工件的夹紧
第三章-工件在夹具中的夹紧
2.液压夹紧
液压夹紧是利用液压油为工作介质来传力的 一种装置。它与气动夹紧比较,具有夹紧力稳定、 吸收振动能力强等优点,但结构比较复杂、制造 成本高,因此适用于大量生产。液压夹紧的传动 系统与普通气压系统类似。
3、气-液组合夹紧
气-液组合夹紧的动力源为压缩空气,但要使用 特殊的增压器,比气动夹紧装置复杂。它的工作原理 如图所示,压缩空气进入气缸1的右腔,推动增压器 活塞3左移,活塞杆4随之在增压缸2内左移。因活塞 杆4的作用面积小,使增压缸2和工作缸5内的油压得 到增加,并推动工作缸中的活塞6上抬,将工件夹紧。
削扭矩M 将使工件绕中心旋转,当钻头的刃带进入切削时,
产生的钻削扭矩最大,此时应为工件夹紧的最不利情况。
2.按静力平衡原理列出平衡式并计算夹紧力W
由图可知,钻削扭矩M有使工件产生转动的趋势,这 需要由夹紧力W在夹紧点所产生的摩擦阻力矩及由钻削力P 和夹紧力W所产生的支承反力在工件和定位面间产生的摩 擦阻力矩相平衡,即有平衡式:
升角:是工件上受压面与旋转半径的法线行 程的夹角。从几何关系可知,它是由转轴中心O点 和偏心几何中心C点,分别与夹紧点的连线所形成 的夹角。
P
max
e r
2)圆偏心夹紧的自锁条件
P点夹紧时能自锁,则可保证其余各点均可自锁
自锁条件 αmax ≤ 1 + 2
1-圆偏心轮与工件处的摩擦角。 2-圆偏心轮与转轴处的摩擦角。 tgαmax ≤ tg e/r ≤ , 取μ=0.1~0.15,
M / Q/ l
/
QL Q/ l
M M/
Q/ Q L l
N N
H1
H2 F1
F2
W
W
Q// H2 F2 W H1
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
速,但自锁能力较差,增力比小,(取决于L/ρ的 比值)。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
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第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构:拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构:支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构:遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构:直拆式和旋拆式
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移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构:主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑, 占用空间小,操作方便,但自锁性能差一些,因此,其夹紧行程受 到一定限制。
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转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构:主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单,操 作方便,由于是利用杠杆原理进行夹紧,其夹紧力比较大,但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
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第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a)工件底面产生夹紧变形 b)改进方案
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第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
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第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中,主要用 于机动夹紧,且毛坯质量较高的场合。
第十二课 3-1夹紧装置
夹紧装置一般由三部分组成,即力源装置、中间递力 结构、夹紧元件。
夹紧元件
力源装置 中间递 (气动、液压、电动) 力装置
二、夹紧装置的组成——中间递力装置
夹紧元件
中间递 力装置
中间递力装置:人力或力源装 置产生的原始作用力转变为夹 紧作用力。
1、改变夹紧作用力的方向 左图:将气缸的水平作用力通过斜 楔、压板转变为垂直方向的夹紧力。
选用情况
0° ~ 45° 曲线的升程很小,通常不能快速趋近工件。 一般不采用
90° ~180°
前半段升程迅速增大,有利于快速趋近工 件; 后半段楔升角逐渐减小,曲线平缓, 有利于得到大 而稳定的有效夹紧力,且 自锁性良好。但在接近 180°时升程为零, 容易发生咬死。
常用
升程迅速增大,但后半部曲线楔升角较大, 适合于夹紧 不 利于有效夹紧,而且楔升角的变化值 方向尺寸误 45° ~ 135° 也大,工件厚度稍加变化,夹紧性能就有 差较大的工 较大差异,夹紧力和自 锁性的变化都较 件的夹紧。 大。
3.偏心夹紧机构
偏心轮一般有圆偏心轮和曲线偏心轮。
圆偏心轮有什么重要特性? 圆偏心轮的重要特性是:直径为 D,偏心距为
e 的圆偏心轮工作表面上各点的升角是连续变化的 值,轮缘上最大楔升角αmax = arcsin( 2e/D)。
3.偏心夹紧机构 圆偏心轮工件段的选择
圆偏心轮工作 曲线段的选择
曲线段特点
3.偏心夹紧机构 圆偏心轮的工作自锁应满足的条件:
偏心轮与工件间的摩擦系数常取μ1=0.1~0.15 ψ1——偏心轮与工件间的摩擦角。
圆偏心轮保证自锁的结构条件:
定心夹紧机构的自动定心原理是什么?
