工件在夹具中的夹紧
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
形成的支承面内 3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
(３)夹紧力大小的确定原则
夹紧力的大小主要影响零件定位的可靠性、零件的夹紧变 形以及夹紧装置的结构尺寸和复杂性。因此，夹紧力的大小 应当适中。
（1）辅助(定位)夹紧力的大小一般以能保证零件可靠 定位即可。
（2）附加夹紧力应能保证零件局部刚性、避免加紧变 形为基本原则。
一般取K=1.5～3，一般精加工k= 1.5～2，粗加工k = 2.5～3。
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
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) 或 α＜Φ1 ＋Φ2 自锁条件：压力角(斜楔升角) 小于摩擦角
可用下式近似计算 FJ = FQ / ( tanα＋2Φ)
斜楔夹紧的特点：
1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。
主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
（2）螺旋夹紧机构
螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低
3 镗床夹具
（1）镗套的种类 1）单支承前引导 2）单支承后引导 3）前后双支承引导 4）双支承后引导
a) 适合于加工孔径大于60mm，长径比小于1的通孔。 b)和c) 主要用于盲孔或孔径小于60mm的通孔。
要求镗杆与机床主轴采用浮动联接，镗孔的精度完全出 夹具来保证，而不受机床精度的影响。用于加工长径比大 于1.5的长孔或同轴度要求较高的几个短孔。
2）可换式 3）快换式
用于工件的一次装夹中，顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或 攻螺纹等多个工步加工时，使用不同孔径的钻套来引导刀具。
4）特殊钻套（自行设计） (3) 钻模板及钻模
1) 固定式钻模板及固定式钻模 2) 铰链式钻模板及盖板式钻模 3) 回转式钻模板及回转式钻模
4) 悬挂式钻模板及滑柱式钻模
5) 翻转式钻模
2.夹紧力的确定
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 保证定位准确、
可靠； 2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小 尽量与切削力、 重力方向一致
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
(２)夹紧力作用点的确定
1）夹紧力应作用在刚度较好部位 2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件
（2） 镗套
分为固定式镗套和回转式镗套两类。
1）固定式： 外形尺寸较小，且位置精度较高。缺点是易于磨损，多 用于速度较低的场合。
2）回转式镗套
a）内滚式镗套 镗杆相对于导向滑套回转，并连同导向滑套一起相对于镗
套移动。镗套精度较好，但尺寸较大，因此多用于后导向。 b）外滚式镗套
镗刀杆与镗套间只有相对移动而无相对转动。镗套尺寸 较小，应用较多。镗速高。
在实际设计中，确定基本夹紧力大小的方法有两种：经 验类比法和分析计算法。
采用分析计算法计算夹紧力时，实质上是解静力平衡的问 题：
首先以零件作受力体进行受力分析，受力分析时，一般只 考虑切削力和零件夹紧力；
然后建立静力平衡方程，求出理论夹紧力FL；
最后还要考虑到实际加工过程的动态不稳定性，需要将理 论夹紧力再乘上一个安全系数K，就得出零件加工所需要的 实际夹紧力Fj，即 Fj=KFL （K—安全系数）
偏心夹紧机构自锁条件：
2）圆偏心夹紧的夹紧力
用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的 场合。
（5）夹紧动力装置
气动、液压、电磁、真空等 气—液压组合夹紧
第六节 典型机床夹具
1 钻床夹具 (1)钻夹具的特点
（a）钻床夹具用钻套引导钻 头，防止钻头偏斜，用钻模 板固定钻套，保证钻孔正确 位置；
（b）夹具放在工作台上，钻 孔时钻头回转和进给，夹具 和工件不动；
（c）由于钻削力矩小，钻小 孔时夹具常不固定。
(2) 钻套
确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工中发 生偏斜。结构分为固定式、可换式、快换式和特殊。
1）固定式 钻套导向部分高度尺寸H越大刀具的导向性越好 钻模板较薄时采用有肩钻套。 孔径小、精度要求较高时，H取较大值。 于排屑，钻套下端与被加工工件间应留有适当距离h。
2 铣床夹具
切削力较大，断续切削，易振动，夹紧力要大和 较好的自锁性，受力元件要有足够的强度和刚性。
• 便于调整刀具，要设置对刀装置。对刀块和刀具 之间要放对刀塞尺，以避免刀具与对刀块直接接 触，而碰伤刀刃获对刀块。
• 采用导向键与机床工作台T形槽相配合来实现夹 具在机床上的定位，要使夹具上定位元件工作面 与铣削运动方向有一准确位置。
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁， 一般取α=6～8°
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)]
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
（3）其它夹紧机构 1）螺旋压板夹紧机构
2）螺旋定心夹紧机构
3）联动夹紧机构
4）多件夹紧机构
（4）偏心夹紧机构
常见的偏心轮—压板夹紧机构
2021/3/7
16
1）偏心夹紧机构：偏心夹紧的实质还是斜楔的作用。
wk.baidu.com偏心夹紧斜楔角αx ：sinxDe/2si1n8(00x)
偏心轮的工作转角一般小于90o，常用工作段φx： 45o~135o：升角大，夹紧力较小，但夹紧行程大 90o~180o：升角由大到小，夹紧力增大，但夹紧行程小。
第三节 工件在夹具中的加紧
1.夹紧装置的组成及要求
组 （1）动力装置 成 （2）中间传力机构
（3）夹紧元件 1）改变作用力的方向；
作 2）改变作用力的大小； 用 3）使夹紧实现自锁。
基 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 稳
