夹具(夹紧装置设计3-2).ppt

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1、机械制造装备设计主讲人：李爱芝3.2.1夹紧装置的组成及基本要求3.2.2夹紧力的确定3.2.3常用的夹紧机构3.2.4夹紧机构的动力装置3.2夹紧装置的设计3.2.1夹紧装置的组成及基本要求夹紧：将工件定位后的位置固定下来。保持工件在定位中所获得的正确位置，使其在外力作用下，不发生移动和振动。夹紧装置设计内容：夹紧力的确定；夹紧机构设计；夹紧动力装置的设计或选择。（一）夹紧装置的组成1．动力源（动力装置）：产生原始作用力的部分。夹紧力的来源：人力；某种动力装置。常用的动力装置：液压装置、气压装置、电磁

2、装置、电动装置、气一液联合装置、真空装置。手动夹紧：用人力对工件进行夹紧。机动夹紧：用液压装置、气压装置、电磁装置、电动装置等动力装置进行夹紧。2．夹紧机构：接受和传递原始作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务的部分。◇中间递力机构：把人力或动力装置产生的原始作用力传递给夹紧元件。①改变作用力的方向；②改变作用力的大小；③具有一定的自锁性能，保证夹紧可靠性。◇夹紧元件（执行元件）：直接与工件接触，最终完成夹紧任务。人力或动力装置（原始作用力）→中间递力机构→夹紧元件→工件。液压夹紧铣床夹具：液压缸４、活塞

3、５、活塞杆３组成了液压动力装置，铰链臂２和压板１等组成了铰链夹紧机构，其中压板１是夹紧元件。液压夹紧铣床夹具１、压板，２、铰链臂，３、活塞杆，４，液压缸，５、活塞(二)对夹紧装置的基本要求1．确能保证工件定位后占据的正确位置2．夹紧力的大小要适当、稳定3．夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。4．夹紧装置必须可靠5．工艺性好返回有助于定位，不应破坏定位.既要保证工件在加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减少夹紧误差。手动夹紧自锁、机动夹紧联锁保护、夹紧行程足够等。

4、结构简单，便于制造和维修；多用标准零部件；操作方便、安全、省力3.2.2夹紧力的确定包括夹紧力的作用点、方向、大小三要素。（一）夹紧力的方向1．夹紧力的方向应有助于定位，而不应破坏定位。（1）只有一个夹紧力，夹紧力应垂直于主要定位基面或使各定位基面同时受到夹紧力的作用。例1：夹紧力的方向朝上主要定位面图（a）：工件被镗的孔与左端面A有一定的垂直度要求。图（ｂ）：夹紧力朝向主要定位面（Ｖ形块的Ｖ形面），使工件的装夹稳定可靠。例2：一力两用示例，使各定位基面同时受到夹紧力作用。图（a）所示，可对第一定位基面

5、施加Ｗ１，对第二定位基面施加Ｗ２；图（ｂ）所示，施加Ｗ３代替Ｗ１、Ｗ２，使两定位基面同时受到夹紧力的作用。图（ｃ）所示，施加Ｗ３代替Ｗ１、Ｗ２，使两定位基面同时受到夹紧力的作用。一力两用示例（2）用几个夹紧力分别作用时，朝向主要定位面的夹紧力应是主要夹紧力，应注意几个夹紧力动作顺序。如三基面组合定位：Ｗ１是主要夹紧力，朝向主要定位面，最后作用；Ｗ2、Ｗ3是帮助定位的，应首先作用。2．夹紧力的方向应方便装夹和有利于减小夹紧力：最好与切削力F、重力G方向一致。◇图（a）夹紧力W与重力G、切削力F方向一致：可

6、以不夹紧或用很小的夹紧力，◇图（b）夹紧力W与切削力F垂直：夹紧力较小，图（c）夹紧力W与切削力F成一夹角：夹紧力较大，★图（d）夹紧力W与切削力F、重力G垂直：夹紧力最大，图（e）夹紧力W与切削力F、重力反向：夹紧力较大。图（a）、（b）优先选用，图（c）、（e）次之，图（ｄ）最差，避免不用。夹紧力与切削力、重力的关系3．夹紧力方向应与工件刚度高的方向一致，以减少夹紧变形。如薄壁套加工改径向夹紧→轴向夹紧。薄壁套筒的夹紧（二）夹紧力的作用点1．应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移或偏转。→落在

7、定位元件之上或支承范围内夹紧力作用点的位置2．夹紧力的作用点应有助于减小夹紧变形。◆夹紧力的作用点应落在工件刚性好的方向和部位，特别对低刚度工件。如发动机汽缸套加工，大多数工序采用轴向夹紧。夹紧如图ｂ）所示薄壁箱体时：夹紧力应作用在刚性好的凸边上；若箱体无凸边时，可如图ｃ），将单点夹紧改为三点夹紧，使着力点落在刚性好的箱壁上。夹紧力作用点与夹紧变形的关系◆设计特殊形状夹爪、压角等分散作用夹紧力，增大工件受力面积。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；或采用弹簧套筒夹紧。采用球面支承代替固定支承，夹压

8、环形工件。增大受力面积减少夹紧变形3．夹紧力的作用点应尽量靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性，减少加工中的振动（低刚度工件）。不能满足上述要求时，可以增设辅助支承，以提高定位稳定性，承受夹紧力和切削力等。辅助支承和辅助夹紧4．夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形→导向、定位与夹紧支架分开（精加工夹具）例1:发动机机体精镗主轴孔、凸轮轴夹具：导向与夹紧支架分开。例2:存在的问题：夹紧力作用于导向支架上，夹紧力的反作用力