工件的夹紧ppt
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第四章第5节工件的夹紧及夹紧装置 (2)
3. 夹紧力的大小
夹紧力的大小可根据切削力和工件重力的大小、 方向和相互位置关系具体计算。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。
进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看做一 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
的原始夹紧行程增加的倍数等于夹紧力的增力倍
数，即夹紧行程增大多少倍，夹紧力就增加多少
倍。
0.017455 0.052408 0.087489
0.12278 0.15838 0.19438
0.23087 0.26795 0.30573
0.34433
2、选用斜楔夹紧工件时，只要升角 取得合适， 就能实现夹紧机构的自锁。
3. 偏心夹紧机构是由偏心件作为夹紧元件，直接 夹紧或与其他元件组合实现对工件的夹紧。常用的
图3-35是一种常见的偏心轮—压板夹紧机构。 当顺时针转动手柄使偏心轮绕轴转动时， 偏心轮的 圆柱面紧压在垫板上，由于垫板的反作用力，使偏 心轮上移，同时抬起压板右端，而左端下压夹紧工
图3-35 偏心轮—压板夹紧机构
斜楔夹紧机构受力分析
夹紧力 Fc 是由作用在斜楔上的外力 Fe,x 产生的。
工件对它的反作用力 Fr1 和由此引起的摩 擦力 Ff1 、夹具体对它的反作用力 Fr2 和 由此引起的摩擦力 Ff 2 。
夹紧时，存在如下关系 考虑X方向上的受力平衡
将上述参数代入上式，可得斜楔所产生的夹紧力
由上式得如下结论
图3-43 先定位后夹紧联动机构
图3-43 先定位后夹紧联动机构
(2) 夹紧与移动压板联动机构。 如图3-44所示，逆时针扳动手柄，先是拨销1拨 动压板2上的螺钉3，使压板左移到夹紧位置，继续 逆时针扳动手柄，偏心轮5顶起压板夹紧工件。松开 时，顺时针扳动手柄，偏心轮5的作用先松开工件， 继而拨销1拨动螺钉4
22常用的夹紧机构 PPT
6、波纹定心夹紧机构
机构简单、装夹方便、使用寿命长、定心精度可 达Φ0.005－0.01，精加工工序中应用较广泛。
FJ
FQ
tan1tan(2)
（1）斜楔的自锁性。
在夹紧作用力去掉后，在纯 摩擦力作用下，仍能保持夹 紧的现象。
自锁条件： F1≥FRx， 即：FWtgφ1 ≥ FWtg(α- φ2) 所以，α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。
αmax =12º,一般取6º～8º。 气压或液压不需自锁，可稍 大些。
1 ——螺螺纹处摩擦角(°)
2 ——螺钉端部摩擦角(°)
r ——螺钉端部当量摩擦半径(mm)
单个螺旋夹紧机构
a) 结构简单，但易压伤工件表面，易带动工件旋 转；b)带有摆动压块，克服了上述不足
图示是常用的几种摆动压块， 光面用a)，毛面用b)
可根据杠杆原理改变力 臂关系，使操作省力、使 用方便。
常见的五种典型组合结构：
减力但增加压板行程的组 合结构
不增力但改变夹紧力方向 的组合结构
铰链压板机构，增力但减 小夹紧行程
钩形压板
自调节式压板
图3.20
目录 下一节
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般
动夹紧方式合理组 合构成的机构，均 称为复合式多件联 动夹紧。
夹紧与辅 助支承联 动机构
1、螺旋式定心夹紧机构
结构简单、工作行程大、通用性 好。但定心精度 不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程 大而定心精度要求不高的工件。
刚度高、动作快、
增力比大、工作行程 也比较大，其定心精 度较低。它主要用于 工件的粗加工，由于 杠杆机构不能自锁， 所以这种机构自锁要 靠气压或其它装置， 其中用气压较多。
夹具(夹紧装置设计3-2)ppt课件
夹紧力估算步骤： 1．计算切削力； 2．求出理论夹紧力W０
