1、2020/7/28,1,第三章 機械加工設(shè)備及工裝,開封大學(xué)機電工程學(xué)院,2020/7/28,2,第三章 機床夾具,第一節(jié):概述 機構(gòu) 第二節(jié):工件定位的基本原理 第三節(jié):常用的工件定位方法及其定位元件 第四節(jié):定位誤差分析與計算 第五節(jié):夾緊裝置與夾緊力的確定 第六節(jié):基本夾緊,2020/7/28,3,第一節(jié) 概述,機床夾具的定義及組成 夾具的作用 機床夾具的分類,2020/7/28,4,機床夾具的定義及組成,從廣義上說，為使工藝過程的任何工序保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動強度及工作安全的一切附加裝置都稱為夾具。 機床夾具是將工件進行定位、夾緊，將刀具進行導(dǎo)向或?qū)Φ?，以保證工件相對于機床

2、和刀具有正確位置的附加裝置，簡稱夾具 圖3-1為銑削撥叉零件兩側(cè)面的銑床夾具，圖3-2為鉆削撥叉零件主孔的鉆床夾具。從這兩個夾具可以看出，一般的夾具是由下列幾部分組成的：,2020/7/28,5,1. 定位元件：起定位作用，保證工件相對于夾具的位置，可用六點定位原理來分析所限制的自由度。 2. 夾緊裝置：將工件夾緊，以保證在加工時保持所限制的自由度。根據(jù)力源的不同，夾緊可分為手動、氣動、液動和電動等方式。 3. 導(dǎo)向元件和對刀裝置：用于保證刀具相對于夾具的位置。對于鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、鏜刀等孔加工刀具用導(dǎo)向元件，對于銑刀、刨刀等用對刀裝置。 4. 連接元件：是用來保證夾具和機床工作臺之間的相對

3、位置。對于銑床夾具有定位鍵與機床工作臺的T形槽相配以進行定位，再用T形螺栓副夾緊。對于鉆床夾具，由于孔加工刀具加工時只沿軸向進給，用導(dǎo)向元件就可以保證相對位置，因此將夾具裝在工作臺上時，用導(dǎo)向元件直接對刀進行定位，不必再用連接元件定位了，所以一般鉆床夾具沒有連接元件 5. 夾具體：是夾具的基礎(chǔ)零件。定位元件、夾緊裝置、對刀裝置、連接元件等都裝在它上面，因此夾具體一般都比較復(fù)雜，它保證了各元件之間的相對位置。就加工精度而言，主要是控制刀具相對工件的位置，工件在夾具上進行加工時，這個相對位置關(guān)系是由定位元件、導(dǎo)向元件或?qū)Φ堆b置并通過夾具體來保證的，所以夾具體的精度要求一般也比較高。 6. 其它元件

4、及裝置：不屬于上述元件和裝置的部分，如動力裝置的操作系統(tǒng)等。 定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分,2020/7/28,6,夾具的作用,1、保證加工質(zhì)量：用夾具裝夾工件時，工件相對刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人的技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2、提高勞動生產(chǎn)率：使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 3、減輕勞動強度：用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣動、液

5、動等夾緊裝置時，減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。也有利于提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 4、能擴大機床的使用范圍：在機床上安裝一些夾具就可以擴大其工藝范圍，如在銑床上加一個轉(zhuǎn)臺或分度裝置，就可加工有等分要求的零件,2020/7/28,7,機床夾具的分類,按專業(yè)化程度分類 2 . 按夾具使用的機床分類 3 . 按動力源分類,2020/7/28,8,按專業(yè)化程度分類,（1）通用夾具 與通用機床配套，作為通用機床的附件，如三爪卡盤、四爪卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。 （2）專用夾具 專用夾具是針對某一工件或工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。特點是：針對性極強。適用于

6、產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 （3）成組夾具 適用于一組零件的夾具，一般都是同類零件，經(jīng)過調(diào)整（如更換、增加一些元件）可用來定位、夾緊一組零件。 （4）組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快的組裝成專用夾具。夾具使用完畢，可以方便的拆開，主要應(yīng)用在單件、中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。 （5）自動線夾具 自動線夾具一般分為兩種：一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運動，并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進行加工