答:它是利用夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形,使工 件中心线或对称面不产生位 移,实现定心夹紧作用。它通 过中间递力机构,如螺旋、 斜楔、 杠杆等 使夹紧元件等速 移动,实现定心夹紧作用。
工件夹紧的三要素
工件夹紧的三要素工件夹紧是机械加工过程中的一个重要环节,它直接决定了工件在加工中的稳定性和精度。
工件夹紧的三要素是指夹紧力、夹紧方式和夹紧位置。
下面将分别对这三个要素进行详细讨论。
一、夹紧力夹紧力是指夹紧装置对工件施加的力量。
夹紧力的大小直接影响到工件在加工过程中的稳定性和切削力的传递。
夹紧力过小会导致工件在加工过程中产生振动、位移甚至脱离夹紧装置,从而影响加工精度和安全性;夹紧力过大则容易引起工件变形,影响加工精度和加工质量。
因此,确定合适的夹紧力是保证工件加工质量的重要前提。
二、夹紧方式夹紧方式是指夹紧装置与工件之间的接触方式。
常见的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧等。
选择合适的夹紧方式可以提高夹紧效果,确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
不同的工件形状和加工要求适合不同的夹紧方式。
例如,对于形状复杂的工件,可以采用机械夹紧与液压夹紧相结合的方式,以确保夹紧效果的稳定性和可靠性。
三、夹紧位置夹紧位置是指夹紧装置施加夹紧力的位置。
夹紧位置的选择直接影响到工件在加工过程中的稳定性和加工精度。
一般情况下,夹紧位置应选择在工件的刚性区域,以确保夹紧力的传递和工件的稳定性。
如果夹紧位置选择不当,会导致工件变形、振动或夹紧力无法传递到工件上,影响加工质量。
因此,在确定夹紧位置时,需要考虑工件的结构和形状,并合理选择夹紧点,以确保夹紧力的均匀施加和工件的稳定性。
工件夹紧的三要素是夹紧力、夹紧方式和夹紧位置。
合理选择和控制这三个要素,可以保证工件在加工过程中的稳定性和精度,提高加工质量。
在实际应用中,需要根据具体的加工要求和工件特点,综合考虑各个因素,进行合理的夹紧设计和操作,以确保工件夹紧效果的可靠性和稳定性。
同时,还需要定期检查夹紧装置的工作状态,保持夹紧力的稳定和工件的安全。
只有做好工件夹紧工作,才能保证机械加工过程的顺利进行,提高产品的质量和效率。
工件的定位与夹紧
划线找正法示例Leabharlann 图2 划线找正装夹图3 套筒零件简图
1.快换钻套 2.导向套 3.钻模板 4.开口垫圈 5.螺母 6.定位销 7.夹具体
图 4 套筒钻夹具
二、工件的定位 工件的定位
◆六点定位原理
:任一刚体在空间都有六个自由度,为 使工件完全定位,必须有合理分布的 六个定位支承点分别限制其六个自由 度,使工件的位置唯一。
●基准
设计基准 工序基准 工序基准 定位基准( 定位基准(大平面、长圆柱面或轴线) ) 三者重合,提高位置精度
●定位元件 定位元件
◆定位元件的基本要求 ①足够的精度 ②足够的硬度和耐磨性 ③足够的强度和刚度 ④工艺性好
◆平面定位 ◇主要支承 —限制自由度 ①固定支承 —支承钉
支承板 非标支承板 ②可调支承 —一批工件调一次
(原则上不允许)
zz
o
x
y
注:若不限制 y 等 为欠定位,不符要求
图7
完全定位
z
z
y
X
o y
不完全定位
X
图8
x y
后果:
1.心轴 2.支承凸台 3.工件 4.压板
1)机床心轴弯曲 2)工件翘曲变形 图9 插齿时齿坯的定位(过定位) 插齿时齿坯的定位(过定位)
x y
图10 齿坯过定位的影响
改变定位结构避免过定位
Z
x、 y、 z
( y (
z
O
(
z
x 、 y 、z
x ( x
X
(
(
Y y
y
5 4
Z
6
O
y Y
3 2
1
X
图5 长方体定位时支承点的分布
数控机床技术中的工件夹紧方式与调整方法