根据加工过程中，工件受到切削力F（按对夹紧最不利的加 工条件）、夹紧力W０（大型工件的重力，高速运动工件的惯 性力，高速旋转工件的离心力）、支承反力及摩擦力，处于 静力平衡状态，求出理论夹紧力W０。 3．求出实际夹紧力W：W=KW０
K—安全系数，与加工性质、切削特点、夹紧力来源、刀具情 况有关：一般取K＝1.5～3。 粗加工时，K＝2.5～3；精加工时，K＝1.5～2.5。
◇当摆动压块与工件接触后，由于压块与工件间的摩擦力矩大 于压块与螺钉间的摩擦力矩，压块不会随螺钉一起转动。
摆动压块
★快速夹紧机构： 单个螺旋夹紧机构夹紧动作慢，装卸工件费时，为了克服这 一缺点，出现了各种快速螺旋夹紧机构。
使用了开口垫圈
采用了快卸螺母
夹紧轴1上的直槽连 着螺旋槽，先推动 手柄2，使摆动压 块迅速靠近工件， 继而转动手柄，夹 紧工件并自锁。
（b）所示：极限状态下，斜楔在工件反力和夹具体反力作用 下，处于平衡状态：
F 1 W 1 tF R g X W ( t2 g )
12 12
斜楔的自锁条件 斜楔的升角小于或等于斜楔与工件、斜楔与夹具体间
的摩擦角之和 12
若 1 2 → 0.1~0.15→ 6~8
◇手动夹紧机构一般取 1.15~17
手柄4带动螺母旋转时，因手柄5的限制，螺母不能右移， 致使螺杆带着摆动压块3往左移动，从而夹紧工件。松开时， 只要反转手柄4，稍微松开后，即可转动手柄5，为的快速 移动让出了空间。
★夹紧力计算：
◇原始作用力Q；
◇工件对螺杆的反作用力 W '：
垂直方向的反作用力W（夹紧力）、摩擦力 F2 ；
◇夹具体上的螺母对螺杆的作用力 R 1 ：
工件的夹紧--ppt课件
图 3.1 夹紧装置的组成 1－气缸 2－斜楔 3－滚子 4－压板 5－工件
2、夹紧装置的基本要求 ⑴工件不移动原则； ⑵工件不变形原则； ⑶工件不振动原则； ⑷安全、省力、方便； ⑸自动化、复杂化程度与生产纲领相一致。 要求(1)主要在粗加工时考虑，要求(2)、(3) 主要在精加工时考虑
3.2 设计夹紧装置的基本准则
设计和选用夹紧装置的关键是如何 正确施加夹紧力FW，也就是如何确定 夹紧力的大小、方向、作用点。
1、与夹紧力方向有关的准则
图3.2夹紧力的方向应有助于定位
a)错误，b)正确
图3.3夹紧力应指向主要定位基面
b)、c)错误，d)正确
结论：主要夹紧力方向应尽量 垂直主要定位面。
(2)
有利于减小夹紧力的大小
结论：切削力应尽量传给夹具体
(3) 有利减小工件变形
图3.5
b)较a)好
结论：夹紧力的方向应是工件刚 度较高的方向
2、与夹紧力作用点有关的准则
⑴保证定位稳定可靠：图3.6
b)、 c)正确
d)错误
避免 支承 反力 与夹 紧力 构成 力偶
e)、g)正确
f)、h)错误
结论：夹紧力作用点应落在定位元件 支承范围内
＝(0.5F－0.5G)/f －0.5G－0.5F ＝3.33F－3.33G －0.5G－0.5F ＝2.83F－3.83G ；
d) Fw f =F+G→ Fw =( F+G)/f＝6.67F＋6.67G ； 最大 e) (Fw+F)f=G → Fw = G/f－F＝6.67G－F f) Fw =F+G
w
4、其它准则 ⑴定位的夹紧力先动作，夹紧的夹紧力后动 作如图3.10。
夹紧装置与夹紧力图分解课件
夹紧装置在装配过程中的应用
01
在装配过程中，夹紧装置主要用 于固定零部件，确保零部件之间 的相对位置准确，以实现准确的 装配。
02
装配夹紧装置通常设计为可调节 的，以适应不同大小和形状的零 部件，同时能够快速、方便地安 装和拆卸。
夹紧装置在维修保养中的应用
在维修保养过程中，夹紧装置主要用于固定零部件，以便进 行拆卸、检查和更换。
偏心夹紧装置的缺点是调整比较困难， 容易损坏工件表面。
偏心夹紧装置的优点是夹紧力大，结 构紧凑，适用于需要较大夹紧力的场 合。
铰链夹紧装置
铰链夹紧装置是通过铰链机构来夹紧工件的，其夹紧力的大小可以通过 调整铰链的角度来控制。
铰链夹紧装置的优点是夹紧力大，结构简单，适用于需要较大夹紧力的 场合。
铰链夹紧装置的缺点是调整比较困难，容易损坏工件表面。
加工方式和工艺要求
不同的加工方式和工艺要求需要采用 不同的夹紧装置，以确保加工质量和 效率。
生产批量和生产效率
生产批量和生产效率也是选择夹紧装 置的重要依据，大批量生产需要采用 高效、快速的夹紧装置。
安全性和环保要求
