机械设计中四种定位夹紧机构
4 工件定位与夹紧方案的确定
（4）扩大机床使用范围和改变机床用途
如：铣床加分度头，就可以加工有等分要求的工件。 利用镗模，可以用车床或摇臂钻床镗削箱体的孔系。
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§4.1.2 机床夹具的分类
按夹具应用范围划分
➢（1）通用夹具 三爪、四爪卡盘、平口钳等，一般由专业 厂生产，常作为机床附件提供给用户。
防转菱形销限制: Z 方向转动自由度
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4.3 任务3 选择夹具定位元件
➢工件定位时，首先要根据加 工要求，确定工件需要限制 的自由度，选择合适的表面 作为定位基准面。 ➢工件的定位基准面有多种形 式，如平面、外圆柱面、内 孔等。 ➢根据定位基准面的不同，采 用不同的夹具定位元件，使 定位元件的定位面和工件的 定位基准面相接触或配合， 从而实现工件的定位。
顶尖限制: Y、Z 方向转动自 由度
61
过定位问题分析 ➢ 图示工件要在端面加工螺孔时，如何进行定位？
62
➢使用长圆柱销时，X、Y方 向的转动自由度重复限制， 当夹紧时，连杆会产生变形。
短长圆柱销限制: X、 Y 方向的移动自由度 X、 Y 方向的转动自由度
大端面限制: Z 方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
图4-1 轴套零件图
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4.1 任务1 认识机床夹具
本节要点
机床夹具的功能 机床夹具在机械加工中的作用 夹具的分类 机床夹具的组成
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§4.1.1 机床夹具的功能与作用
1.机床夹具的功能
机床夹具的主要功能: ➢定位——工件在夹具中相对于刀具和机床占有正确的加 工位置。 ➢夹紧——把工件压紧夹牢，并保持这个确定的位置在加 工过程中稳定不变。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
夹紧机构的基本形式
夹紧机构是一种用于夹持、固定或保持物体位置的装置，常用于机械工程、制造业和工业生产中。
夹紧机构的基本形式可以根据其工作原理和结构特点进行分类，以下是几种常见的夹紧机构形式：
螺旋夹紧机构：通过旋转螺杆或螺母来实现夹紧或释放物体。
螺旋夹紧机构常用于夹持物体的位置调整和固定，例如螺旋千斤顶。
摩擦夹紧机构：通过利用摩擦力来夹紧物体。
这种夹紧机构常用于夹紧工件或工具，如机床上的夹紧刀具和夹具。
弹簧夹紧机构：利用弹簧的弹性力量来夹紧物体。
弹簧夹紧机构常用于夹紧、固定或保持物体位置的场合，如弹簧钳和弹簧夹。
锁紧夹紧机构：通过锁紧装置来夹紧物体，例如螺栓、螺母和销钉等。
这种机构常用于连接和固定物体，提供较高的夹紧力和稳定性。
液压夹紧机构：利用液压系统的力量来夹紧物体。
液压夹紧机构常用于大型工件或需要较大夹紧力的应用，如液压千斤顶和液压夹具。
电磁夹紧机构：通过电磁力来夹紧或释放物体。
电磁夹紧机构常用于自动化系统中，例如电磁夹持装置和电磁锁。
这些是夹紧机构的一些基本形式，实际应用中还可以根据具体需求和应用场景设计和制造不同类型的夹紧机构。
具体选择何种夹紧机构形式取决于工作要求、夹紧力、稳定性要求以及经济性等因素。
常用夹紧机构及各类机床夹具
6.3.3 常用夹紧机构
双升角斜楔机构：大升角迅速趋近工件 小升角夹紧工件、自锁
3 1 2
α1 α2
1-夹 具 体
b) 2-斜 楔
3-工 件
双升角斜楔滑块夹紧机构 1—夹具体 2—斜楔 3—工件
6.3.3 常用夹紧机构
斜楔夹紧机构
➢ 夹紧特点： 结构简单，有增力作用。 一般扩力比Q/F≈3。 具有自锁特性：自锁条件<1+2 楔块夹紧行程小，夹紧力小， 夹紧和松开均需敲击，直接应用不方便，用作增力机构，
弹簧夹头
1－夹具体 2－螺母 3－弹簧套筒 4－工件
6.3.3 常用夹紧机构
➢ 以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构
液塑心轴
1－柱塞 2－螺钉 3－液体塑料 4－薄壁套
6.3.3 常用夹紧机构
联动夹紧机构
➢ 特点——从一处施力，可同时在几处对一个或几个工件 进行夹紧
联动夹紧机构
1—压板 2—螺母 3—工件
➢回转式钻模 应用较多，主要用于加工平面上成圆周分布、轴线
互相平行的孔系，或分布在圆柱面上的径向孔系
回转式钻模
6.4.2 钻床与镗床夹具
回转式钻模
6.4.2 钻床与镗床夹具
➢翻转式钻模
也是一种转动夹具，只是没有 转轴和分度装置。主要用于加工 小型工件同一表面或不同表面上 的孔，结构上比回转式钻模简单， 适合于中小批量工件的加工。加 工时，整个钻模（含工件）一般 用于进行翻转；对于稍大工件， 必须设计专门的托架以便翻转夹 具。
6.4.2 钻床与镗床夹具
➢ 钻套结构形式 标准钻套 标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套，如
下图所示。结构、材料已经标准化，设计时可查手册。
夹紧机构(刘旋)
