机床夹具设计夹紧装置课件.ppt

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1、知识点技能点了解夹紧装置的组成和设计要求掌握夹紧力确定的基本原则夹紧装置的组成和设计要求夹紧力确定的基本原则典型的夹紧机构夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和振动，夹紧力既不能太大，也不能太小，这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。夹紧机构在设计和使用过程中，既要保证加工质量，又要讲究效率和经济性，因此学习常用夹紧机构、夹紧机构的设计和选用是十分重要的。第一节概述一、夹紧装置的组成工件在

2、定位元件上定位后，必须采用一定的装置将工件压紧夹牢，使其在加工过程中不会因受切削力、惯性力或离心力等作用而发生振动或位移，从而保证加工质量和生产安全，这种装置称为夹紧装置。机械加工中所使用的夹具一般都必须有夹紧装置，在大型工件上钻小孔时，可不单独设计夹紧装置。夹紧装置分为手动夹紧和机动夹紧两大类。根据结构特点及功用，典型夹紧装置由三部分组成，即力源装置、中间递力机构和夹紧元件。夹紧装置的组成第一节概述组成力源装置：它是产生夹紧作用力的装置。传力机构：传递力的机构，其作用是：改变作用力的方向；改变作用力的大小；具有一定的自锁性能，以保

3、证夹紧可靠。夹紧元件：它是直接与工件接触完成夹紧作用的元件。第一节概述图3-4夹紧装置的组成方框图二、夹紧装置设计的基本要求1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置；稳2）夹紧力大小要适当；牢3）夹紧动作要迅速、可靠；快4）结构紧凑，易于制造与维修。基本要求夹紧装置设计和选择的核心问题是夹紧力的大小、方向和作用点。第一节概述三、夹紧力三要素设计原则必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点(1)夹紧力方向的确定1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面(a)工序简图（b）错误（c）错误（d）正确图3-5夹紧力应指向主要限位面第一节概述第一

4、节概述结论：主要夹紧力方向应尽量垂直主要定位面2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小第一节概述对于图（a）中的情况，当F、FW、G三力同向且指向夹具体，这时夹紧力FW最小，F、G这些外力产生的摩擦力可以补偿一部分为防止工件转动所需的夹紧力，所以实际施加在工件上的夹紧力就很小。对于图3-6（f）中的情况，当FW与F、G的方向相反时，FW=F+G这种夹紧方式，不仅所需的夹紧力较大，而且由于F和G的方向直接朝向夹紧机构，便有迫使夹紧机构松开的趋势。2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小第一节概述结论：有利于减小夹紧力的大小从这个示例中，也

5、可看出，考虑重力G对工件的影响，则工件的主要定位基面不仅应该在水平面内，而且还应该便于由上向下装夹工件。第一节概述3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小结论：夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向第一节概述1）夹紧力应作用在刚度较好部位(２)夹紧力作用点的确定第一节概述2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支承面内a)错误，b)正确第一节概述3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面，以减少切削力翻转力矩的影响，减少振动当作用点只能远离加工面，可增设辅助支承工件的夹紧(3)夹紧力的大小对工件所施加的夹紧力，要适当。夹紧力过大，会

6、引起工件变形；夹紧力过小，易破坏定位。进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看作一刚性系统，以简化计算。根据工件在切削力、夹紧力(重型工件要考虑重力，高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡，列出静力平衡方程式，即可算出理论夹紧力。为安全起见，计算出的夹紧力应乘以安全系数K，故实际夹紧力一般比理论计算值大2∼3倍。第一节概述(3)夹紧力大小的确定①要足够防止加工时松动②使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压③机动夹紧时应计算夹紧力的大小，以理论夹紧力乘以安全系数K粗加工取K＝2.5~3，精加工取K＝1.5~2夹紧力三要素的确定，是一个综

7、合性问题，必须考虑工件的结构特点、加工工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素。一般采用机动（气动、液动）夹紧装置时，需对夹紧力进行计算；而采用手动夹紧机构时，常根据经验或类比法确定所需的夹紧力。常用的夹紧装置第二节基本夹紧装置夹具中常用的夹紧装置有楔块、螺旋、偏心轮等，它们都是根据斜面夹紧原理夹紧工件。下面分别介绍各种夹紧装置的结构、夹紧力的计算和它们的特性。一、斜楔夹紧装置利用斜面直接或间接夹紧工件的机构称为斜楔夹紧装置。斜楔夹紧装置主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。斜楔夹紧常与杠杆、压板、螺旋等组合使用。工作原理：利用楔块的

8、斜面将楔块的推力转变为夹紧力，从而夹紧工件。常用的夹紧装置斜楔夹紧机构1－斜楔2－工件3－夹具体特点：1)结构简单，有增力作用。一般增力比iF≈3。2)楔块夹紧行程小，增大行程会使自锁性能变差3)操作不便，夹紧和松开均需敲击4)楔块材