夹紧装置的设计和使用应符合安全和 环保要求，避免对操作人员和环境造 成危害。
夹紧装置的材料选择
定。
定位要准确
夹紧装置应能准确定位工件， 使工件在加工过程中保持稳定。
操作要方便
夹紧装置应操作简单、方便， 便于快速安装和拆卸。
结构要简单
夹紧装置的结构应简单、紧凑， 以提高其可靠性和使用寿命。
夹紧装置的工作原理
夹紧力的产生
夹紧力由施加在工件上的外力 产生，通常由气缸、液压缸或 电动缸等提供。
夹紧力的大小取决于工件的材 料、尺寸和形状，以及夹紧装 置的结构和尺寸。
机械加工工艺装备夹具课件
F = FJ tan(φ2+α)
斜角α=10°～14° 一般摩擦系数f=0.1～0.15 摩擦角φ≈5°45′～8°32′ 图1.96 斜楔夹紧受力分析
◆斜楔的自锁条件
F1 ≥ F F1 =FJ tanφ1 F = FJ'tan(α-φ2)
FJ = FJ'
tanφ1≥tan(α-φ2)
φ1 = φ2 = φ， α≤2φ
电动夹具 磁力夹具 真空夹具
1.3.1 机床夹具概述
●机床夹具的组成
①定位元件 —确定工件的正确位置 ②夹紧装置 —夹牢工件，保证工件正确位置不变 ③对刀及导向装置 —迅速确定刀具与工件的相对位置 ④夹具体 —夹具的基础件 ⑤其他装置或元件 —分度装置、联接元件等
1.3.2 工件的定位
基准及其分类
1.3.2 工件的定位
1、工件定位的方式
（1）直接找正定位—精度取决于工人技术水平 单件小批生产，位置要求高
a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
图 1.60 直接找正定位
（2）划线找正定位—精度低 单件小批，复杂件，毛坯精度低
图1.61 划线找正定位
（3）夹具定位—生产率高，定位精度高成批及大量生产
①明确设计任务，收集设计资料
②拟订夹具结构 —定位方案；夹紧方案；刀具引导方式； 方案，绘制夹具 其他装置；总体结构及安装方式 草图
③绘制夹具总图 —工作位置为主视图
双点划线画工件（余量网纹表示） 画定位→夹紧→导向件→夹具体 标注总图技术要求 绘制夹具零件图
●夹具总图技术要求的标注
①轮廓尺寸 —L×H×B ②定位技术要求 —定位件与工件配合，定位件间要求 ③对刀技术要求 —对刀件与刀具配合，对刀件间要求 ④机床连接要求 —与机床联结尺寸、配合 ⑤夹具制造技术要求
工件在夹具中的定位与夹紧讲稿课件
用，降低夹具制造过程中的能耗和资源消耗。
THANKS 感谢观看
课程目标
01
02
03
04
掌握工件在夹具中的定位原理 和方法
理解夹紧力的作用和计算方法
学习常见定位与夹紧机构的组 成和工作原理
了解定位与夹紧误差的分析和 补偿方法
02 工件定位原理
定位要素
01
02
03
基准点
工件上的确定位置，用作 确定工件在夹具中的位置 。
定位元件
夹具中用于限制工件自由 度的元件。
按孔定位
根据工件上的孔的形状和位置， 选择相应的定位元件进行定位。
按外轮廓定位
根据工件的外轮廓形状和位置， 选择相应的定位元件进行定位。
03 夹具设计基础
夹具的组成
01
02
03
04
定位元件
用于确定工件在夹具中的位置 ，通常由导轨、挡块、定位销
等组成。
夹紧机构
用于将工件固定在夹具中的装 置，通常由气动或液压系统驱
定位系统
由基准点和定位元件组成 的系统，用于确定工件在 夹具中的位置。
定位原理
完全定位
工件的六个自由度都被限 制，可以确定工件在夹具 中的精确位置。
不完全定位
工件的自由度没有被全部 限制，部分自由度没有被 限制。
欠定位
工件的自由度没有被全部 限制，部分自由度被限制 。
定位方法
按加工面定位
根据工件加工面的位置和形状， 选择相应的定位元件进行定位。
02
柔性化与模块化设计
为了适应多品种、小批量的生产需求，工件定位与夹紧技术正朝着柔性
化和模块化方向发展。通过采用可重构的夹具系统，实现快速更换和调
第三章 工件的夹紧
为了安全起见，估算出的夹紧力再乘以安全系数作为 实际所需的夹紧力数值，即W＝KW′。其中，W为实际所 需的夹紧力，W′为理论夹紧力，安全系数K通常为1.5～3。 用于粗加工时，取K＝2.5～3；用于精加工时，K＝1.5～2。
第三章 工件的夹紧
第三节 夹具的对定
一、夹具的定位
夹具的定位是指夹具在机床上的定位。
