1min,d,2max,-2-,d,1m,ax,d,2max,d,1min,d,2m,i,x,M,N,E,F,保证加工精度实现的条件,若规定工件的加工允差为,工件,，以,夹具,表示与采用夹具有关的误差，以,加工,表示除夹具外与工艺系统其它因素（如机床误差、刀具误差、受力受热变形等）有关的加工误差，为保证工件的加工精度要求，必须满足误差计算不等式：,工件,夹具,加工,工件在夹具中位置确定了以后,有可能存在定位误差,为了保证工件的加工精度,在进行定位设计时,必须进行定位误差的分析和计算,根据具体情况,计算后的定位误差小于相应尺寸及位置公差的,1/3,1/5,认为这种定位方案合适。,6.4,工件的夹紧,一、对夹紧装置的基本要求,二、夹紧力的确定,1,、夹紧力方向选择的原则,2,、夹紧力作力点选择的原则,3,、夹紧力大小方向的估算,三、基本夹紧机构,1,、斜楔夹紧机构,2,、螺旋夹紧机构,3,、偏心夹紧机构,4,、联动夹紧机构,5,、其它夹紧机构,四、夹紧机构的动力装置,一,、工件在夹具中的夹紧,1.,夹紧装置的组成及基本要求,组,成,（,1,）,力源装置,（,2,）,中间传力机构,（,3,）,夹紧元件,作,用,1,）改变作用力的方向；,2,）改变作用力的大小；,3,）使夹紧实现自锁。,1,）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置；,稳,2,）夹紧力大小要适当；,牢,3,）夹紧动作要迅速、可靠；,快,4,）结构紧凑，易于制造与维修。,5,）标准化,基,本,要,求,一、对夹紧机构的基本要求,1,、夹得稳,夹紧过程不能破坏工件的正确定位，夹紧机构动作平稳，有足够的刚度和强度。,2,、夹得牢,夹紧过程应可靠适当，夹紧力过大会引起工件的变形或损伤，夹紧机构一般应能自锁。,3,、夹得快,夹紧机构的结构设计力求简单紧凑，操作应方便、省力和快捷，以减轻工人的劳动强度，缩短辅助时间，提高生产效率。,4,、安全性,夹紧机构的设计应保证安全性，不允许在加工中出现松动或振动。,5,、标准化,尽量采用标准结构设计和标准化元件。,二、夹紧力的确定,1,、夹紧力方向的选择,夹紧力的方向不能破坏工件定位的准确性,夹紧力方向应朝向主要定位基准，并保证工件与定位元件接触的可靠性,。,夹紧力的方向应使夹紧时工件的变形最小,夹紧薄壁工件尤其应当注意,W,Q,W,P,P,Q,夹紧力方向的选择应使夹紧力最小,利用重力、切削力，最好是方向相同。,Q,W,P,Q,、,P,、,W,同向，所需夹紧力,Q,最小,Q,与,P,、,W,反向,Q P+W,Q(P+W)/,所需夹紧力,Q,最大,Q,夹紧力,P,切削力,W,重力,P,W,Q,Q,Q=P+f,1,W,P,Q=(P,f,1,W)/f,2,P,/f,2,选择不同方向夹紧力的比较,2,、夹紧力作力点,选择的原则,夹紧力作用点应落在支承元件或支承平面范围内,Q,Q/2,Q/2,夹紧力作用点应处于工件刚度好的部位,(A),(B),改变着力点形式以减小工件的夹紧变形,A,B,锥面,垫圈,夹紧力作用点应尽量靠近被加工表面,提高工件加工部位的刚度，减小切削,振动，必要时采用辅助支承,Q,Q,3,、夹紧力的估算,Q=K,Q,Q,按静力平衡条件估算的夹紧点的夹紧力。,K,安全系数；粗加工：,2.53,，,精加工：,1.52,。