7、。,2020/7/28,9,按夾具使用的機床分類,這是專用夾具所用的分類方法?？煞譃檐嚧矈A具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、拉床夾具等。,2020/7/28,10,按動力源分類,可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具、自緊夾具（靠切削力本身夾緊）等,2020/7/28,11,第二節(jié) 工件定位的基本原理,一、六點定位規(guī)則 二、限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 三、必須正確處理過定位 四、定位副的選擇和要求,相關(guān)視頻,2020/7/28,12,六點定位規(guī)則,當(dāng)工件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的剛體，并以一個空間直角坐標(biāo)系作

8、為參照來觀察剛體的位置變動。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的剛體，具有六個自由度，即沿著x、y、z三個坐標(biāo)軸的移動，和繞著這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，用符號 、和、分別表示沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度。 任何工件在空間直角坐標(biāo)系中都有以上六個自由度，要使工件在夾具中占據(jù)一致的正確位置，就必須限制這六個自由度。 在分析工件定位時，通常用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，就稱為“六點定位規(guī)則”，簡稱“六點定則”。,2020/7/28,13,這六個支承點的分布必須遵守一定的規(guī)則，如圖3-4（a）所示的平行六面體上

9、加工半圓槽時，為保證加工尺寸Aa，需限制工件的、三個自由度；為保證Bb，還需限制 、兩個自由度；為保證Cc，最后還需限制自由度。,2020/7/28,14,限制工件自由度與加工要求的關(guān)系,完全定位 不完全定位和欠定位,2020/7/28,15,完全定位,工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。當(dāng)工件在X、Y、Z三個方向上都有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。 圖3-7（a）為在長軸上銑油槽R3的工序圖，為了保證加工要求，六個支承點應(yīng)如圖（b）所示布置。圖（c）為定位元件的具體布置形式，其中形塊1、2相當(dāng)于四個支承點，限制了、和、四個自由度，止推銷3限制

10、了一個自由度，防轉(zhuǎn)銷4限制了一個自由度。,2020/7/28,16,不完全定位和欠定位,有些工件，根據(jù)加工要求，并不需要限制其全部自由度，僅限制其部分自由度即可，稱為不完全定位（部分定位）。如加工圖3-9所示的通槽，工件沿y軸方向的移動并不影響通槽的加工要求。為了簡化定位裝置，沿y軸方向可以不設(shè)定位點，用五點定位即可。 在滿足加工要求的前提下，采用部分定位 可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如 工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制 三個自由度。又如用三爪卡盤裝夾車外圓 時，沿x軸移動和繞x軸轉(zhuǎn)動不需要限制， 所以工件一般只須限制四個自由度。 圖3-9 工件的部分定位 當(dāng)定位點少于工件應(yīng)該限制的

11、自由度，使工件不能正確定位時，稱為欠定位。欠定位不能保證加工要求，往往會產(chǎn)生廢品，因此是絕對不允許的。如圖3-7（c），若無防轉(zhuǎn)銷4，工件繞Y軸回轉(zhuǎn)方向的位置將不確定，銑出的油槽將與鍵槽不一定能達到對稱要求。,2020/7/28,17,必須正確處理過定位,幾個定位支承點重復(fù)限制工件的一個自由度或幾個自由度，稱為過定位。 圖3-10（a）所示為加工連桿 小頭孔的正確定位方案。以 平面1限制、三個自由度； 以短圓柱銷2限制兩個自由度； 以防轉(zhuǎn)銷3限制自由度。屬完 全定位。但是若用長銷代替短 銷2，如圖（b）所示，由于長銷限制、四個自由度，其中限制的、與平面1限制的自由度重復(fù)，因此會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。由

12、于工件孔與端面、長銷外圓與凸臺面均有垂直度誤差，若長銷剛性很好，將造成工件與底面為點接觸而出現(xiàn)定位不穩(wěn)定或在夾緊力作用下，使工件變形；若長銷剛性不足，則銷彎曲而使夾具損壞，這兩種情況都是不允許的。,2020/7/28,18,定位副的選擇和要求,工件定位時，代表工件在夾具所占位置的點、線、面稱為定位基準(zhǔn)。但是工件的定位是通過一定的表面和定位元件相接觸或配合而實現(xiàn)的，這些表面（定位基面）和定位元件合稱定位副。定位副的選擇及其制造精度將直接影響工件的定位精度和夾具的工作效率以及制造、使用等性能，故對定位副的選擇須提出必要的原則和要求。 1 定位基準(zhǔn)的選擇 2 對定位元件的基本要求,2020/7/28