第三章 工件的夹紧
1．夹具与机床的连接
（1）夹具与平面工作台的连接
夹具底平面的结构型式
第三章 工件的夹紧
铣床夹具除底平面外，通常还通过定位键与铣床工 作台T形槽配合，以确定夹具在机床工作台上的方向。
定位键结构
定向键结构
第三章 工件的夹紧
（2）夹具与回转主轴的连接 夹具在机床回转主轴上的连接方式取决于主 轴端部的结构型式。
夹紧力与重力、切削力垂直
第三章 工件的夹紧
二、夹紧力作用点的选择
1．夹紧力应落在支承元件上或落在几个支承 所形成的支承面内
第三章 工件的夹紧
2．夹紧力应落在工件刚性较好的部位上
Hale Waihona Puke 第三章 工件的夹紧3．夹紧力应靠近加工表面
增加附加夹紧力与辅助支承
第三章 工件的夹紧
三、夹紧力大小的计算
夹紧力大小的计算是比较复杂的问题，一般只能作粗 略的估算。
第三章 工件的夹紧
2．定位元件对夹具定位面的位置要求
设计夹具时，定位元件对夹具定位面的位置要 求，应标注在夹具装配图上，作为夹具验收标准。
一般情况下，夹具的对定误差应按工序尺寸公 差的1/3考虑，但对定误差中还包括对刀误差等，所 以夹具的定位误差取工序尺寸公差的1/6～1/3。
第三章 工件的夹紧
二、夹具的对刀装置
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偏心轮、凸轮、螺钉为楔块的变种
-
1）夹紧力应作用在刚度较好部位
-
2）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
-
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
夹紧力作用点的选择
1－夹具体 2－工件 3－定位支承
-
夹紧力作用点的选择
1－夹具体 2－工-件 3－定位支承
-
现场讨论
指出以下夹紧方案的不妥之处并提出改进意见
-
-
工作 原理
利用楔块的斜面将楔 块的推力转变为夹紧 力，从而夹紧工件
FJ tan1taFQn（2）
夹紧行程h = S tanα
-
斜楔受力分析
夹紧时的受力状态
以斜楔为研究对象，夹紧时 根据静力平衡原理，有
FQ = F1+ FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α＋Φ2)
FJ = FQ / [tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]
-
1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面
-
2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小
-
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
-
-
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点是指夹紧元件与工件接触 的一小块面积
应落在支承元件上或几个支承元件所形 成的支承面内 应选在工件刚性较好的部位
应尽可能靠近被加工表面，以减少切削 力翻转力矩的影响，减少振动
2、以上V形块为受力体进
WK
行受力分析
列出静力平衡方程式：
2Nsin（α/2） = WK 解方程，得
N
WK
2sin（/
2）
N
N
代入式②，得
M si（ n /2) 64s0i4 0 n5
W K
2R
11N31
20.120
3、取安全系数2.5，得所-需的夹紧力=2828N
减小夹紧变形的措施
• 增加辅助支承和辅助夹紧点
高支座镗孔
-
辅助夹紧
• 分散着力点
• • 增加压紧件 利用对称变形 接触面积
分散着力点
薄壁套的 夹紧变形及改善
-
采用浮动压块 和垫环减少
工件夹紧变形
• 其他措施
对于极薄特形工件，可采用冻结式夹具：将 工件定位于一随行的型腔里，然后浇灌低熔 点金属，待其固结后一起加工；加工完成后， 再加热熔解取出工件（低熔点金属的浇灌及 熔解分离，都是在生产线上进行的）
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
可用下式近似计算 FJ = FQ / ( tanα＋2Φ)