数控机床技术中的工件夹紧方式与调整方法数控机床是一种高精度、高效率的加工设备,在现代制造业中具有重要的地位。
而在数控机床的加工过程中,工件的夹紧是一个至关重要的环节。
本文将对数控机床技术中常见的工件夹紧方式以及夹紧调整方法进行介绍和分析。
工件夹紧是指将工件固定在机床上,使其能够在加工过程中保持稳定的姿态,从而确保加工质量和加工效率。
在数控机床中,常见的工件夹紧方式主要有机械夹紧、气动夹紧和液压夹紧。
机械夹紧是一种常见且简单的夹紧方式,通过夹紧螺杆、夹具等机械装置来固定工件。
机械夹紧具有结构简单、成本低等优点,适用于一些简单的工件夹紧。
然而,机械夹紧也存在一些缺点,例如夹紧力不容易控制,夹紧面积小等,限制了其在一些复杂工件上的应用。
气动夹紧是通过气体压缩来产生夹紧力的一种夹紧方式。
气动夹紧具有夹紧力可调、夹具换位快等优点,使其在一些对夹紧力要求较高的工件加工中得到广泛应用。
然而,气动夹紧也存在一些缺点,例如夹具结构复杂、容易受环境温度变化影响等。
液压夹紧是使用压缩液体来产生夹紧力的一种夹紧方式。
液压夹紧具有夹紧力可调、夹紧面积大等优点,特别适用于对夹紧力要求较高的工件加工。
液压夹紧的主要缺点是液压系统的复杂性和维护成本较高。
在数控机床加工中,调整工件夹紧是确保加工质量的重要环节。
常见的夹紧调整方法主要有手动调整和自动调整。
手动调整是指在加工过程中,操作工人通过调整夹具、螺旋杆等手动装置来实现工件夹紧力的调整。
手动调整的优点是操作简单、灵活性强,适用于一些加工要求不高的工件。
然而,手动调整也存在人为差异大、调整难以精确等缺点,限制了工件加工的精度和稳定性。
自动调整是通过数控系统控制夹具、液压系统等自动装置来实现工件夹紧力的调整。
自动调整的优点是可精确控制夹紧力、提高加工精度和稳定性,适用于对加工质量要求较高的工件。
然而,自动调整也存在系统复杂、投资成本高等缺点。
为了实现工件的稳定夹紧和高精度加工,常常采用多种夹紧方式的组合。
3第三章工件在夹具中的夹紧
3、圆偏心夹紧的自锁条件 P点夹紧时能自锁,则可保证其余 各点均可自锁 自锁条件 αp ≤ Φ1+Φ2 tanαp=2e/D≈αp 为安全起见取Φ1 =0 2e/D ≤Φ2≈μ2, 取μ2=0.1~0.15, D/e≥14~20自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性,表示偏心轮 的工作可靠性
(4) 弹簧筒夹式定心夹紧机构
弹性夹头和弹性心轴 1夹具体;2弹性筒夹;3锥套;4螺母;5心轴
(5) 波纹套定心夹紧机构
波纹套定心心轴 1螺母;2波纹套;3垫圈;4工件;5支承圈
(6) 液性塑料定心夹紧机构
液性塑料定心夹紧机构 1夹具体;2簿壁套筒;3液性塑料; 4滑柱;5螺钉;6限位螺钉
六、 联动夹紧机构 单件多位(联动)夹紧机构 多件多位(联动)夹紧机构
4、有效工作区域:一般常选下面两种工作区域: 1) β=±30°~±45°,为P点左右,楔角变化 小,工作较稳定,α大自锁性能差; 2) β=-15°~75°,楔角变化大,工作不稳 定,但夹紧时α小,自锁性能好。
e
L
P
B1 A
C贮 C间
A1
ρ
α Q 1x
α α
Q P C 垫块
工件
B Q1
T
图 6 . 47 圆偏心轮的设计
应用:广泛用在手动夹紧中。
图a)减力增大行程
图b)改变力向
图c) 增力减小行程
图3.18
万能可调节压板
三、圆偏心夹紧机构
工作原理:利用转动中心与几何中心偏移的圆盘 或轴作为夹紧元件 夹紧特点: • 结构简单,制造方便,夹紧迅速,操作灵活,行 程小,增力小,自锁能力差。适合夹紧力小、振 动小的场合。
五、 定心、对中夹紧机构
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。
第三章工件的定位与夹紧
