机床夹具设计基础PPT文件格式下载.ppt

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大大小小、方方向向、作用点）作用点）l传传力力方方式式（手手动动、气气动动、液液力力、电力等）电力等）l夹紧机构（增力、快速、机动等）夹紧机构（增力、快速、机动等）3对夹紧装置的设计要求对夹紧装置的设计要求l能保持工件定位时已获得的正确位置能保持工件定位时已获得的正确位置l夹紧要可靠和适当夹紧要可靠和适当l操操作作方方便便、安安全全，劳劳动动强强度度低低，生生产产效率高效率高l夹夹紧紧装装置置的的自自动动化化和和复复杂杂程程度度与与生生产产批量与生产方式相适应批量与生产方式相适应l有良好的工艺性和经济性有良好的工艺性和经济性二、夹紧力确定的基本原则l夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素点三个要素1夹紧力方向的确定夹紧力方向的确定l应应指指向向各各定定位位元元件件，且且尽尽可可能能使使之之垂垂直直于于主主要要定定位位基基准准，应应在在工工件件刚刚度度最最大大的的方方向向上上将将工工件件夹紧夹紧l有助于定位，不破坏定位的准确性和可靠性有助于定位，不破坏定位的准确性和可靠性l应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小l应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、提高生应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、提高生产效率产效率2夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择l夹夹紧紧力力作作用用点点是是指指夹夹紧紧元元件件与与工工件件接接触触的一小块面积的一小块面积l应应落落在在支支承承元元件件上上或或几几个个支支承承元元件件所所形形成的支承面内成的支承面内l应选在工件刚性较好的部位应选在工件刚性较好的部位l应尽可能靠近被加工表面，以减少切削应尽可能靠近被加工表面，以减少切削力翻转力矩的影响，减少振动力翻转力矩的影响，减少振动3夹紧力大小的确定夹紧力大小的确定l要足够防止加工时松动要足够防止加工时松动l使工件受压变形小，刚性差的工件使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压应均匀加压l机动夹紧时应计算夹紧力的大小，机动夹紧时应计算夹紧力的大小，以理论夹紧力乘以安全系数以理论夹紧力乘以安全系数K粗加工取粗加工取K2.53，精加工取精加工取K1.52夹紧力三要素的确定，是一夹紧力三要素的确定，是一个综合性问题，必须考虑工个综合性问题，必须考虑工件的结构特点、加工工艺方件的结构特点、加工工艺方法、定位元件的结构和布置法、定位元件的结构和布置等多种因素。

等多种因素。

三、常用的夹紧机构及选用1斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构工工作作原原理理：

利利用用楔楔块块的的斜斜面面将将楔楔块块的的推力转变为夹紧力，从而夹紧工件推力转变为夹紧力，从而夹紧工件夹紧力的大小：

夹紧力的大小：

夹持原则：

l楔楔块块夹夹紧紧工工件件后后应应能能自自锁锁，11+22为自锁条件为自锁条件l一一般般钢钢铁铁的的摩摩擦擦系系数数为为0.10.15，取取11=2=57，故故1014l为了安全可靠，取为了安全可靠，取=57夹紧特点：

夹紧特点：

l结结构构简简单单，有有增增力力作作用用。

一一般般扩扩力力比比Q/F3。

l楔楔块块夹夹紧紧行行程程小小，增增大大行行程程会会使使自自锁锁性能变差性能变差l操作不便，夹紧和松开均需敲击操作不便，夹紧和松开均需敲击l楔楔块块材材料料：

通通常常用用20钢钢渗渗碳碳，淬淬硬硬5862HRCl偏心轮、凸轮、螺钉为楔块的变种偏心轮、凸轮、螺钉为楔块的变种双升角斜楔双升角斜楔2螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构工作原理：