-
自锁条件分析：夹紧后的受力状态
夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、
FRX作用，要能自锁，必须满 足下式 F1 ＞FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α－Φ2) tanΦ1 ＞ tan(α－Φ2) 即 Φ1 ＞ (α －Φ2)
已知：在φ40轴端钻孔φ10 ，vc=28m/min f=0.15mm/r，工件材料：45, （σb=600MPa）
• 1、计算钻孔扭矩 • M=6.4N•m=6400N•mm • 在M的作用下，工件有 转动的趋势 • 靠夹紧力产生的摩擦力矩 与之平衡 以工件为受力体进行分析
列出平衡方程式： -
4FfR=M----① 4NμR=M----②
-
3、基本夹紧机构
本节目的 1、知道常见的夹紧机构种类、工作原理； 2、知道基本夹紧机构的工作特性：增力比、 夹紧行程和自锁条件； 3、知道基本夹紧机构的设计要点，会进行 必要的设计计算； 4、知道各种夹紧机构的特点和应用场合。
-
斜楔夹 紧机构
自锁条件： α≤φ1+φ2
夹紧力 的大小
增力比：i F J FQ
动画1 动画2
斜楔夹- 紧机构
动画3
又想增夹力持比特大点且自锁，又想夹紧行程大：双斜角斜楔： α大用于获得大行程，α小用于获得大夹紧力和自锁 注意：确保结夹构紧简时单处，于有α小增段力作用。 一般
扩力比 Q/F≈3
楔块夹紧行程小，增大行程会使 自锁性能变差
操作不便，夹紧和松开均需敲击
楔块材料：通常用20钢渗碳，淬硬 58~62HRC
-
传力
夹紧装置的组成
机构
产生夹紧作用作力12的））装改改置变变作作用用力力的的方大向小；； 用 3）使夹紧实现自锁。
夹紧 元件
直接与工件接触完成 夹紧作用的元件
-
动力源 装置
夹紧 装置
的 组成
设计 夹具 应考 虑的 问题
夹紧力
大小、方向、作用点
传力方式 手动、液力、电力等
夹紧机构 增力、快速、机动等
或 α＜Φ1 ＋Φ2
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁， 一般取α=6～8°
-
设计
要点
选取斜角α
楔块夹紧工件后应能自锁， α≤φ1 +φ2 为自锁条件
一般钢铁的摩擦系数为0.1~0.15， 取φ1 =φ2 = 5.7~8.5°， 故α≤11~17°
为了安全可靠，取α= 6~8° 机动夹紧：α取大些（10°~14°） 不需自锁：α取- 30°
机械制造基础——第8章
-
本章目的
• 学会正确确定夹紧力的大小、方向、作 用点
• 知道常见夹紧机构的种类、特点、应用 场合与设计要点
-
本次课目的
• 能正确确定夹紧力的方向、作用点和大小 • 重点：方向、作用点的确定
-ห้องสมุดไป่ตู้
1.夹紧装置的组成 和基本要求
工件定位后将其固定，使其 在加工过程中保持定位位置 不变的装置，称为夹紧装置
-
夹紧装置 的设计原则
工件不 移动原则
夹紧过程中，应不改变定 位后所占据的正确位置
工件不 变形原则
夹紧力的大小要适当，既要 保证夹紧可靠，又应使工件 产生加工精度不允许的变形
-
工件不 振动原则
安全可 靠原则
经济实 用原则
对刚性差的工件，或进行 断续切削，提高支承零件 和夹紧零件的刚性，避免
工件和夹紧系统的振动
夹紧传力机构夹紧行程应 足够，操作方便、安全， 劳动强度低，生产效率高
夹紧装置的自动化和复杂 程度与生产纲领相适应， 有良好的工艺性和经济性
-
2、夹紧力的确定
夹紧力方向的确定
应指向各定位元件，尽可能垂直于主定位 基准，在工件刚度最大方向上将工件夹紧 有助于定位，不破坏其准确性和可靠性 应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小 应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、 提高生产效率
-
-
-
夹紧力大小的确定
要足够防止加工时松动
使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压
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