,估算方法,分析计算法 类比法,Q,F,R,钻削力矩与夹紧摩擦力矩平衡：,M=(nQ,+F)f,1,r+n,Q,f,2,R,M,例：钻孔时压板夹紧工件端面,M,钻削力矩；,F,钻削轴向力；,Q,夹紧力；,n,压板数；,f,1,工件与夹具间的摩擦系数,；,f,2,压板与工件间的摩擦系数；,r,工件底面的当量摩擦圆半径；,若考虑安全系数，则：,夹具,工件,压板,三、基本夹紧机构,1,、斜楔夹紧机构,2,、,螺旋夹紧机构,3,、,偏心夹紧机构,4,、铰链夹紧机构,1,、斜楔夹紧机构,基本的夹紧机构,螺旋及偏心夹紧,均为斜楔的变形,基本问题,夹 紧 力,自锁条件,夹紧行程,双升角斜楔，前端大升角,1,用于加大夹紧行程，后端小升角,2,则用于夹紧与自锁,P,Q,N,R,2,R,1,F,1,2,1,根据静力平衡：,X,方向：,P=F,1,+R,x,因为：,F,1,=,Q,tg,1,R,x,=,Q,tg(,+,2,),所以：,P=Q,tg,1,+,tg(,+,2,),斜楔夹紧力,Q=P,tg(,+,1,)+,tg,2,工件,斜楔,斜楔夹紧机构的夹紧力,P,原始作用力；,Q,斜楔夹紧力；,1,斜楔与工件间的摩擦角,2,斜楔与夹具体间的摩擦角,Q,R,X,L,h,夹具体,W,N,R,2,R,1,F,2,F,1,2,1,Q,撤除后，斜楔不松动，则,:,F,1,R,2x,=,R,2,sin(,2,),=,W,tg(,2,),F,1,=,W,tg,1,W,tg,1,W,tg(,2,),自锁条件,(,1,+,2,),工件,斜楔,斜楔夹紧机构的自锁条件,R,2x,钢与钢,(,或铁,),的摩擦系数为,0.10.15,1,、,2,约为,5.7,8.5,，,11,17,为确保手动斜楔夹紧的自锁，,取,6,11,W,斜楔夹紧的增力比与行程比,增 力 比,i,p,：,令,i,p,=Q/P=1/,tg(,+,1,)+,tg,2,若,1,=,2,=0,，,i,p,=1/tg,，,i,p,理想增力比。,显然由于摩擦的存在，斜楔机构的实际增力比变小。,行 程 比,i,S,：,i,s,=h/L=tg,=1/,i,p,h,夹紧行程；,L,水平移动行程；,对于需要自锁的手动,斜楔夹紧机构来讲，增力比与行程比是一对相互矛盾的参数。,斜楔夹紧的特点：,1,）有增力作用，扩力比,i=,Q,/,P,2,）夹紧行程小,h/l,=tan,，故,h,远小于,l,；,3,）结构简单，但操作不方便。,主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。,2,、螺旋夹紧机构,单螺旋夹紧,特,结构简单、增力比大,点,夹紧辅助时间长。,螺旋压板机构,钩型压板,R,1,Q,R,2,Q,F,2,F,1,N,R,x,1,2,P,L,紧固螺纹的扳手力矩,:,M=P,L,螺旋底端与夹压工件表面的摩擦力矩：,M,d,=F,2,r*=Q,r*,tg,2,螺纹副接触处的摩擦力矩：,M,f,=R,X,dz/2=Q,tg(,+,1,),dz/2,对工件的夹紧力：,Q=P,L,r*,tg,2,+tg(,+,1,),dz/2,力矩平衡：,M=M,f,+M,d,符号说明：,P ,作用在扳手上的力：,L,扳手长度；,r*,螺旋底端与工件接触的当量摩擦半径,;dz/2,螺纹中径,;,1,螺旋副的当量摩擦角；,2,螺旋底端与工件的摩擦角,单个螺旋夹紧力的计算,螺旋底端,螺旋螺母副,接触处,单螺旋夹紧的快卸结构及元件,（,3,）螺旋夹紧机构,螺旋夹紧特点：,1,）结构简单，自锁性好，夹紧可靠；,2,）扩力比,远比斜楔夹紧力大；,3,）夹紧行程不受限制；,4,）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低,类 型,圆 偏 心,升角变化大,;,曲线偏心,升角变化均匀,特 点,快速夹紧，夹紧力及夹紧行程小；自锁性差；用于表面尺寸精度高和切削振动小的夹紧。