工作原理：

类似楔块类似楔块夹紧力大小：

夹紧力大小：

类似楔块类似楔块夹紧特点：

l结构简单，增力大结构简单，增力大l夹紧可靠，能保证自锁夹紧可靠，能保证自锁l夹紧动作慢，适合手动夹紧夹紧动作慢，适合手动夹紧螺旋夹紧的构造：

螺旋夹紧的构造：

螺钉、压块、螺钉、压块、手柄等手柄等l简单螺钉夹紧机构简单螺钉夹紧机构l螺钉压板夹紧机构螺钉压板夹紧机构3偏心夹紧机构偏心夹紧机构工工作作原原理理：

利利用用转转动动中中心心与与几几何何中中心心偏偏移的圆盘或轴作为夹紧元件移的圆盘或轴作为夹紧元件夹紧特点：

l结构简单，制造方便结构简单，制造方便l夹紧迅速，操作灵活夹紧迅速，操作灵活l行程小，增力小，自锁能力差行程小，增力小，自锁能力差l适合夹紧力小、振动小的场合适合夹紧力小、振动小的场合自锁条件：

自锁条件：

D/e1420设计计算：

设计计算：

l偏偏心心距距取取2e+（：

工工件件尺尺寸寸公公差差；

：

装卸工件预留间隙装卸工件预留间隙）l偏心轮直径取偏心轮直径取D=14e20el手柄长取手柄长取L=（22.5）Dl最小夹紧行程最小夹紧行程Smin=+l偏心轮材料：

偏心轮材料：

20钢或钢或20Cr；

表面渗碳淬表面渗碳淬火火5560HRC，磨光、发蓝磨光、发蓝偏心夹紧机构的应用偏心夹紧机构的应用如图所示为夹紧与如图所示为夹紧与移动压板联动的机构。

移动压板联动的机构。

工件定位后，扳动手柄，工件定位后，扳动手柄，先是有拨先是有拨销销1拨动压板拨动压板上的螺钉上的螺钉3使压板使压板2进到进到夹紧位置。

继续扳动手夹紧位置。

继续扳动手柄，拨销与螺钉脱开，柄，拨销与螺钉脱开，而由偏心轮顶起压板夹而由偏心轮顶起压板夹紧工件。

松开时，由拨紧工件。

松开时，由拨销销1拨动螺钉拨动螺钉4，将压板，将压板退出，卸下退出，卸下工件。

工件。

4多位夹紧机构多位夹紧机构单件多位（联动）夹紧机构单件多位（联动）夹紧机构多件多位（联动）夹紧机构多件多位（联动）夹紧机构设计多位夹紧机构应注意的问题l夹夹紧紧元元件件必必须须为为浮浮动动、可可调调节节的的联联动动零零件件，以以保保证证同同时时均均匀匀夹夹紧紧和和同同时松开时松开l夹夹紧紧力力方方向向应应与与定定位位方方式式和和加加工工方方法相适应法相适应l应保证每一工件都有足够的夹紧力应保证每一工件都有足够的夹紧力l夹紧元件和传力零件应有足够的刚夹紧元件和传力零件应有足够的刚性，保证传力均匀性，保证传力均匀四、夹紧动力源装置1气动夹紧气动夹紧l包括三个部分：

第一部分为气源，包括三个部分：

第一部分为气源，第二部分为控制部分，第三部分为第二部分为控制部分，第三部分为执行部分。

执行部分。

2液压夹紧液压夹紧l液压夹紧是利用液压油为工作介质液压夹紧是利用液压油为工作介质来传力的一种装置。

它与气动夹紧来传力的一种装置。

它与气动夹紧比较，具有夹紧力稳定、吸收振动比较，具有夹紧力稳定、吸收振动能力强等优点，但结构比较复杂、能力强等优点，但结构比较复杂、制造成本高，因此适用于大量生产。

制造成本高，因此适用于大量生产。

液压夹紧的传动系统与普通气压系液压夹紧的传动系统与普通气压系统类似。

统类似。

液压装置的特点：

液压油油压高、传动力大，在产生同样液压油油压高、传动力大，在产生同样原始作用力的情况下，液压缸的机构尺原始作用力的情况下，液压缸的机构尺寸比气压的小许多倍。

寸比气压的小许多倍。

油液的不可压缩性使夹紧刚度高，工作油液的不可压缩性使夹紧刚度高，工作平稳、可靠。

平稳、可靠。

液压传动噪声小，劳动条件比气压的好。

但是，油压高容易漏油，要求液压元件但是，油压高容易漏油，要求液压元件的材质和制造精度高，故而夹具成本较的材质和制造精度高，故而夹具成本较高。

高。

3、气、气-液组合夹紧液组合夹紧l气气-液组合夹紧的动力源为压缩空气，液组合夹紧的动力源为压缩空气，但要使用特殊的增压器，比气动夹紧但要使用特殊的增压器，比气动夹紧装置复杂。