b)测量基准——工件在测量、检验时所 使用的基准。 c)工序基准——在工序简图上用来确定 本工序加工表面加工后的尺寸、形状、位 置的基准。 d)装配基准——装配时用来确定零件或 部件在产品中的相对位置所采用的基准。 零件上的基准通常就是零件表面上具体存 在的一些点、线、面,但也可以是一些假 定的点、线、面,如孔或轴的中心线、槽 的对称面等。这些假定的基准,必须由零 件上某些相应的具体表面来体现,这些表 面称为基准面。
图 直接找正法示例 a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
图 划线找正法示例
❖ 利用夹具定位法——将工件直接安装在夹 具的定位元件上的方法
❖ 特点: ①工件在夹具中的正确定位,是通 过工件上的定位基准面与夹具上的定位元 件相接触而实现的。因此,不再需要找正 便可将工件夹紧。 ②由于夹具预先在机床 上已调整好位置,因此,工件通过夹具相 对于机床也就占有了正确的位置 ③通过夹 具上的对刀装置,保证了工件加工表面相 对于刀具的正确位置。
(1)基准及其分类 用来确定生产对象上几何要素间的几何关系 所依据的那些点、线、面称为基准。基准分 为设计基准和工艺基准,工艺基准又分为定 位基准、测量基准、工序基准和装配基准。
1)设计基准——设计图样上所采用的基准。 它是标注设计尺寸的起点,或中心线、对称 线、圆心等。 2)工艺基准——在工艺过程中所采用的基准。 a)定位基准——在加工中用作定位的基准。 它的位置既表明了工件在机床或夹具上的位 置,用该基准可以使工件在机床或夹具上占 据确定的位置。工件在机床或夹具上定位时, 定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定 位元件相接触的点、线、面。定位基准又分 为粗基准(没经过切削加工的毛坯面)和精 基准(经过切削加工的表面)。
c)可调支承:高度可以调节的支承,一个 可调支承限制工件一个自由度。 主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场 合。
第3章 工件的定位和夹紧
3.3 工件方式及定位元件
(a)平顶支承钉;(b)圆顶支承钉 ; (c)网纹顶支承钉; (d)带衬套支承钉 图3-8 几种常用支承钉
3.3 工件方式及定位元件
(a) 为平板式支承板;(b)斜槽式支承板 图3-9 两种常用的支承板
3.3 工件方式及定位元件
(2)可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
图3-6 常见的几种过定位实例
3.2 工件的定位
( 复限制而出现过定位。此时可采取如下措施解决。
No Image
No Image
如图3-6(b)所示为孔与端面联合定位。由于大端面可以限制3个自由度 受到重 、 、 ),而长销可以限制 4 个自由度( x 、 z 、 、 ),因此,、 z z z
此外,按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成,如图3-1所示。
3.2 工件的定位
三、定位的类型
1.完全定位与不完全定位
(1)完全定位。工件的6个自由度完全被限制的定位情况, 如图3-4(c)所示。
(2)不完全定位。工件的6个自由度不需完全被限制的定位 情况,如图3-4(a)和图3-4(b)所示。
完全定位和不完全定位,这两种定位类型都是正确可行的, 生产中被广泛采用。
3.4 工件的夹紧
二、夹紧装置的组成
夹紧装置的组成,如图3-23所示,由以下3部分组成。
铣削加工中的工件夹紧
铣削加工中的工件夹紧在铣削加工中,工件夹紧是至关重要的一个环节。
只有将工件固定在加工台上,才能确保加工过程中工件的稳定和精准度,从而保证零件加工的质量。
本文将从夹紧方式、夹紧力、夹紧位置和夹具结构这四个方面来探讨铣削加工中的工件夹紧问题。
