机床夹具设计
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机床夹具设计知识点总结一、机床夹具的概念机床夹具是一种装置,用于固定工件或刀具,以便在加工过程中保持工件或刀具的位置。
它可以帮助工件准确加工,提高生产效率,保证加工质量。
机床夹具根据工件的形状、大小、工艺要求等不同,有不同类型的设计。
二、机床夹具的种类1. 机床夹具按功能分类(1)定位夹具:主要用于固定工件的位置,保证工件在加工过程中的精确位置。
(2)夹紧夹具:主要用于夹紧工件,保持工件在加工过程中的稳固状态。
(3)支撑夹具:用于支撑工件,保证工件不会变形或者垮塌,保证精度。
2. 机床夹具按结构分类(1)机械夹具:通过机械原理来夹紧工件。
(2)液压夹具:通过液压原理来夹紧工件,具有夹紧力大、精度高的特点。
(3)气压夹具:通过气压原理来夹紧工件,具有快速、便捷的特点。
3. 机床夹具按用途分类(1)强制夹具:在工艺中需要较大的夹紧力,用于夹紧较大工件。
(2)准确夹具:用于要求较高加工精度的工件。
三、机床夹具设计的要点1. 确定夹具的类型在进行机床夹具设计过程中,首先需要根据工件的形状、大小、加工要求等因素来确定夹具的类型。
根据工件的特点来选择定位夹具、夹紧夹具或支撑夹具,以及机械夹具、液压夹具或气压夹具。
2. 分析工件的加工特点在设计机床夹具的过程中,需要对工件的加工特点进行分析。
根据工件的材料、加工工艺、加工孔洞、表面要求等因素,确定夹具的结构和夹紧方式。
3. 合理选用夹具材料夹具材料的选用应根据工件的材料和加工条件来确定。
一般来说,夹具的材料应具有高强度、硬度和耐磨性,以保证夹具在长期使用中不易损坏。
4. 设计夹具的结构在设计机床夹具的过程中,需要根据工件的形状和加工要求来确定夹具的结构。
合理的夹具结构可以保证夹具的稳定性和可靠性,最大限度地满足工件的加工需求。
5. 考虑夹具的操作性在设计机床夹具时,还需要考虑夹具的操作性。
夹具的结构设计和夹紧方式应便于操作,以提高操作人员的工作效率,减少操作错误。
机床夹具设计设计的知识点机床夹具是机床加工中必不可少的辅助工具,它能够固定和支撑工件在加工过程中,提高加工质量和效率。
机床夹具设计是机械设计中的一个重要环节,下面将介绍机床夹具设计的知识点。
一、工件定位原则在机床夹具设计中,工件的定位是至关重要的。
工件定位的主要目的是确保工件正确的位置和方向,以便于加工操作的进行。
工件定位原则包括以下几点:1. 三点法定位:在夹具设计过程中,通常采用三点法进行工件的定位。
即通过三个定位台与工件接触,确保工件在加工过程中的稳定性和准确性。
2. 可靠性要求:工件的定位应具备可靠性,确保工件在加工过程中不会位移或产生振动。
定位精度应能满足工件加工的要求,提高产品质量。
3. 确定定位基准:夹具设计中需要确定定位基准,通常选择工件上的特定面或特征,以确保工件在加工过程中的一致性。
二、夹紧原则夹紧是机床夹具设计中的重要环节,它保证了工件在加工过程中的稳定性和安全性。
夹紧原则包括以下几点:1. 夹紧力的确定:夹紧力应根据工件的材料、形状和加工要求来确定。
夹紧力应足够大,以确保工件在加工过程中不会滑动或移位。
2. 夹紧方式的选择:根据工件的形状和材料,选择合适的夹紧方式,如机械夹紧、液压夹紧或气压夹紧等。
夹紧方式应能满足工件加工的要求。
3. 防止变形和损坏:夹紧力应适当,以防止工件的变形和损坏。
特殊形状的工件应设计相应的夹具形状,以避免工件变形或损坏。
三、刀具布置原则刀具布置是机床夹具设计的关键环节,它直接影响到加工效率和质量。
刀具布置原则包括以下几点:1. 刀具的合理布置:根据工件的形状和加工要求,合理布置刀具位置和数量。
刀具布置应尽量减少加工过程中的空转和空程,提高加工效率。
2. 刀具固定方式:刀具固定方式应牢固可靠,以确保刀具在加工过程中不会松动或脱落。
可以采用夹紧、固定螺栓等方式来固定刀具。
3. 刀具的刃具选择:根据加工要求选择合适的刀具刃具,以确保加工质量和工艺要求。
机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置,用于保持工件的位置稳定,使其能够被加工。
机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。
以下为机床夹具设计步骤和一个实例:步骤1:需求分析首先,需要了解加工工件的要求和工艺流程。
通过与工艺人员或工程师的交流,了解工件的形状、材料、尺寸等特性,以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。
根据需求分析,明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。