13、,19,定位基準(zhǔn)的選擇,（1）盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)（標(biāo)定加工面位置的點、線、面）重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。但當(dāng)兩基準(zhǔn)重合后，會使夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜或工件定位不穩(wěn)定時，則應(yīng)另選定位基準(zhǔn)，此時必須計算和控制基準(zhǔn)不重合誤差（基準(zhǔn)不重合誤差的計算見本章第四節(jié)）。 （2）盡量用已加工面作為定位基準(zhǔn)，以保證有足夠的定位精度。當(dāng)不得不采用毛面作定位基準(zhǔn)（第一道工序）時，應(yīng)盡量只使用一次。而且應(yīng)選用誤差小、粗糙度小、余量小的表面或與加工面有直接關(guān)系的表面作為定位基準(zhǔn)，以利于保證加工精度。 （3）應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，使在加工過程中因切削或夾緊力引起的變形最小。 （4）盡可能使工件加工的各工序采用同樣的定

14、位基準(zhǔn)，即遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，以減少設(shè)計和制造夾具的時間和費用。但如因此而造成夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，則不必強求定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。 （5）應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠，便于操作，夾具結(jié)構(gòu)簡單。,2020/7/28,20,對定位元件的基本要求,（1）足夠的精度 定位元件的精度將直接影響工件的加工精度。可根據(jù)分析計算、參考工廠現(xiàn)有資料或生產(chǎn)經(jīng)驗確定其制造精度。精度過低，保證不了工件的加工要求，過高會使制造困難。 （2）足夠的強度和剛度 定位元件不僅限制工件的自由度，還有支承工件、承受夾緊力和切削力的作用，因此，應(yīng)有足夠的強度和剛度，以免使用中變形和損壞。 （3）耐磨性好 工件的裝卸會磨損定位元件的工作表面，導(dǎo)致定

15、位精度的下降。定位精度下降到一定程度時，定位元件須更換。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。 （4）工藝性好 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。 （5）便于清除切屑 定位元件工作表面的形狀應(yīng)有利于清理切屑，否則會因切屑而影響定位精度，而且切屑還會損傷定位基準(zhǔn)表面。,2020/7/28,21,第三節(jié) 常用的工件定位方法及 其定位元件,一、工件以平面定位 二、工件以內(nèi)孔定位 三、工件以外圓柱面定位,2020/7/28,22,工件以平面定位,1.主要支承 2.輔助支承,2020/7/28,23,主要支承,主要支承用來限制工件的自由度，起定位作

16、用，它又分為： 1 固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式，在使用過程中，它們都是固定不動的。當(dāng)工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用B型球頭支承釘。C型齒紋頭支承釘用在工件的側(cè)面，它能增大摩擦系數(shù)，防止工件滑動。 2 可調(diào)支承 當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用A型平頭支承釘或支承板（A型或B型）。圖3-14a）、b）、c）所示為不同類型的支承釘。圖3-14d）所示支承板為A型光面支承板，用于垂直布置的場合。所示為B型帶斜槽的支承板，用于水平布置的定位，其凹槽可防止細小切屑停留在定位面上。在工件定位過程中，支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整時采用圖3-15所示的可調(diào)支承。工件為砂型鑄件，先以A面定位銑面，

17、再以面定位鏜雙孔。銑面時，若采用固定支承，由于定位基面A的尺寸和形狀誤差較大，銑完后，面與兩毛坯孔的距離尺寸H1、H2變化也大，致使鏜孔時余量很不均勻，甚至余量不夠。因此，圖中采用了可調(diào)支承，定位時適當(dāng)調(diào)整支承釘?shù)母叨龋憧杀苊獬霈F(xiàn)上述情況。對于小型工件，一般每批調(diào)整一次，工件較大時，常常每件都要調(diào)整。在同一夾具上加工形狀相同尺寸不等的工件時，可用可調(diào)支承。軸上鉆徑向孔，對于孔至端面的距離不等的幾種工件，只要調(diào)整支承釘?shù)纳斐鲩L度即可加工。 3 自位支承（浮動支承） 在工件定位過程中，能自動調(diào)整位置的支承稱為自位支承（或浮動支承）。如圖3-17所示的叉形零件，以加工過的孔及端面定位，銑平面和E,