一、夹紧方式夹紧方式主要有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧和电磁吸盘夹紧四种。
机械夹紧多用于小型机床,其夹紧力大、夹紧刚度好,但换夹时需要较长的时间。
液压夹紧主要用于大型机床和自动化生产线,具有夹紧力大、同时夹多个零件的优点,但价格较高。
气动夹紧适用于需要高速换夹的场合,其夹紧力可以通过调节气压进行自动控制。
电磁吸盘夹紧适用于小零件和薄板材料,其夹紧力较小,但换夹方便、速度快、精度高。
二、夹紧力在夹紧工件时,夹紧力的大小直接影响着工件的加工精度和表面质量。
夹紧力过小会导致工件发生位移和晃动,夹紧力过大则会导致工件变形,并可能使加工刀具磨损加剧、加工轨迹偏差等。
因此,正确地控制夹紧力至关重要。
一般而言,夹紧力的大小应根据具体零件的材质、形状、尺寸和加工要求进行调整。
夹紧力大小的控制需要依据实际加工情况和经验进行调整,不能太过依赖参数化设定。
三、夹紧位置夹紧位置是指夹具夹紧工件时放置在工件上的位置。
夹紧位置的正确选择对于保证工件加工精度和表面质量至关重要。
通常情况下,将工件夹紧于其加工表面最大直径处为宜,如夹紧轮廓和孔面,夹具的夹紧摆动范围也应尽可能地缩小。
此外,还应注意不要夹断薄壁的零件,避免夹紧时造成压痕或划痕的出现。
四、夹具结构夹具结构是指夹具的组成方式和形状。
夹具的设计需要满足加工要求、夹紧力的大小和精度以及换夹快捷等条件。
一般而言,夹具结构包括下夹爪、上夹爪、滑动座、斜铁、活动爪和固定爪六个部分。
其中,下夹爪和上夹爪的设计应根据工件的形状和加工要求进行合理的选择;滑动座和斜铁组成夹具的主题部件,起到夹具定位和刚性支撑的作用;活动爪和固定爪负责夹紧工件。
不同的加工任务需要不同的夹具结构,为了更好地适应生产加工工艺的变化,夹具的设计应具有一定的灵活性。
机床夹具设计第三节——工件的夹紧
二、夹紧力的确定
夹紧力的确定包括:作用点、方向、大小三要素 1. 作用点的选择 ● 应落在支承点上或支承面以内,避免工件翻转。 如图所示,夹紧力W的作用点可能会使工件翻转。 ● 应落在工件刚性大的部位。如图所示,镗连杆大 头孔时,W1加在杆身中间,会使两头上翘,镗孔 后,导致孔轴线与端面不垂直。 ● 应靠近加工面。如图2所示,镗连杆大头孔时, W2加在小头孔端,离加工面过远,导致工件夹紧 变形大或夹紧不可靠。
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2-32
三、 常见夹紧机构
1. 楔块夹紧机构
图2-39 楔块夹紧动画
楔块夹紧机构是利用斜面来夹紧工件的,它是夹具 的基本形式,其他一些机构实际上是由此派生出来 的。(图2-40a) 1 夹紧力的计算 (受力分析如图2-40b) ∑F(X)=0 Q=F1+Rx。。。(1) Q——外力; F1——工件与楔块之间的摩擦力; Rx——楔块与夹具体之间的摩擦力F2与夹具体反力N 的合力在水平方向的分力; F1=Wtgφ1 Rx=Wtg(α+φ2) 代入(1)式 得 Q=Wtgφ1+Wtg(α+φ2) 令φ1=φ2=φ 则tgφ1+tg(α+φ2)≈tg(α+2φ)
§2.6典型夹具
§ 2.6.1.1 钻床夹具(1) 钻床夹具也称钻模,用于钻床上孔 加工。钻模种类很多,常用的有: 一 固定式钻模(图2—55) 在使用过程中钻模板的位置固定不动 叫固定式钻模。这类钻模的加工精度 较高。
二 翻转式钻模
如图2-56所示一箱体类零件,底面需要钻孔,而 工件底面朝上无法安装,只能正面安装好以后翻 转过来再加工。工件与夹具总重不宜过大,一般 不超过10Kg,以减轻劳动强度。否则应配机动翻 转装置。 三 盖板式钻模 一些大、中型工件在钻孔时,由于工件的自重足 以克服切削力,工件不需要夹紧。只需将钻模板 固定在工件上。所以钻模板做成盖板式。 图2-57为盖板式钻模,钻模板以圆柱销2、削边 销6、支承板5在工件上定位。由于钻削力不会使 钻模板抬起,故无需夹紧。
