制造装备3.pptVIP

第四章 机床夹具设计 3、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，偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变异型。常用的偏心件是偏心轮和偏心轴，图4-41所示为几种常见的偏心夹紧机构。 偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，但夹紧力和夹紧行程较小，一般用于切削力不大、振动小的场合。铣削加工属于断续切削，振动大，铣床夹具不能采用偏心夹具。 前述三种基本夹紧机构都利用斜面和自锁原理增大夹紧力，但扩力比不同，最大的是螺旋夹紧，扩力比可达168-176.而通常结构尺寸的偏心夹紧扩力比为12-15。在使用性能方面，螺旋夹紧的工作行程不受限制，夹紧可靠，但夹紧费时。而偏心圆夹紧迅速，但工作行程小，自锁性较差。这两种夹紧方式一般多用于要求自锁的手动夹紧机构。 4、定心夹紧机构 定心夹紧机构是一种能同时实现对工件定心、定位和夹紧作用的夹紧机构。夹紧过程中能使工件的某一轴线位于夹具中的指定位置，实现定心夹紧作用。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件既是定位元件，也是夹紧元件，称为定心-夹紧元件。 定心夹紧机构结构形式较多，从工作原理上可归纳为依靠定心-夹紧元件向心等速移动实现定心夹紧；依靠定心-夹紧元件产生均匀弹性，实现定心夹紧两种基本类型。 图4-42所示为螺旋定心夹紧机构，螺杆3的两端分别有螺距相等的左、右螺纹，转动螺杆，通过左、右螺纹带动2个V型块1和2同步向中心移动，从而实现工件的定心夹紧。 图4-43A所示为工件以外圆柱面定位的弹簧夹头，旋转螺母4，其内螺孔端面推动弹性筒夹2移动，锥套3内锥面迫使筒夹2上的簧瓣向里收缩，将工件定心夹紧。图4-43B所示为工件以内孔定位的弹簧心轴，旋转带肩螺母8时，其端面向左推动锥套7迫使弹性筒夹6上的簧瓣向外张开，将工件定心夹紧。 5、联动夹紧机构 在设计夹紧机构时，有时需要对一个工件上的几个点或多个工件同时进行夹紧。为简化结构和减少工件装夹时间，常采用各种联动夹紧机构。图4-44所示为对几个工件同时夹紧的平行联动夹紧机构。考虑工件尺寸变化，夹紧头采用浮动机构。 4.3.4 夹紧机构的动力装置 手动夹紧机构在各种生产规模中都广泛应用，但加紧动作慢，劳动强度大，夹紧力变动大。在大批量生产中往往采用机动夹紧，如气动、液动、电磁和真空夹紧。可以克服手动夹紧 的缺点，提高生产率，易于实现自动化，但成本相对较高。 1、气动夹紧装置 气动夹紧装置的压缩空气由工厂压缩空气站供给，实用压力为0.4-0.6MPa。有以下特点： （1）夹紧力基本恒定，加紧动作迅速，省力。 （2）因空气可压缩，夹紧刚性较差。 （3）压缩空气工作压力较低，夹紧力的汽缸直径较大。 典型气压传动系统如图4-45所示，主要器件和功能如下：分水滤油器 分离出水分并滤除杂质，以免锈蚀元件和阻塞管路。 调压阀 将气源送来的压缩空气进行减压，至夹紧装置要求的工作压力。 油雾器 压缩空气经油雾器，加入雾化的润滑油，对系统元件进行润滑。 单向阀 其安全保护作用，防止气源供气中断导致夹紧机构松开。 气缸 将空气压力转换为活塞移动，产生原始作用力推动夹紧机构。 气压继电器 控制机床电路，一旦气压突然降低，切断主电路，停止机床工作，防止事故发生。 2、液压夹紧机构 液压夹紧机构利用压力油作动力，通过中间传动机构或直接使用夹紧件实现工件夹紧，与气动夹紧机构相比有以下优点： （1）压力油工作压力较高，结构尺寸可以较小，不需要增力机构，结构紧凑。 （2）压力油压缩性小，夹紧刚度大，工作平稳可靠。 （3）操作简便，噪声小，容易实现自动化夹紧。 液压夹紧装置需要专用的液压系统，成本较高。一般多用于液压机床上，可以利用已有的液压系统控制夹紧机构。 3、其他动力装置 （1）真空夹紧 利用工件基准面与夹具定位面之间的封闭空腔通过抽取真空吸紧工件。适用于铝、铜及塑料等非导磁材料制成的薄板形工件。图4-47为真空夹紧装置的工作原理。 （2）电磁夹紧 如平面磨床上的电磁吸盘，线圈中通上直流电后，铁芯产生磁场吸附工件。 （3）其他方式夹紧 通过重力、惯性力、弹性力等将工件夹紧的方式。 4、夹具的其他装置 机床夹具在某些情况下还需要安装一些其他装置才能使用，主要有导向装置、对刀装置、分度装置和对定装置等。 4.4.1 孔加工刀具的导向装置 孔加工刀具导向是为了保证孔的位置精度，增加钻头的支承以提高刚度，减少刀具的变形，保证孔的加工精度。 1、钻孔导向 使用钻床钻孔时，钻头的导向可以采用钻套实现，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等