18、2020/7/28,24,輔助支承,輔助支承用來提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用 常見的輔助支承有以下幾種類型： （）螺旋式輔助支承 螺旋式輔助支承的結(jié)構(gòu)與可調(diào)支承相近，但操作過程不同，前者不起定位作用，后者起定位作用。 （）自位式輔助支承 彈簧推動滑柱與工件接觸，用頂柱鎖緊，彈簧力應(yīng)能推動滑柱，但不可頂起工件。 （）推引式輔助支承 工件定位后，推動手輪4使滑銷5與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動手輪使斜楔6開槽部分漲開而鎖緊。,2020/7/28,25,工件以內(nèi)孔定位,在生產(chǎn)中，常遇到以孔作定位基準(zhǔn)的零件。如套筒、法蘭盤、桿件、撥叉等。工件以內(nèi)孔表面作為定位基面時，常用的定位元件有以下幾種 1.圓

19、柱銷（定位銷） 2.圓柱心軸 3.圓錐心軸（小錐度心軸）,2020/7/28,26,圓柱銷（定位銷）,圖3-21為常用定位銷的結(jié)構(gòu)。當(dāng)定位銷直徑D為310mm時，為避免使用中折斷，或熱處理時脆裂，通常把根部倒成圓角R，夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內(nèi)而不影響定位。大批大量生產(chǎn)時，為了便于定位銷的更換，可采用圖 3-21d）所示的帶襯套的結(jié)構(gòu)形式。另外還有定位插銷。以上所述定位銷已標(biāo)準(zhǔn)化，有關(guān)參數(shù)可參照夾具手冊,2020/7/28,27,圓柱心軸,3-22 圓柱心軸 1引導(dǎo)部分 2工作部分 3傳動部分 如圖3-22所示為常見的幾 種心軸結(jié)構(gòu)形式。圖a)為 間隙配合心軸。圓柱心軸 是以

20、外圓柱面定心、端面 壓緊來裝夾工件的。心軸 和工件孔一般采用7/h6、7/g6的間隙配合，所以工件能很方便的套在心軸上。但是，由于配合間隙較大，不能保證很高的同 軸度精度。 圖b）為過盈配合心軸。心軸由引導(dǎo)部分1、工作部分2和與傳動裝置相聯(lián)系的部分3組成。引導(dǎo)部分的作用是使工件迅速而正確地套入心軸。圖c）是花鍵心軸。它用于加工以花鍵孔為定位基準(zhǔn)的工件。,2020/7/28,28,圓錐心軸（小錐度心軸）,圖3-23 圓錐心軸 如圖3-23所示， 工件在錐度心軸 上定位，以工件 定位圓孔與心軸 表面的彈性變形 夾緊工件，傳遞 的扭矩較小，裝卸工件不便且不能加工端面。這種定位方式的定 心精度較高，可

21、達0.020.01mm，但工件的軸向位移誤差較大，適用于工件定位孔精度不低于IT7的精車和磨削加工。,2020/7/28,29,工件以外圓柱面定位,工件以外圓柱面定位時，常用如下定位元件： 形塊 不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，不論是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可以采用V形塊定位。其優(yōu)點是對中性好，即能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，并且安裝方便。 半圓套 半圓套的定位精度，一般取決于定位基面精度，定位基面精度不低于IT8IT9。半圓套的最小直徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑定位套 圖3-28所示為幾種常用的定位套。 定位套 定位套 為幾種常用的定位套

22、。定位套屬于中心定位，常用端面作為主要限位面，并對工件定位表面精度要求較高。定位套結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但定心精度不高，用于精定位基面。,2020/7/28,30,第四節(jié) 定位誤差的分析與計算,一、定位誤差產(chǎn)生的原因 二、定位誤差的計算方法 三、定位誤差的綜合分析與計算實例 四、工件以一面兩孔定位,2020/7/28,31,定位誤差產(chǎn)生的原因,1.定位誤差的定義 2.定位誤差產(chǎn)生的原因,2020/7/28,32,定位誤差的定義,由定位引起的同一批工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，稱為定位誤差，以表示。在初步確定工件的定位方案時，可以先假設(shè)定位誤差小于或接近工件公差的三分之一，最后可根據(jù)

