第一章 机床夹具设计2

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1、解：1、确定两销间距尺寸工件两定位孔尺寸：LD=50+0.1=50.05±0.05mmLd=50.05±(1/3×0.05)=50.05±0.017mm。2、确定圆柱销直径按对称度不大于0.06mm，则：取圆柱销的配合公差带为ƒ7，3、确定菱形销的尺寸查表：b=4mm，取菱形销的公差等级为IT6，IT6=0.009最后取菱形销的尺寸为：±7´+(±10’)=±17´，稍微大于±16´，还是能够满足孔轴线与两定位孔连心线夹角为75º±50'的要求的。4：验算孔轴线与两定位孔连心线夹角能否满足75º±50'的要求。第六节工件在夹具中的夹紧一、夹紧装置组成及基本

2、要求（一）夹紧装置的组成1、动力装置┄产生原始作用力的部分。1）手动夹紧┄人力。2）机动夹紧┄液、气、电、气~液联动。2、夹紧机构中间的递力机构。起力的传递作用的机构。3、夹紧元件夹紧的最终执部分。机床夹具的夹紧装置如图1-52所示：(二)对夹紧装置的基本要求1.在夹紧过程中不能破坏原来的正确定位;2.夹紧力大小要适当，以免夹紧后夹紧装置变形或损坏，影响夹紧的可靠性;3.工艺性要好结构简单,以便于夹紧装置本身的制造;4.使用性要好操作应灵活方便，安全省力。二、夹紧力的确定正确确定夹紧力，主要是正确确定夹紧力的方向，作用点和大小。(一)夹紧力方向的确定1、应

3、垂直于工件上的主要的定位基面,如图1-53所示。图1-532、如需向多个夹紧点，施加夹紧力时，应采用一定的装置，使一力多用。如图1-54所示，但主要的夹紧力应朝向主要的定位基面。3、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。如图1-55所示:图1-55（二）夹紧力的作用点1、应落在定位元件支承的范围内。如图1-56所示。图1-562、应落在工件刚性较好的方向和部位。如图1-57所示。图1-573、应靠近工件的加工表面,如图1-58所示。图1-58(三)夹紧力大小的确定加工过程中，工件受到切削力，离心力，传动力和重力的影响。理论上，夹紧力应于上述力(距)的作用平衡。实

4、际上，夹紧力的大小还与工艺系统刚度，夹紧机构的传递效率有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是一个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。如图1-59所示。图1-59估算夹紧力的方法:在静力平衡条件下，求出理论夹紧力，再乘以安全系数K。如FJ实=K×FJ理通常情况下，K=1.5~2.5，当夹紧力与切削力方向相反时，取K=2.5~3。三、基本夹紧机构夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以斜楔夹紧机构，螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础，这三种夹紧机构合称为基本夹紧机构。(一)斜楔夹紧机构1、几种典型的斜楔夹紧机构如图1-60所示。图1-60

5、2、斜楔的夹紧力如下图1-61所示:FQ┄加在斜楔上的外作用力。α┄斜楔的升角。FJ┄斜楔对工件的夹紧力。Φ1┄斜楔与工件间的摩擦角。Φ2┄斜楔与夹具体之间的摩擦角。在外作用力FQ存在时的斜楔受力情况，根据静力平衡条件。F1+FRX=FQF1=FJtgΦ1FRX=FJtg(α+Φ2)设Φ1=Φ2=Φ当α很小时(α≤100)，可用下式作近似计算:为了保证自锁可靠，手动夹紧机构一般取α=60~80。气动或液动装置驱动的斜楔则不需自锁，可取α=150~300。4、扩力比与夹紧行程1)扩力比夹紧力FJ与外作用力FQ之比称为斜楔的扩力比i。如取Φ1=Φ2=60,α=

6、100代入上式得:i=2.6。可见在FQ不很大的情况下，斜楔的夹紧力是不大的。2)夹紧行程h=S×tgαS┄斜楔在夹紧工件过程中移动的距离。α=6º,h=S×tg6º=0.1S.由于S受到斜楔长度的限制，一般S较小，h也较小。要想增大夹紧行程h，只能增大斜角α。而α太大，便不能自锁。因此，在要求自锁，又要求有较大行程时，可采用双斜面斜楔。一段斜楔α较大，以增大夹紧行程，另一段则α较小以实现自锁。5、能改变外作用力的方向。(二)螺旋夹紧机构1.几种常见的螺旋夹紧机构由螺钉、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构，称为螺旋夹紧机构。如图1-62所示：图1-62螺

7、旋夹紧机构中的螺旋，实际上是把斜楔绕在圆柱面上，旋转螺杆时，斜面上升，从而对工件进行夹紧。2．夹紧力计算单螺杆夹紧时的受力分析如图1-63所示。根据静力距平衡条件:F2=FJtgΦ2FRX=FJtg(α+Φ1)代入上式整理得:式中:d0┄螺纹中径；α┄螺纹升角；Φ1┄螺纹处摩擦角；Φ2┄螺杆端部与工件之间的摩擦角；rˊ┄螺杆端部与工件间的当量摩擦半径；如图1-64所示：Φ1---为方牙螺纹副的磨擦角。对于梯形螺纹副对于三角形螺纹副3．螺旋钩形压板所产生的加紧力如图1-65所示：图1-65式中:H~钩形压板的高度；L~压板轴线至夹紧点的距离；f~摩擦系数，一

8、般取f=0.1-0.154、例:夹紧装置，如图1-66所示，若FQ