本 2）夹紧力大小要适当；
牢
要 3）夹紧动作要迅速、可靠；
快
求 4）结构紧凑，易于制造与维修。
(３)夹紧力大小的确定原则
夹紧力的大小主要影响零件定位的可靠性、零件的夹紧变 形以及夹紧装置的结构尺寸和复杂性。因此，夹紧力的大小 应当适中。
（1）辅助(定位)夹紧力的大小一般以能保证零件可靠 定位即可。
（2）附加夹紧力应能保证零件局部刚性、避免加紧变 形为基本原则。
一般取K=1.5～3，一般精加工k= 1.5～2，粗加工k = 2.5～3。
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
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) 或 α＜Φ1 ＋Φ2 自锁条件：压力角(斜楔升角) 小于摩擦角
可用下式近似计算 FJ = FQ / ( tanα＋2Φ)
斜楔夹紧的特点：
1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。
主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
（2）螺旋夹紧机构
螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低
3 镗床夹具
（1）镗套的种类 1）单支承前引导 2）单支承后引导 3）前后双支承引导 4）双支承后引导
a) 适合于加工孔径大于60mm，长径比小于1的通孔。 b)和c) 主要用于盲孔或孔径小于60mm的通孔。
要求镗杆与机床主轴采用浮动联接，镗孔的精度完全出 夹具来保证，而不受机床精度的影响。用于加工长径比大 于1.5的长孔或同轴度要求较高的几个短孔。
2）可换式 3）快换式
用于工件的一次装夹中，顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或 攻螺纹等多个工步加工时，使用不同孔径的钻套来引导刀具。
4）特殊钻套（自行设计） (3) 钻模板及钻模
1) 固定式钻模板及固定式钻模 2) 铰链式钻模板及盖板式钻模 3) 回转式钻模板及回转式钻模
4) 悬挂式钻模板及滑柱式钻模
5) 翻转式钻模
2.夹紧力的确定
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 保证定位准确、
可靠； 2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小 尽量与切削力、 重力方向一致
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
(２)夹紧力作用点的确定
1）夹紧力应作用在刚度较好部位 2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件
（2） 镗套
分为固定式镗套和回转式镗套两类。
1）固定式： 外形尺寸较小，且位置精度较高。缺点是易于磨损，多 用于速度较低的场合。
2）回转式镗套
a）内滚式镗套 镗杆相对于导向滑套回转，并连同导向滑套一起相对于镗
套移动。镗套精度较好，但尺寸较大，因此多用于后导向。 b）外滚式镗套
镗刀杆与镗套间只有相对移动而无相对转动。镗套尺寸 较小，应用较多。镗速高。
在实际设计中，确定基本夹紧力大小的方法有两种：经 验类比法和分析计算法。
采用分析计算法计算夹紧力时，实质上是解静力平衡的问 题：
首先以零件作受力体进行受力分析，受力分析时，一般只 考虑切削力和零件夹紧力；
然后建立静力平衡方程，求出理论夹紧力FL；
最后还要考虑到实际加工过程的动态不稳定性，需要将理 论夹紧力再乘上一个安全系数K，就得出零件加工所需要的 实际夹紧力Fj，即 Fj=KFL （K—安全系数）
偏心夹紧机构自锁条件：
2）圆偏心夹紧的夹紧力
用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的 场合。
（5）夹紧动力装置
气动、液压、电磁、真空等 气—液压组合夹紧
第六节 典型机床夹具
1 钻床夹具 (1)钻夹具的特点
（a）钻床夹具用钻套引导钻 头，防止钻头偏斜，用钻模 板固定钻套，保证钻孔正确 位置；
（b）夹具放在工作台上，钻 孔时钻头回转和进给，夹具 和工件不动；
（c）由于钻削力矩小，钻小 孔时夹具常不固定。
(2) 钻套
确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工中发 生偏斜。结构分为固定式、可换式、快换式和特殊。
1）固定式 钻套导向部分高度尺寸H越大刀具的导向性越好 钻模板较薄时采用有肩钻套。 孔径小、精度要求较高时，H取较大值。 于排屑，钻套下端与被加工工件间应留有适当距离h。
2 铣床夹具
切削力较大，断续切削，易振动，夹紧力要大和 较好的自锁性，受力元件要有足够的强度和刚性。
• 便于调整刀具，要设置对刀装置。对刀块和刀具 之间要放对刀塞尺，以避免刀具与对刀块直接接 触，而碰伤刀刃获对刀块。
• 采用导向键与机床工作台T形槽相配合来实现夹 具在机床上的定位，要使夹具上定位元件工作面 与铣削运动方向有一准确位置。
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁， 一般取α=6～8°
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)]
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
（3）其它夹紧机构 1）螺旋压板夹紧机构
2）螺旋定心夹紧机构
3）联动夹紧机构
4）多件夹紧机构
（4）偏心夹紧机构
常见的偏心轮—压板夹紧机构
2021/3/7
16
1）偏心夹紧机构：偏心夹紧的实质还是斜楔的作用。
wk.baidu.com偏心夹紧斜楔角αx ：sinxDe/2si1n8(00x)
偏心轮的工作转角一般小于90o，常用工作段φx： 45o~135o：升角大，夹紧力较小，但夹紧行程大 90o~180o：升角由大到小，夹紧力增大，但夹紧行程小。
第三节 工件在夹具中的加紧
1.夹紧装置的组成及要求
组 （1）动力装置 成 （2）中间传力机构
（3）夹紧元件 1）改变作用力的方向；
作 2）改变作用力的大小； 用 3）使夹紧实现自锁。
基 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 稳
本 2）夹紧力大小要适当；
牢
要 3）夹紧动作要迅速、可靠；
快
求 4）结构紧凑，易于制造与维修。