夹紧机构(刘旋).doc

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1、HUBEIENGINEERINGUNIVERSITY《机械系统设计》课程期末考查课程设计说明书学科专业：机械设计制造及其自动化班级：1117441学号：111744125学生姓名：刘旋指导老师：徐刚2014年6月工件夹紧机构设计•、工件的夹紧将工件定位后的位置固定下來称为夹紧，夹紧的H的是保持工件在定位屮所获得的正确位置，使其在外力（夹紧力、切削力、离心力等外力）作用下，不发生移动和振动。图9-33液压夹紧的铳床夹具2一较链臂3—活塞杆4—液压缸5—活塞1.1夹紧装置的组成夹紧装置由两个基本部分组成。1.1.1动力装置夹紧力的来源于人力或者某种

2、动力装置。用人力对工件进行夹紧称为手动夹紧。用各种动力装置产生夹紧作用力进行夹紧称为机动夹紧。常用的动力装置有:液压、气动、电磁、电动和真空装置等。1.1.2夹紧机构一般把夹紧元件和屮间传递机构和成为夹紧机构。1）屮间传递机构它是在动力装置与夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。其主要作用有：改变作用力的方向和大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠,尤其在手动夹具屮。2）夹紧元件是执行元件，它直接与工件接触，最终完成夹紧任务。图9-33所示是液压夹紧的铳床夹具。其小，液压缸4、活塞5、活塞杆3组成了液压动力装置，饺链臂2和压板1等纽成了饺链压板夹紧

3、机构，压板1是夹紧元件。1.2对夹紧装置的基本要求（1）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。既要保证工件在整个加工过程屮的位置稳定不变，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。（3）夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。工件的生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。（4）工艺性好，使用性好。其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。二、夹紧力的确定设计夹具的夹紧机构吋，所需夹紧力的确定包插夹紧力的作用点、方向、大小三要索。2.1夹紧力的方向（1

4、）夹紧力的方向应有助于定位，不应破坏定位。图9-34夹紧力的方向朝向主要定位血只有一•个夹紧力时，夹紧力应垂直于主要定位支承或使各定位支承同时受夹紧力作用。图9-34所示为夹紧力朝向主要定位而的示例。图a屮，工件以左端而与定位元件的二面接触，限制工件的三个自由度；底面与三面接触，限制工件的二个自由度；夹紧力朝向主要定位而有利于保证孔与左端面的垂直度要求。图b屮，夹紧力朝向V形块的V形而，使工件装夹稳定可靠。图9-35分别加力和一力两用图9-36夹紧力与切削力、重力的关系图9-35所示是一力两用和使各定位基面同吋受夹紧力作用的情况。图a对第一定位

5、基而施加略，对第二定位基面施加略；图b、c所示施加略代替那、略，使两定位基面同时受到夹紧力的作用。用儿个夹紧力分别作用吋，主要夹紧力应朝向主要定位支承面，并注意夹紧力的动作顺序。如三平而组合定位，略〉略＞略，略是主要夹紧力，朝向主要定位支承面，应最后作用；略、略应先作用o(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、重力方向一致。图9-36所示为夹紧力与切削力、重力的关系:图a夹紧力孵与重力三、切削力于方向一•致，可以不夹紧或用很小的夹紧图b夹紧力■与切削力F垂直，夹紧力较小：，WG图c夹紧力瞬与切削力F成夹角二，夹紧力较大：F

6、(cos€r—切一图d夹紧力淨与切削力F、重力三垂直，夹紧力最大：^=（^+0）/图e夹紧力"与切削力三、重力反向，夹紧力较大：W^F^G由上述分析可知图a、b应优先选用，图c、e次之，图d最差，应尽量避免使用。上面公式屮的丿为工件与支承间的摩擦系数。2.2夹紧力的大小夹紧力的大小必须适当。过小，工件在加工过程屮发生移动，破坏定位；过大，使工件和夹具产生夹紧变形，影响加工质量。理论上，夹紧力应与工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等力的作用平衡；实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。切削力在加工过程小是变化的，因此夹

7、紧力只能进行粗略的估算。估算夹紧力时，应找出对夹紧最不利的瞬时状态，略去次要因素，考虑主要因素在力系屮的影响。通常将夹具和工件看成一个刚性系统，建立切削力、夹紧力顷、（大型工件）重力、（高速运动工件）惯性力、（高速旋转工件）离心力、支承力以及摩擦力静力平衡条件，计算出理论夹紧力环。则实际夹紧力莎为(9-17)式中三——安全系数,与加工性质（粗、精加工）、切削特点（连续、断续切削）、夹紧力来源（手动、机动夹紧）、刀具情况有关。一般取氏=1・5~3；粗加工时，K=2.5-3.精加工吋，K=1.5-^2.5o生产屮还经常用类比法（或试验）确定夹紧力。

8、三、典型夹紧机构常用的典型夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及较链夹紧机构等。3.1斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构是最基本夹紧机构，螺旋夹紧