[工学]5机床夹具.ppt

三、夹紧机构设计 常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。 （一）斜楔夹紧机构 1、作用原理及夹紧力 斜楔受力： Q：外力; W’：工件对斜楔的作用力，由夹紧反力W、摩擦力Fμ2 合成； N’：夹具对斜楔的作用力，由反力N、摩擦力Fμ1 合成。 根据静力平衡方程： ΣX=0 Q-N’sin(α+φ1)-W’sinφ2=0 -----1 ΣY=0 N’cos(α+φ1)- W’cosφ2=0 -----2 W=W’cos φ2=N’ cos(α+φ1) W’=W/cos φ2 N’=W/cos(α+φ1) 将结果代入1式，则： Q-Wtg(α+φ1)-Wtgφ2=0 得： W=Q/[tg (α+φ1)+ tgφ2] 由于α、φ1 、 φ2 均很小，且一般取φ1 = φ2 =φ , 则近似有：W=Q/(tg α+2tg φ) 一般情况下，取φ1 = φ2 =4o~6o， α=6o~10o 2、结构特点 （1）自锁性：外力Q消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。 斜楔具有自锁性的受力分析： 其铅垂方向的受力需满足： 斜楔自锁条件为：楔角小于斜楔与工件及斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 一般 φ1 = φ2 =6o， 因此取α=12o 实际取α=6o，这时tg 6o=0.1=1/10 （2）斜楔能改变原始作用力的方向 （3）斜楔具有增力作用： 其增力比为： ip=W/Q=1 /[tg (α+φ1)+ tgφ2] α越小，增力比越大。 （4）斜楔夹紧行程小： α越大，夹紧行程越大， 但自锁性越差。 双升角斜楔具有 较大的夹紧行程， 又具有自锁性。 （5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子 带滚子斜楔夹紧的夹紧力计算： 3、斜楔夹紧机构适用范围 斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。 （二）螺旋夹紧机构 1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。 2、夹紧力的计算 螺杆在三个力矩作用下，处于平衡状态： 其它类型螺纹的螺杆夹紧力计算： 3、适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例： 当结构尺寸受限制时，可采用钩形压板机构： 钩形压板机构夹紧力计算： 图2－113 薄壁件的夹紧 图 夹紧点靠近加工表面 2. 确定夹紧力作用方向的原则 1）夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，以保证 工件定位准确可靠（图2－114） 2）夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件 变形（图3－15） 3）夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向 一致，以减小夹紧力 图2－114 夹紧力垂直指向主要支承面 图2－115 夹紧力方向与工件刚性关系 3 . 夹紧力的计算 一般采用机动（气动、液动）夹紧装置时，需对夹紧力进行计算，而采用手动夹紧机构时，常根据经验或类比法确定所需的夹紧力。 （三）典型夹紧机构 * 第九节 机床夹具 一、概 述 为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。 1. 工件的装夹 （1）装夹的目的 实现工件的定位与夹紧 定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。 夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 （2）装夹的方法 1）直接找正装夹 效率低，找正精度 较高；适用单件小 批量中形状简单的 工件。 3） 夹 具 装 夹 2）划线找正装夹 通用性好，但效率 低，精度不高；适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。 操作简单，效率高， 容易保证加工精度， 适用于各种生产类型 。 2. 机床夹具的用途 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或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。（图） 3. 机床夹具的分类 按夹具的应用范围和特点分 通用夹具 专用夹具 可调夹具和成组夹具 图2－99 尾座套筒铣键槽夹具 1－油缸；2－杠杆；3－拉杆；4－压板；5－夹具体 6－对刀装置；7－定向键；8－V形块；9－限位螺钉 4. 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