步骤2:夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求,通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。
根据不同的工件形状和加工要求,选择适合的夹具类型。
步骤3:夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求,设计夹具的基础结构。
夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。
夹紧装置主要用于夹持工件,支撑装置用于保持工件的平衡和稳定,定位装置用于确保工件的位置准确。
步骤4:夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性,计算夹具的强度。
夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。
静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况,包括切削力、惯性力等;动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力,保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。
步骤5:夹具定位系统设计根据工件的定位要求,设计夹具的定位系统。
夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求,并确保工件的位置准确。
定位系统常采用定位销、定位块等形式,根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。
步骤6:夹具操作系统设计根据夹具的使用要求,设计夹具的操作系统。
夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。
根据夹紧力的大小和控制精度的要求,选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。
步骤7:夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求,设计夹具的各个零件。
机床夹具设计夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后,按照某一工序的具体要求进行的。
夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度,达到加工的生产效率要求,成本低,排屑方便,操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。
一、机床夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具,必须满足下列基本要求:1、保证工件的加工精度保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置,确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求,并进行必要的夹具精度分析。
同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2、工艺性能好专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构,力求结构简单,制造容易,便于装配、检验和维修。
当夹具最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。
3、达到加工的生产效率要求专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构,以缩短辅助生产时间,提高生产效率。
4、使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。
应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置,以减轻操作者的劳动强度。
夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。
专用夹具应排屑方便,必要时应设置排屑结构,防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具,防止切屑热量引起工艺系统变形。
