机床夹具设计第3章PPT

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1、机床夹具设计主编吴拓孙英达第3章　工件的夹紧3.1　工作过程三：工件夹紧方案的确定与夹紧装置的设计3.2　知识导航3.1　工作过程三：工件夹紧方案的确定与夹紧装置的设计3.1.1　工件夹紧方案的确定3.1.2　工件夹紧装置的设计图3-1　铣削开合螺母操纵盘的夹紧装置3.2　知识导航3.2.1　夹紧装置的组成及其设计原则1.夹紧装置的组成(1)动力源装置　它是产生夹紧作用力的装置，分为手动夹紧和机动夹紧两种。(2)传力机构　它是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构。图3-2　夹紧装置的组成1—气缸　2—杠杆　

2、3—压板3.2　知识导航(3)夹紧元件　它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。2.夹紧装置的设计原则1)工件不移动原则：夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。2)工件不变形原则：夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。3)工件不振动原则：对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接夹紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统的振动。3.2　知识导航4)安全可靠原则：夹紧传力机构应

3、有足够的夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。5)经济实用原则：夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好，操作方便、省力，使用性能好。3.2.2　确定夹紧力的基本原则1.夹紧力的方向1)夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。3.2　知识导航图3-3　夹紧力应指向主要定位基面a)工序简图　b)、c)错误　d)正确2)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力，以减小工件的变形、减轻劳动强度，为此，夹紧力Fw的方向最好与

4、切削力F、工件的重力G的方向重合。3.2　知识导航图3-4　夹紧力方向与夹紧力大小的关系3)夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。2.夹紧力的作用点1)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，应尽可能使夹紧点与支承点对应，使夹紧力作用在支承上。3.2　知识导航2)夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位，这对刚度较差的工件尤其重要。3)夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以防止工件产生振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性。图3-5　夹紧力的作用点应在支承面内a)不合理　b)合理3.2　知识导航图3-6　夹紧力作用

5、点应在刚性较好部位3.2　知识导航图3-7　夹紧力作用点应靠近加工表面3.夹紧力的大小4.减小夹紧变形的措施3.2　知识导航图3-8　车床上镗深孔3.2　知识导航图3-9　高支座镗孔3.2　知识导航(1)增加辅助支承和辅助夹紧点　如图3-9所示的高支座可采用图3-10所示的方法，增加一个辅助支承点及辅助夹紧力FW1，就可以使工件获得满意的夹紧状态。(2)分散着力点　如图3-11所示，用一块活动压板将夹紧力的着力点分散成两个或四个，从而改变着力点的位置，减少着力点的压力，获得减少夹紧变形的效果。(3)增加压紧件

6、接触面积3.2　知识导航图3-10　辅助夹紧3.2　知识导航图3-11　分散着力点3.2　知识导航图3-12　薄壁套的夹紧变形及改善(4)利用对称变形　加工薄壁套筒时，3.2　知识导航采用图3-12所示的方法加宽卡爪，如果夹紧力较大，仍有可能发生较大的变形，因此，在精加工时，除减小夹紧力外，夹具的夹紧设计，应保证工件能产生均匀的对称变形，以便获得变形量的统计平均值，通过调整刀具适当消除部分变形量，也可以达到所要求的加工精度。(5)其他措施　对于一些极薄的特形工件，靠精密冲压加工仍达不到所要求的精度而需要进行机

7、械加工时，上述各种措施通常难以满足需要，可以采用一种冻结式夹具。图3-13　采用浮动压块和垫环减少工件夹紧变形3.2　知识导航3.2.3　常用夹紧机构及其选用1.斜楔夹紧机构图3-14　斜楔夹紧机构3.2　知识导航2.螺旋夹紧机构图3-15　简单螺旋夹紧机构a)螺杆与工件直接接触　b)螺杆与工件不直接接触3.2　知识导航(1)简单螺旋夹紧机构　这种装置有两种形式，图2-15a所示的机构螺杆直接与工件接触，容易使工件受损害或移动，一般只用于毛坯和粗加工零件的夹紧；图3-15b所示的是常用的螺旋夹紧机构，其螺钉头

8、部常装有摆动压块，可防止螺杆夹紧时带动工件转动和损伤工件表面。图3-16　快速螺旋夹紧机构3.2　知识导航图3-16　快速螺旋夹紧机构(续)1—夹紧轴　2、4、5—手柄　3—摆动压块3.2　知识导航(2)螺旋压板夹紧机构　在夹紧机构中，结构形式变化最多的是螺旋压板机构，常用的螺旋压板夹紧机构如图3-17所示。图3-17　螺旋压板夹紧机构a)、b)移动压板式　c)铰链压板式　d)固定压板式　e)、f)