它的工作原理如图装置复杂。

它的工作原理如图3-32所示，所示，压缩空气进入气缸压缩空气进入气缸1的右腔，推动增压的右腔，推动增压器活塞器活塞3左移，活塞杆左移，活塞杆4随之在增压缸随之在增压缸2内左移。

因活塞杆内左移。

因活塞杆4的作用面积小，使的作用面积小，使增压缸增压缸2和工作缸和工作缸5内的油压得到增加，内的油压得到增加，并推动工作缸中的活塞并推动工作缸中的活塞6上抬，将工件上抬，将工件夹紧。

夹紧。

气液增压装置的典型结构气液增压装置的典型结构气液增压装置的典型结构气液增压装置的典型结构卧式双级气液卧式双级气液卧式双级气液卧式双级气液增压器，它的夹紧动作分两步完成。

增压器，它的夹紧动作分两步完成。

预压级预压级预压级预压级增压级增压级增压级增压级气液增压装置的特点气液增压装置的特点气液增压装置的特点气液增压装置的特点不需要增加机械增力机构就能产生很大不需要增加机械增力机构就能产生很大不需要增加机械增力机构就能产生很大不需要增加机械增力机构就能产生很大的夹紧力，使夹的夹紧力，使夹的夹紧力，使夹的夹紧力，使夹具结构简化，传动效率具结构简化，传动效率具结构简化，传动效率具结构简化，传动效率提高和制造成本降低。

提高和制造成本降低。

气液增压装置已被制成通用部件，可以各气液增压装置已被制成通用部件，可以各气液增压装置已被制成通用部件，可以各气液增压装置已被制成通用部件，可以各种方式灵活、种方式灵活、种方式灵活、种方式灵活、方便地与夹具组合使用方便地与夹具组合使用方便地与夹具组合使用方便地与夹具组合使用。

气液增压装置气液增压装置4.气动夹紧装置的扩力机构气动夹紧装置的扩力机构中间能扩力的传动机械称为扩力机构。

中间能扩力的传动机械称为扩力机构。

常见的类型：

楔块式、杠杆式、铰链连常见的类型：

楔块式、杠杆式、铰链连杆式和气液压增力装置。

杆式和气液压增力装置。

铰链夹紧机铰链夹紧机构是一种增构是一种增力机构，由力机构，由于结构简单，于结构简单，增力倍数大，增力倍数大，摩擦损失小，摩擦损失小，故在气动夹故在气动夹具中应用广具中应用广泛。

泛。

五、磁力装置五、磁力装置磁力装置按其磁力的来源，磁力装置按其磁力的来源，磁力装置按其磁力的来源，磁力装置按其磁力的来源，分为永磁式和电磁式两类，永磁分为永磁式和电磁式两类，永磁分为永磁式和电磁式两类，永磁分为永磁式和电磁式两类，永磁式是由永久磁铁产生吸力将工件式是由永久磁铁产生吸力将工件式是由永久磁铁产生吸力将工件式是由永久磁铁产生吸力将工件夹紧，如常见的标准通用永磁工夹紧，如常见的标准通用永磁工夹紧，如常见的标准通用永磁工夹紧，如常见的标准通用永磁工作台。

它的优点是不消耗电能，作台。

它的优点是不消耗电能，经久耐用，但吸力没有电磁式的经久耐用，但吸力没有电磁式的经久耐用，但吸力没有电磁式的经久耐用，但吸力没有电磁式的大。

大。

右图为车床用感应式电磁卡右图为车床用感应式电磁卡右图为车床用感应式电磁卡右图为车床用感应式电磁卡盘。

盘。

磁力夹紧主要适用于薄件磁力夹紧主要适用于薄件磁力夹紧主要适用于薄件磁力夹紧主要适用于薄件加工和高精度的磨削；

它具有加工和高精度的磨削；

它具有结构简单紧凑，安全可靠，夹结构简单紧凑，安全可靠，夹结构简单紧凑，安全可靠，夹结构简单紧凑，安全可靠，夹紧动作迅速等特点。

紧动作迅速等特点。

六、真空装置六、真空装置真空装置是利用封闭