5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外,还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
以上基本要求中保证工件的加工精度是最重要的。
在此前提下,要处理好其他要求的辩证统一关系。
二、机床夹具设计的一般步骤1、明确设计要求,收集和研究有关资料工艺人员在编制零件的工艺规程时,提出了相应的夹具设计任务书,对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求作出说明。
夹具设计人员则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计。
为了使所设计的夹具能够满足上述要求,设计前要认真收集和研究如下有关资料。
机床夹具设计课后习题答案机床夹具设计课后习题答案在机床加工过程中,夹具是一种非常重要的工具,它能够固定工件并提供稳定的加工环境。
机床夹具设计是机械工程专业中的一门重要课程,通过学习这门课程,我们能够掌握夹具的设计原理和方法,提高工作效率和产品质量。
下面是一些机床夹具设计课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是机床夹具?机床夹具是一种用于固定和定位工件的装置,它能够提供稳定的加工环境,保证工件在加工过程中的精度和质量。
夹具通常由底座、夹持装置和定位装置组成,根据不同的工件形状和加工要求,夹具的结构和形式也会有所不同。
2. 机床夹具设计的基本原则有哪些?机床夹具设计的基本原则包括以下几点:- 确定夹持点和定位点:根据工件的形状和加工要求,确定夹持点和定位点的位置和数量,保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
- 选择合适的夹持方式:根据工件的形状和加工要求,选择合适的夹持方式,如机械夹持、液压夹持或气压夹持等,确保夹持力的均匀分布和可靠性。
- 考虑工件的加工工艺:在夹具设计过程中,要考虑工件的加工工艺,如切削力的大小和方向,以及切削液的供给等,保证夹具在加工过程中的稳定性和安全性。
- 优化夹具结构:夹具的结构设计要简单、紧凑,尽量减小夹具的重量和体积,提高夹具的刚性和稳定性,降低加工成本。
3. 如何选择合适的夹具材料?选择合适的夹具材料是机床夹具设计中的关键一步。
夹具材料应具备以下几个方面的特点:- 高强度和刚性:夹具材料应具备足够的强度和刚性,能够承受工件加工过程中的各种力和振动,保证夹具的稳定性和可靠性。
- 耐磨性和耐热性:夹具材料应具备良好的耐磨性和耐热性,能够在高速切削和高温环境下长时间使用,延长夹具的使用寿命。
- 低热膨胀系数:夹具材料的热膨胀系数应尽量小,以减小夹具在加工过程中的热变形,提高加工精度和质量。
- 易加工性和可焊性:夹具材料应具备良好的加工性能和可焊性,便于夹具的制造和维修。
简明机床夹具设计手册
1.夹具设计的目的
夹具的主要目的是固定或对工件进行定位,以便进行切削和加工等操作。
夹具设计需要考虑到工件尺寸、形状、材料特性以及加工方式等因素。
2.夹具设计的原则
夹具设计需要注重以下几个原则:夹紧力的均匀分配、夹持面的平整度、夹具的刚性和稳定性、夹具的精度和重复性、易于操作和维护等。
3.夹具的类型
夹具主要分为机械夹具和液压夹具两种类型。
机械夹具适合于简单形状的工件,液压夹具适合于复杂形状的工件。
在选择夹具类型时需要考虑夹紧力、精度和成本等因素。
4.夹具的结构和零件
夹具通常由基座、夹紧装置、定位装置、支撑装置和操作装置等几个部分组成。
这些部分需要满足夹具设计的目的和原则,并且需要满足操作的方便性和维护的便利性。
5.夹具设计的流程
夹具设计的流程通常包括以下几个步骤:确定夹具类型和工件特性、确定夹紧力和精度要求、进行夹具结构和零件的设计、制造和加工夹具零件、组装和调试夹具、测试夹具性能和精度。
6.夹具的维护和保养
夹具的维护和保养需要定期进行,主要包括清洁、检查和润滑等工作。
同时需要注意夹具使用方式和工作环境,以保证夹具的稳定性和持久性。
机床夹具及其设计方法机床夹具是用于固定工件以及使其达到所需位置和姿态的装置。
其设计方法需要考虑工件的形状、尺寸和加工要求,以及加工过程中的精度要求和安全性。
一、机床夹具的设计方法:1.确定夹具类型:根据工件形状和加工要求,选择合适的夹具类型,如平板夹具、钳式夹具、真空吸盘夹具等。
2.分析工件形状和尺寸:根据工件的几何形状和尺寸,确定夹具的支撑点和固定点,考虑夹持力的传递和均衡。
3.考虑工件加工要求:根据工件的加工要求,确定夹具的定位点和定位方式,使工件在加工过程中保持所需位置和姿态。