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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当r=0,则Fj=140FS
2020/5/7
2020/5/27277
3.螺旋夹紧机构的自锁条件
螺旋夹紧机构中,螺纹的升角α≤4°(标 准紧固螺纹α=3.5° ),具有良好的自锁性
能和抗振性能。
4.螺旋夹紧机构的夹紧行程
2020/5/7
2020/5/27299
a)
b)
1—工件 2—止动销 3—螺母套筒手柄 4—夹紧螺杆
快速作用螺旋夹紧机构
2020/5/7
2020/5/37300
(三) 圆偏心夹紧机构
2020/5/7
2020/5/37311
1.圆偏心夹紧机构的工作原理及主要结构参 数
2020/5/7
ρx x
圆偏心夹紧机构作用原理
4 3
2
5
1
斜楔杠杆夹紧机构 1—斜楔 2—夹具体 3—挺杆 4—压板 5—工件
2020/5/7
2020/5/17188
1.斜楔夹紧机构的工作原理
斜楔夹紧机构是利用斜楔的轴 向移动直接对工件进行夹紧或推动 中间元件将力传递给夹紧元件再对 工件进行夹紧。
2020/5/7
2020/5/17199
2.夹紧力的计算
φ1
T1 Fj tan1 T2 N tan2
φ2
Y向:N cos T2 sin Fj X向:T1 T2 cos N sin Fs
Fj
tan 1
Fs
tan(
2 )
2020/5/7
Y
X
Fs
看图 2020/5/27200
3.自锁条件
N cos T2 sin Fj T1 T2 cos N sin
O2 M h
e sin R e cos
γ=90时, αχ接近最大值
tan xmax
e R
xmax
arctan
e R
(e与R相比小得多)
2020/5/7
2020/5/37355
2.圆偏心夹紧机构夹紧力的计算
2020/5/7
FS1x FS L
ρx x
圆偏心夹紧机构作用原理
Fs
2020/5/37366
2020/5/7
2020/5/373
Fj1
作用力的方向
Fj1 Fj2
2020/5/7
夹紧力方向的确定—垂直作用 在主要支承面上
2020/5/474
Q
Fj1
Fj1
2020/5/7
2020/5/575
2020/5/7
2020/5/676
2020/5/7
2020/5/77
2020/5/7
2020/5/878
车削
Fj min
Fz d 0
3d1
2020/5/7
jmin
Fj
kFj min
k
Fz d 0
3d1
2020/5/17155
铣削
2020/5/7
Fj min
2Fa L
(L1 L2 )
Fj
2kFa L
(L1 L2 )
2020/5/17166
三、常用夹紧机构
(一)斜楔夹紧机构
2020/5/7
2020/5/17177
第三节 工件的夹紧
一、对夹紧装置的基本要 求 二三、夹常紧用力夹的紧确机定构
2020/5/7
2020/5/171
第三节 工件的夹紧
夹紧装置的组成
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2020/5/272
一.对夹紧装置的基本要求 1.夹紧应稳定可靠 2.操作方便、省力、安全 3.其结构应与生产批量相适应
二.夹紧力的确定 1.夹紧力方向的选择 2.夹紧力作用点的选 择 3.夹紧力大小的估算
螺旋相当于将长斜楔绕在圆柱体上,夹紧行程 不受限制,增大螺旋的轴向尺寸便可获得大的夹紧 行程,很方便。
2020/5/7
2020/5/27288
5.螺旋夹紧机构的特点、应用及快 速作用措施