-
1）夹紧力应作用在刚度较好部位
-
2）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
-
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
夹紧力作用点的选择
1－夹具体 2－工件 3－定位支承
-
夹紧力作用点的选择
1－夹具体 2－工-件 3－定位支承
-
现场讨论
指出以下夹紧方案的不妥之处并提出改进意见
-
-
工作 原理
利用楔块的斜面将楔 块的推力转变为夹紧 力，从而夹紧工件
FJ tan1taFQn（2）
夹紧行程h = S tanα
-
斜楔受力分析
夹紧时的受力状态
以斜楔为研究对象，夹紧时 根据静力平衡原理，有
FQ = F1+ FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α＋Φ2)
FJ = FQ / [tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]
-
1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面
-
2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小
-
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
-
-
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点是指夹紧元件与工件接触 的一小块面积
应落在支承元件上或几个支承元件所形 成的支承面内 应选在工件刚性较好的部位
应尽可能靠近被加工表面，以减少切削 力翻转力矩的影响，减少振动
2、以上V形块为受力体进
WK
行受力分析
列出静力平衡方程式：
2Nsin（α/2） = WK 解方程，得
N
WK
2sin（/
2）
N
N
代入式②，得
M si（ n /2) 64s0i4 0 n5
W K
2R
11N31
20.120
3、取安全系数2.5，得所-需的夹紧力=2828N
减小夹紧变形的措施
• 增加辅助支承和辅助夹紧点
高支座镗孔
-
辅助夹紧
• 分散着力点
• • 增加压紧件 利用对称变形 接触面积
分散着力点
薄壁套的 夹紧变形及改善
-
采用浮动压块 和垫环减少
工件夹紧变形
• 其他措施
对于极薄特形工件，可采用冻结式夹具：将 工件定位于一随行的型腔里，然后浇灌低熔 点金属，待其固结后一起加工；加工完成后， 再加热熔解取出工件（低熔点金属的浇灌及 熔解分离，都是在生产线上进行的）
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
可用下式近似计算 FJ = FQ / ( tanα＋2Φ)
-
自锁条件分析：夹紧后的受力状态
夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、
FRX作用，要能自锁，必须满 足下式 F1 ＞FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α－Φ2) tanΦ1 ＞ tan(α－Φ2) 即 Φ1 ＞ (α －Φ2)
已知：在φ40轴端钻孔φ10 ，vc=28m/min f=0.15mm/r，工件材料：45, （σb=600MPa）
• 1、计算钻孔扭矩 • M=6.4N•m=6400N•mm • 在M的作用下，工件有 转动的趋势 • 靠夹紧力产生的摩擦力矩 与之平衡 以工件为受力体进行分析
列出平衡方程式： -
4FfR=M----① 4NμR=M----②
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3、基本夹紧机构
本节目的 1、知道常见的夹紧机构种类、工作原理； 2、知道基本夹紧机构的工作特性：增力比、 夹紧行程和自锁条件； 3、知道基本夹紧机构的设计要点，会进行 必要的设计计算； 4、知道各种夹紧机构的特点和应用场合。
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斜楔夹 紧机构