4.设计夹具的基准面:确定夹具的基准面,用于定位和固定工件,同时保证夹具的刚性和稳定性。
5.选择夹具元件:选择合适的夹具元件,如夹具座、夹具钳爪、定位销等,根据工件的特点和夹具的使用要求进行选择。
6.考虑夹持力和阻尼:设计夹具时要考虑夹持力和阻尼的大小和分布,避免在加工过程中产生振动和变形,保证加工质量和稳定性。
7.考虑夹具的刚性和稳定性:设计夹具时要考虑夹具的刚性和稳定性,避免在加工过程中产生变形和松动,保证加工精度和安全性。
8.进行夹具的装配和调试:根据夹具设计图纸,进行夹具的装配和调试,确保夹具的各个部分正常工作和配合精度满足要求。
9.进行夹具的试运行和修改:进行夹具的试运行,检查夹具在加工过程中的实际工作情况,根据需要进行夹具的修改和调整。
二、机床夹具的设计要点:1.夹具设计应满足工件加工的要求,保证工件在加工过程中的位置和姿态稳定可靠。
2.夹具设计应符合机床工艺规范和安全规定,保证加工过程中的安全性。
3.夹具设计应考虑加工精度要求,保证工件加工的精度和质量。
4.夹具设计应考虑加工效率要求,尽可能减少夹具更换和调整的时间和工作量。
5.夹具设计应考虑夹具耐用性和易维护性,方便夹具的维修和更换。
6.夹具设计应遵循经济性原则,尽可能降低夹具的制造和运行成本。
机床夹具的设计方法是一个复杂而重要的工作,需要综合考虑多个因素,如工件形状和尺寸、加工要求、精度要求、安全性等。
典型机床夹具设计导言:机床是一种用于加工金属材料的设备,而夹具则是用于固定工件以便进行加工的装置。
夹具的设计对于提高加工效率、保证加工质量具有重要意义。
在本文中,我将详细说明典型机床夹具的设计要点和流程。
一、夹具设计的基本原理1.根据工件形状确定夹具类型:夹具类型可以分为夹持式夹具和定位式夹具两种。
夹持式夹具是通过夹紧力将工件固定在工作台上,而定位式夹具则是通过夹紧力和力矩将工件在工作台上定位。
2.确定夹具夹持点和定位点:夹具夹持点是指夹具夹持工件的位置,定位点是夹具将工件定位在工作台上的位置。
对于复杂形状的工件,夹持点和定位点的确定需要考虑工件的刚性和稳定性。
3.设计夹具夹持和定位元件:夹具夹持和定位元件是夹具中用于夹持和定位工件的部件。
夹持元件一般包括夹爪、夹头和夹具床身等,而定位元件则包括定位销、定位块和工作台等。
二、典型机床夹具设计要点1.确定夹具夹持方式和原理:根据工件的形状和加工要求,选择合适的夹持方式和夹持原理。
常用的夹持方式有机械夹持、气动夹持和液压夹持等。
2.考虑夹具的可靠性和稳定性:夹具设计要考虑夹具在加工过程中的可靠性和稳定性。
夹具的夹持力应该足够强,以确保工件在加工过程中不会发生位移或变形。
3.考虑夹具的操作便利性:夹具的设计还应考虑操作的便利性。
夹具的结构要简单,易于调整和操作。
夹具上的操作手柄和调节螺母等部件应该方便操作人员进行调整和操作。
4.考虑夹具的生产成本:夹具的设计还应考虑生产成本。
夹具的设计要尽量简化,减少使用材料和加工工序,以降低生产成本。
三、典型机床夹具设计流程1.分析工件形状和加工要求:首先要对工件的形状和加工要求进行分析,确定工件的夹持和定位需求。
2.选择夹持方式和原理:根据工件的形状和加工要求,选择合适的夹持方式和夹持原理。
3.确定夹持点和定位点:根据工件的形状和加工要求,确定夹具的夹持点和定位点。
4.设计夹持和定位元件:根据夹持方式和原理,设计夹具的夹持和定位元件。
机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数:计划14学时教学目的:1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点,灵活运用定位元件和夹紧机构,根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点: 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点: 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用:实现工件定位和夹紧;使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置;以保证工件的加工精度。