23、實際情況進行調(diào)整。 定位誤差研究的主要對象是工件的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。它的變動量將影響工件的尺寸精度和位置精度。,2020/7/28,33,定位誤差產(chǎn)生的原因,造成定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差以及定位基準(zhǔn)與限位基面不重合，由此產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差兩個方面。 不同的定位方式，其基準(zhǔn)位移誤差的計算方法不同。常見的有以下幾種： 1）用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位 2）用定位套定位 3）平面支承定位 平面支承定位的位移誤差較容易計算 ）用形塊定心定位,2020/7/28,34,定位誤差的計算方法,計算定位誤差時，根據(jù)定位方式分別計算基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y，然后

24、按照一定的規(guī)律將它們合成。求出工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變化范圍。 1）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，即0、0時，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)位移誤差，故只要計算出即可，即。 2）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，即0，且0時，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)不重合誤差，故只要計算出即可，即。 3）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，即0，且0，若造成定位誤差的原因是互相獨立的因素時，應(yīng)將兩項誤差相加或相減，即。 “+”“”號的確定方法： 若基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差由小變大（或由大變小）時，均造成工序尺寸變大或變小，即兩者對工序尺寸影響相同時，取“+”號；否則，取“”號。,2020/7/28,35,定位誤差的綜合分

25、析與計算實例,圖3-37是在金剛鏜床上鏜活塞銷孔的示意圖， 活塞銷孔軸線對活塞裙部內(nèi)孔 軸線的對稱度要求為0.2mm。 以裙部內(nèi)孔及端面定位，內(nèi)孔 與定位銷的配合為95H7/g6。 求對稱度的定位誤差 解 查表知95H795mm，95g695mm。 圖3-37鏜活塞銷孔的定位誤差計算 對稱度的工序基準(zhǔn)是裙部內(nèi)孔軸線， 定位基準(zhǔn)也是裙部內(nèi)孔軸線，兩者重合，=0。 定位基準(zhǔn)相對與定位元件可任意方向移動，在對稱度方向的最大變動范圍為孔軸配合的最大間隙。所以 =(0.035+0.022+0.012)mm=0.069mm 計算所得的定位誤差接近工件公差的三分之一，此方案尚可取。,2020/7/28,36

26、,工件以一面兩孔定位,一面兩孔定位是工件在定位中常用的一種定位方式。在箱體、支架類零件加工時，常用工件的兩孔一面定位，以使基準(zhǔn)統(tǒng)一，其定位元件為一面兩銷。以下介紹一面兩銷的設(shè)計和布置，以防止產(chǎn)生過定位。 定位方式 工件以平面作主要定位基準(zhǔn)，用支承板限制工件的三個自由度（、）；其中一孔用定位銷定心定位，限制工件的兩個自由度（、）；另一孔用菱形銷定位，僅消除工件的一個轉(zhuǎn)動自由度（）。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其軸長方向應(yīng)與兩銷的中心連線相垂直，并應(yīng)正確選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度，以保證僅限制一個轉(zhuǎn)動自由度的功能。 菱形銷設(shè)計 當(dāng)孔距為最大極限尺寸，銷距為最小極限尺寸時，菱形銷的干涉

27、點會發(fā)生在、。當(dāng)孔距為最小極限尺寸，銷距為最大極限尺寸時，菱形銷的干涉點則在、，如圖3-39b）所示。為了滿足工件順利裝卸的要求，需控制菱形銷直徑d2和經(jīng)削邊后的圓柱部寬度b，使其滿足控制功能。菱形銷寬度b可由圖3-39c）所示幾何關(guān)系求得。,2020/7/28,37,在AOC中 在BOC中 聯(lián)立兩式得 a和2 min/4a 兩項數(shù)值很小，所以略去（a2 min/4a）項，則,2020/7/28,38,第五節(jié) 夾緊裝置與夾緊力的確定,一、夾緊裝置的組成 二、夾緊裝置的基本要求 三、夾緊力的方向 四、夾緊力的作用點 五、夾緊力大小的確定,2020/7/28,39,夾緊裝置的組成,典型的夾緊裝置由