自锁条件： α≤φ1+φ2
夹紧力 的大小
增力比：i F J FQ
动画1 动画2
斜楔夹- 紧机构
动画3
又想增夹力持比特大点且自锁，又想夹紧行程大：双斜角斜楔： α大用于获得大行程，α小用于获得大夹紧力和自锁 注意：确保结夹构紧简时单处，于有α小增段力作用。 一般
扩力比 Q/F≈3
楔块夹紧行程小，增大行程会使 自锁性能变差
操作不便，夹紧和松开均需敲击
楔块材料：通常用20钢渗碳，淬硬 58~62HRC
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传力
夹紧装置的组成
机构
产生夹紧作用作力12的））装改改置变变作作用用力力的的方大向小；； 用 3）使夹紧实现自锁。
夹紧 元件
直接与工件接触完成 夹紧作用的元件
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动力源 装置
夹紧 装置
的 组成
设计 夹具 应考 虑的 问题
夹紧力
大小、方向、作用点
传力方式 手动、液力、电力等
夹紧机构 增力、快速、机动等
或 α＜Φ1 ＋Φ2
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁， 一般取α=6～8°
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设计
要点
选取斜角α
楔块夹紧工件后应能自锁， α≤φ1 +φ2 为自锁条件
一般钢铁的摩擦系数为0.1~0.15， 取φ1 =φ2 = 5.7~8.5°， 故α≤11~17°
为了安全可靠，取α= 6~8° 机动夹紧：α取大些（10°~14°） 不需自锁：α取- 30°
机械制造基础——第8章
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本章目的
• 学会正确确定夹紧力的大小、方向、作 用点
• 知道常见夹紧机构的种类、特点、应用 场合与设计要点
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本次课目的
• 能正确确定夹紧力的方向、作用点和大小 • 重点：方向、作用点的确定
-ห้องสมุดไป่ตู้
1.夹紧装置的组成 和基本要求
工件定位后将其固定，使其 在加工过程中保持定位位置 不变的装置，称为夹紧装置
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夹紧装置 的设计原则
工件不 移动原则
夹紧过程中，应不改变定 位后所占据的正确位置
工件不 变形原则
夹紧力的大小要适当，既要 保证夹紧可靠，又应使工件 产生加工精度不允许的变形
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工件不 振动原则
安全可 靠原则
经济实 用原则
对刚性差的工件，或进行 断续切削，提高支承零件 和夹紧零件的刚性，避免
工件和夹紧系统的振动
夹紧传力机构夹紧行程应 足够，操作方便、安全， 劳动强度低，生产效率高
夹紧装置的自动化和复杂 程度与生产纲领相适应， 有良好的工艺性和经济性
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2、夹紧力的确定
夹紧力方向的确定
应指向各定位元件，尽可能垂直于主定位 基准，在工件刚度最大方向上将工件夹紧 有助于定位，不破坏其准确性和可靠性 应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小 应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、 提高生产效率
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夹紧力大小的确定
要足够防止加工时松动
使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压
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