图3-1:异形杠杆简图图3-2:车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度?工件用何定位元件限制了哪些自由度?为何V型块2固定,V形块6可调?且V型块2和V型块6开口方向不同?图3-3:盖板简图图3-4:钻床夹具盖板钻孔(通,盲孔)应限制自由度?夹具用何定位元件来限制各自由度?这里圆柱销,挡销,菱形销,各起什么作用?这里用左侧面和后侧面定位,是否用右侧面和前侧面定位?为什么?机床夹具在加工中的作用:保证加工精度;提高劳动生产率;改善工人劳动条件;降低生产成本;扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分:通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求,其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位:使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢:使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务:首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上(工艺文件)所要求的定位方案。
主要定位面:主要限位面:一、工件以平面定位1.主要支承:限制工件自由度,起定位作用。
固定支承:支承钉:图3-6:支承钉A平头(精基准);B球头(粗基准);C齿纹头(侧面防滑)支承板:图3-7:支承板A无斜槽(侧面、顶面);B带槽(底面)。
调节支承:图3-8:调节支承图3-9:调节支承的应用每个工件一调或每批工件一调。
注意:调好后应锁紧。
自位支承(浮动支承):图3-10:自位支承能自动调节位置,只限制一个自由度。
二点式自位支承:三点式自位支承:2、辅助支承提高装夹刚度和稳定性,不起定位作用。
图3-11:辅助支承注意:在工件定位后才与工件接触,然后锁紧,否则会产生过定位。
(1)螺旋式辅助支承(2)自位式辅助支承(3)推引式辅助支承。
二、工件的圆柱表面定位1、工件以圆孔定位(1)圆柱销(定位销):图3-12:定位销(2)圆柱芯轴:图3-13:圆柱心轴a.间隙配合心轴Dmin ,公差h6,g6,f7,结构简单精度低常孔端面组合定位;b.过盈配合芯轴,c.花键芯轴由定心方式来确定心轴结构。
(3)圆锥销限制三个自由度。
图3-14:圆锥销定位单独定位易倾斜,一般由其它元件组合定位,定心精度高。
图3-15:圆锥销组合定位(4)锥度芯轴(小锥度芯轴)定心精度高,轴向位移大。
尺寸计算。
图3-16:小锥度心轴表3-1 小锥度心轴的尺寸计算表3-1 小锥度心轴的尺寸计算表3-2 高精度心轴锥度推荐值表3-2 高精度心轴锥度推荐值2.工件以外圆柱面定位图3-17:V型块图3-18:活动V形块图3-19:V形块结构尺寸(1)V型块对中心性好,适用于粗、精基准面,圆柱面和圆弧面;V型块两斜面夹角为60°、90°、120°。
90°最常用。
(2)定位套(3)半圆套三、组合定位方式(工件以一面两孔定位)一面两孔定位符合基准统一原则,定位简单,夹紧方便。
一面二孔定位过定位干涉的最坏情况:图3-20:削边销尺寸计算二孔直径最小D1min,D2min。
二销直径最大d1max,d2max。
孔心距最大,销心距最小,或孔心距最小,销心距最大,中心距误差应由削边销补偿。
销、孔的中心偏差在二种最坏情况同为:表3-3 削边销尺寸表3-3 削边销尺寸设计示例(略)图3-21:连杆盖工序图T Ld=(1/3~1/5)T LD四、定位误差的分析与计算定位误差:因工件定位而产生的工序基准在工序尺寸上的最大变动量△D。
(一)定位误差的组成1.基准不重合误差△B:定位基准与工序基准不重合引起的误差。
大小:等于定位尺寸公差。
定位尺寸:定位基准与工序基准之间的尺寸。
基准不重合误差分析:在工序图上寻找定位尺寸的公差。
图3-22:基准位移误差2.基准位移误差△Y:定位基准与限位基准不重合引起的误差。
这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙造成的。
定位基准与限位基准的最大变动量Δi=Amax-Amin定位基准的变动方向与工序尺寸方向相同时:基准位移误差Δy=Δi不同时: ΔY= ΔiCOSα(二)各种定位方式下定位误差的计算1、定位误差的计算方法工序基准不在定位基面上: ΔD=ΔB+ ΔY工序基准在定位基面上 : ΔD= ΔB± ΔY+ - 确定方法:定、限位基面接触,定位基面直径由小变大(或由大变小),分析定位基准变动方向;定位基准不变,定位基面直径同样变化,分析工序基准的变动方向;同向取正,反向取负。
2、工件以圆柱配合面定位(1)定位副固定单边接触(心轴水平放置或有固定方向的力作用):(2)定位副任意边接触(心轴垂直放置):图3-22:基准位移误差图3-23:凸轮工序图及定位简图图3-24:镗活塞销孔示意图3、工件在V型块上定位图3-25:工件以圆柱面在V形块上定位三种不同工序尺寸标注的定位误差4、一面二孔组合定位图3-26:一面双孔组合定位的误差平面内任意方向移动的基准位移误差:取决于第一定位副的最大间隙,即圆柱销、孔的配合间隙。