,3,、偏心夹紧机构,O,O,1,e,x,x,x,x,D/2,圆偏心作用原理,O,偏心转轴；,O,1,偏心轮中心；,D,圆偏心直径；,e,偏心距,；,N,x,偏心轮夹压点；,x,夹压点楔角,N,x,p,p,O,O,1,e,1,2,Q,F,1,F,2,R,2,R,1,N,三个 自锁条件；夹紧力；问题 夹紧距离（升程）,A,）偏心夹紧自锁条件：,斜楔自锁条件：,1,+,2,；当为曲线斜楔中的,max,时，可满足圆偏心任意一点夹压时的自锁。因此：,1,+,2,max,=,p,1,偏心圆周夹压点处的摩擦角；,2,转轴,O,圆周处的摩擦角,。,当,x,=/2,时，,max,=,p,，则：,若忽略摩擦角,2,（更利于自锁）,则,:tg,1,tg,p,=2e/D,取,tg,1,=0.100.15,则,D/e1420,时，圆偏心夹紧机构能保证自锁,.,自锁受力分析,圆偏心夹紧设计原理,O,O,1,e,p,x,=90,p,Q,F,1,F,2,R,1,N,R,2,P,F,x,F,2,1,夹 紧 力,Q=2PL,D,tg,2,+tg(,1,+,p,),B,）圆偏心的夹紧力,C,）圆偏心的,工作表面范围,与夹紧行程,0,180,b,O,1,a,O,O,1,a,b,e,e,工作表面范围,工作表面范围在,X,=0 180,时,最大夹紧行程：,S=2e,O,e,O,O,1,O,1,e,S,a,b,a,圆偏心的工作表面范围,与夹紧行程,工作表面范围在,X,=/4 3/4,时,最大夹紧行程：,S,b,X,X,X,=/4,X,=3,/4,4,、其它夹紧机构,铰链夹紧机构,由铰链与杠杆组合成的夹紧机构,：,基本类型：,单臂铰链夹紧机构；单臂双作用铰链夹紧机构，,双臂双作用铰链夹紧机构；,Fig6-34,特点,：,增力比大、自锁性差，夹紧动作快，多用于机动夹紧。,定心夹紧机构,定心定位与夹紧过程同时实现。,以等速移动原理工作的定心夹紧机构,斜楔定心夹紧机构,(Fig6-35,、,36),、螺旋定心夹紧机构、杠杆定心夹紧机构等。,以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构,弹簧夹头,(Fig6-37,、,38),、薄膜卡盘、碟形弹簧定心夹紧机构、液性塑料定心夹紧机构等。,5,、联动夹紧机构,单件多点联动夹紧,需要采用浮动压头,或浮动压紧机构,B),多件联动夹紧,连续多件夹紧,夹紧力顺次连续传给每一个工件；,总夹紧力,=,单个工件的夹紧力,加工尺寸的方向应当与夹紧力方向垂直,平行多件夹紧,各工件的夹紧力,相互平行,总夹紧力,=,各工件夹紧力之和,夹紧元件应采用,浮动压块,或能自由调节,四、夹紧机构的动力装置,气动夹紧装置：图,240,液压夹紧装置,气液增压,(,组合,),夹紧：图,244,真空夹紧,:,电磁夹紧装置：图,270,2.5,常用的夹具及设计要点,一、常用夹具类型（见书上内容）,按机床类型区分,：,车床夹具 钻床夹具 铣床夹具,镗床夹具等,按夹具组成的形式：,成组夹具 组合夹具 随行夹具等,二、几种机床夹具的设计要点,夹具的连接元件、对刀装置和引导元件,1.,连接元件,2.,引导元件,3.,对刀装置,本章其他小节内容请同学们自学，自学过程中注意理论是如何与实际相联系的。,本章内容到此结束，谢谢大家！,