螺旋夹紧机构结构简单,制造容易,操作方 便,自锁性能好,增力比大,常用于手动夹紧。 螺旋夹紧机构的缺点是操作缓慢,为了提高其工 作速度,生产实际中常采用快速作用措施。
Fj
FS L
x[tan( x 2 )
tan 1 ]
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2020/5/37377
3.圆偏心夹紧机构的自锁条件
F1 xM FJ O2M
γ
M
ρxα x
F Fj
圆偏心夹紧机构自锁条件分析
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2020/5/37388
FJ tan1 (R e cos ) FJ e sin
Fj tan1 Fj tan( 2 )
1 2
保证自锁, 6o~10o
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4.夹紧行程
α1
3 2
1
α
4 5
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2020/5/27222
5.特点及应用
斜楔夹紧机构结构简单,增力比
较大,Fj=(2.6~3.2) Fs,自锁性能好,
广泛应用于中间递力机构。由于手动 夹紧费时费力效率低,所以很少用来 手动直接夹紧工件。
tan 1
R
esin e cos
而 e sin tan R e cos
因为α是变化的,要保证自锁需
tanmax tan1
螺栓或螺钉上的螺旋线相当于绕在其 中径上的一个斜面,从本质上讲,螺旋夹 紧机构是由斜楔夹紧机构演变而来的,故 由斜楔夹紧机构夹紧力Fj的计算可导出螺 旋夹紧机构的夹紧力。
FJ
d0 2
tan(
Fs L
1 ) '
tan 2
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2020/5/27266
增力倍数
一般摩擦系数0.1~0.15,对应的摩 擦角为5°43′~8°32′;螺旋的升 角α小于4°,
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2020/5/27233
(二)螺旋夹紧机构
2020/5/7
螺旋夹紧机构
2020/5/27244
1.螺旋夹紧机构的工作原理
螺旋夹紧机构是利用螺旋副配合转 动产生的轴向移动和轴向力直接夹紧工 件或通过中间元件推动夹紧元件对工件 实施夹紧的。
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2.螺旋夹紧机构的夹紧力
Fs
2020/5/37322
圆偏心轮夹紧的工作原理就是利用圆偏心轮回转 半径的变化夹紧或松开工件。圆偏心轮也是斜楔的一 种变形结构,其作用原理与斜楔相同。
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2020/5/37333
主要结构参数
h O1x O1M R e cos
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2020/5/37344
tan x
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2020/5/979
夹紧力的作用点
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2020/5/17100
Fj1
Fj2
2020/5/7
2020/5/17111
2020/5/7
2020/5/17122
2020/5/7
2020/5/17133
Q
Fj1
Fj1
2020/5/7
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夹紧力大小的估算