平面内转动的基准位移误差(转角误差):转角误差则考虑最不利因素,通过几何关系求得。
(1)沿连心线方向的移动由圆柱销决定,工件孔中心相对于销中心左右分别移动x max/2即:单方向移动 X max/2双方向移动 Xmax(2)在连心线垂直方向的移动(3) 定位误差先确定ΔB,后确定ΔY,分析在何种状态定位:→同向?反向(错位)?→单边?双边?例4图3-21:连杆盖工序图图2-9:一面二孔定位方式第三节工件的夹紧一、对夹紧装置的基本要求:夹紧力大小适中,不使工件变形,夹紧不移位,加工不松动,结构简单,操作方便,生产率高。
二、夹紧力确定1.夹紧力方向图3-27:夹紧力的方向应有助于定位图3-28:夹紧力应指向主要定位面指向主要限位基面(限制的自由度最多)2.夹紧力的作用点:1)落在支承范围内图3-29:夹紧力作用点的位置2)落在工件刚性较好的方向或部位图3-30:夹紧力作用点与夹紧变形的关系3)靠近加工表面。
图3-31:夹紧力作用点靠近加工面3、夹紧力大小夹紧力→切削力。
1.计算法:切削最不利瞬间→静力→静力平衡→夹紧力→安全系数;2.类比法:图3-32:铣削加工夹紧力计算实例三、基本夹紧机构(一)斜楔夹紧机构:夹紧力小,费时→组合1.斜楔夹紧机构的类型图3-33:斜楔夹紧机构a,斜楔,b,斜楔与滑柱合成,c,端面斜楔压板组合。
2.夹紧力图3-34:斜楔受力分析夹紧力F i,摩擦力F1,合力F R1,工件上正压力F N2,摩擦力F2,合力F R2,作用力F Q3、自锁条件:4、设计步骤:1)确定α;2)计算F Q。
(二)螺旋夹紧机构1、单个螺旋夹紧机构动作慢,费时单个:图3-35:螺旋夹紧机构直接压紧损伤表面;图3-36:摆动压块保护表面。
动作慢费时→图3-37:快速螺旋夹紧机构a)开口垫圈;b)快卸螺母;c)快移槽。
D)斜楔+垫块夹紧力计算:图3-38:螺杆的受力示意图图3-39:当量摩擦半径2、螺旋压板机构图3-40:典型螺旋压板夹紧机构类型:a,b杠杆,c, 铰链 d,钩形 e自调式。
注意:球面垫圈,锁紧,与夹具体间接接触。
(三)、偏心夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。
偏心件:圆偏心,结构简单,制造容易,应用广;曲线偏心:常见机构图3-41:圆偏心夹紧机构A,B圆偏心轮C,偏心轴,D偏心叉,特点:操作方便,夹紧迅速,力和行程小。
1.工作原理图3-42:圆偏心轮的工作原理及弧形楔展开图由基元和二个弧形楔组成,靠弧形楔楔入圆盘与工件之间夹紧工件,圆偏心轮实际上是一斜楔的一个变种。
2、夹紧行程及工作段3、自锁条件:图3-43:标准圆偏心轮的结构4、设计步骤D,e(自锁条件)--→工作行程--→夹紧行程(1)确定夹紧行程:h=T+S1+S2+S3, S1=0.3,S2=0.3~0.5,S3=0.1~0.3直接夹紧h=(T+0.7~1.1),不直接夹紧h=k(T+0.7~1.1)。
(2)计算偏心距:(3)自锁条件计算:f=0.1, D/e=20, D=20ef=0.15D/e=14D=14e(4)选标准偏心轮:e=1.7~7四、定心夹紧机构定心夹紧机构: (定心:位于中心、对中)等速移动定心夹紧机构,均匀变形定心夹紧机构。
图3-44:螺旋式定心夹紧机构左右螺纹,等螺距。
结构简单,工作行程大,通用性好,定心精度不高0.05~0.1mm.图3-45:杠杆工三爪自定心卡盘滑垫1(轴向)→钩形杠杆2→滑块4(移动);刚性大动作快,增力和行程大,精度低Ф0.1,(气动)3、楔式定心夹紧机构图3-46:机动楔式夹爪自动定心机构拉杆4(左)→夹爪1(左移)+外胀→夹紧工件;结构紧凑,定心Ф0.02~0.07,半精加工.4、弹簧筒夹式定心夹紧机构用于轴套类零件,图3-47:弹簧夹头和弹簧心轴3-47A弹性夹头:螺母4(左)→弹性筒夹2(左移)+向心收缩(锥套3)→夹紧。
;3-47B,弹性心轴:螺母4→锥套3(左)→弹性筒夹2外胀→夹紧。
结构简单,体积小,操作方便,定心稳定Ф0.04~0.01,半精加工,精加工.5、膜片卡盘式定心夹紧机构图3-48:膜片卡盘定心夹紧机构刚性、工艺性、通用性好,精度高Ф0.005~0.01,精加工。
图3-49:波纹套心轴螺母5→波纹套3→胀开→夹紧工件。
结构简单安装方便,定心精度达Ф0.005~0.01,精加工。
图3-50:液性塑料定心夹紧机构螺钉→柱塞→液体→薄壁套筒→工件。
结构紧凑,操作方便,定心高Ф0.005~0.01mm,精加工,半精加工。
五、气液传动装置。
图3-51:气动夹紧系统示意图图3-52:单活塞气缸图3-53:回转达式气缸图3-54:导气接头。