28、兩個基本部分組成。 1.動力源裝置（簡稱力源）它是產(chǎn)生夾 緊力的動力源，所產(chǎn)生的力稱為原始力， 有氣動、液壓、電動等。一般人體產(chǎn)生 的力不列為動力源裝置。如圖3-42中的 夾緊裝置，其動力源裝置是氣缸1 2.夾緊部分 接受和傳遞原始作用力使之變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。一般有下列元件或機構(gòu)組成： （1）夾緊元件常指夾緊裝置的終端執(zhí)行元件，它與工件直接接觸，并施以夾緊力而實現(xiàn)夾緊，如圖3-42中的擺動壓塊6。 （2）中間遞力機構(gòu)（簡稱遞力機構(gòu)） 指介于力源與夾緊元件之間，起傳遞增力等作用的機構(gòu)。如圖3-42所示中鉸鏈杠桿遞力機構(gòu)。 （3）接受原始作用力的元件。如手柄、螺母或用來連接氣缸活塞桿

29、的元件等,2020/7/28,40,夾緊裝置的基本要求,夾緊裝置應(yīng)符合以下基本要求： 1.牢 加緊后，應(yīng)保證工件在加工過程中位置不發(fā)生變化。 2.正 夾緊時，應(yīng)不破壞工件的正確定位。 3.快 操作方便，安全省力，夾緊迅速。 4.簡 結(jié)構(gòu)簡單緊湊，有足夠的剛性和強度，便于制造,2020/7/28,41,夾緊力的方向,1夾緊力的方向應(yīng)盡可能垂直于工件的主要定位基準(zhǔn)面。 如圖3-43 a） 所示工件被鏜孔 與左端面有一定 的垂直度要求， 因此，夾緊力朝 向主要限位面A。 這樣做，有利于 保證孔與左端面的垂直度要求。再如圖3-43b）所示，夾緊力朝向主要限位面形塊的形面，使工件的裝夾穩(wěn)定可靠。如果夾緊

30、力改朝面，則由于工件圓柱面與端面的垂直誤差，夾緊時，工件的圓柱面可能離開形塊的形面。這不僅破壞了定位，影響加工要求，而且加工時工件容易振動。2.夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力方向一致。,2020/7/28,42,夾緊力的作用點,1.夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。如圖3-44所示，夾緊力的作用點落到了定位元件的 支承范圍之外， 夾緊時破壞工件 的定位，因而是 錯誤的。 圖3-44 夾緊力 作用點的位置 不正確 2.夾緊力的作用點應(yīng)與支承件對應(yīng)，并盡量作用在工件剛性較好的部位。如圖3-45 a）所示，薄壁套的軸向剛性好，用卡爪徑向夾緊，工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形就會小的多。 3.

31、夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面，防止工件產(chǎn)生振動。如無法靠近，可采用輔助支承。如圖3-46所示，在一撥叉上銑槽。由于主要夾緊力的作用點距加工表面較遠，故在靠近加工表面的地方設(shè)置了輔助支承。增加了夾緊力FJ。這樣，不僅提高了工件的裝夾剛性，還可減少加工時工件的振動。,2020/7/28,43,夾緊力大小的確定,加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力的作用。理論上，夾緊力的作用應(yīng)與上述力（矩）的作用平衡；而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此。夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進行粗略的估算。估算時應(yīng)找出對夾緊最

32、不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。并只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算步驟如下： 1 . 建立理論夾緊力理與主要最大切削力的靜平衡方程。 2 .計算實際需要的夾緊力需 需理。 3 . 校核夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力是否滿足條件：需。,2020/7/28,44,第六節(jié) 基本夾緊機構(gòu),基本夾緊機構(gòu)是指夾具中最常用的斜楔、螺旋、圓偏心或用它們組合而成的夾緊機構(gòu) 一、斜楔夾緊機構(gòu) 二、螺旋夾緊機構(gòu) 三、偏心夾緊機構(gòu) 四、鉸鏈夾緊機構(gòu),2020/7/28,45,斜楔夾緊機構(gòu),斜楔夾緊機構(gòu)，主要是利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力夾緊工件的。 如圖3-48所示， 工作時將工件 裝入，敲擊斜 楔大頭，夾緊 工件；加工完 畢，敲擊斜楔 小頭，使工件 松開。生產(chǎn)中 很少單獨使用 斜楔夾緊。但由斜楔與其他機構(gòu)組合而成的夾緊機構(gòu)卻在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)以圖3-49所示