《机械系统设计》课程期末考查课程设计说明书学科专业：机械设计制造及其自动化班级：1117441学号：111744125学生姓名：刘旋指导老师：徐刚2014年6月工件夹紧机构设计一、工件的夹紧将工件定位后的位置固定下来称为夹紧，夹紧的目的是保持工件在定位中所获得的正确位置，使其在外力（夹紧力、切削力、离心力等外力）作用下，不发生移动和振动。
图 9-33 液压夹紧的铣床夹具1 －压板2 －铰链臂3 －活塞杆4 －液压缸5 －活塞1.1 夹紧装置的组成夹紧装置由两个基本部分组成。
1.1.1动力装置夹紧力的来源于人力或者某种动力装置。
用人力对工件进行夹紧称为手动夹紧。
用各种动力装置产生夹紧作用力进行夹紧称为机动夹紧。
常用的动力装置有：液压、气动、电磁、电动和真空装置等。
1.1.2夹紧机构一般把夹紧元件和中间传递机构和成为夹紧机构。
1 ）中间传递机构它是在动力装置与夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。
其主要作用有：改变作用力的方向和大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠，尤其在手动夹具中。
2 ）夹紧元件是执行元件，它直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
图 9-33 所示是液压夹紧的铣床夹具。
其中，液压缸 4 、活塞 5 、活塞杆 3 组成了液压动力装置，铰链臂 2 和压板 1 等组成了铰链压板夹紧机构，压板 1 是夹紧元件。
1.2对夹紧装置的基本要求（ 1 ）能保证工件定位后占据的正确位置。
（ 2 ）夹紧力的大小要适当、稳定。
既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。
夹紧力稳定可减少夹紧误差。
（ 3 ）夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。
工件的生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。
（ 4 ）工艺性好，使用性好。
其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。
二、夹紧力的确定设计夹具的夹紧机构时，所需夹紧力的确定包括夹紧力的作用点、方向、大小三要素。
《机械制造工程原理》第4章
如对孔系的加工，常用划针在毛坯上按零件图要求先划线，
画出中心线、对称线或各加工表面的加工位臵，然后，按
其划线找正工件在机床上的正确位臵。这种方法称为划线 特点:划线找正的误差较大，因为线宽约有0.2-0.5mm， 找正安装法。 且划线时也会有误差。划线时虽能兼顾各表面的加工余量、 壁厚和装配要求等因素，但由此也增加了划线时间，又需 技术水平高的划线工。这种安装法也仅在单件小批量生产 中使用
2．工件定位的四种方式 （限制工件自由度与加工要求的关系） 工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解 决的主要问题。在分析工件定位的问题时，定位基准 的选择是一个关键问题。工件定位基准一旦被选定， 则其定位方案也基本被确定了。定位基准一般在工艺 规程中选定，设计夹具时可直接引用。但当工艺规程 选定的定位基准不合理时，夹具设计者应会同工艺人 员共同协商进行改选，以使所设计出的夹具结构合理， 操作简便。必须指出，与定位支承点相接触的工件表 面称为定位基面。工件的定位是通过工件定位基面与 定位支承点相接触来实现的。
2. 机床夹具的分类
1）按夹具的使用范围可分为： 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具等。 2）按所用的机床不同夹具可分为： 钻床夹具、镗床夹具、车床夹具、磨床夹具、拉床夹具等。 3）按夹具上所采用的夹紧动力装置不同可分为： 手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具等。
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
常见定位分析
完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
常见定位分析
不完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
Z
Y X Z X a）
Z Y X b） Z
夹紧机构介绍
但是，并非全部夹紧机构都具备上述三部分，有时可能缺少其中的某一部分，例如手动夹紧机构往往就很筒单。
组合机床夹具的夹紧机构，就其夹紧特性而言，可以分为直接夹紧机构和自锁夹紧机构两大类。
如果按夹紧动力的来源区分，可以分为手动夹紧机构和自动夹紧机构，在自动夹紧机构中，又有气动夹紧、液压夹紧、自动扳手夹紧和弹簧夹紧等机构。
设计夹具时，工件夹紧方法的确定，是在工件定位基准、夹具定位机构和导向装置的结构确定之后进行的，但工件的夹紧同工件的定位和导向装置是密切联系着的，因此在设计夹具时，这几个方面应当同时考虑。
在进行夹紧机构的结构设计之前，必须首先确定夹紧机构的下列主要项目：夹紧力的作用点、方向和大小；夹紧动力的种类；最合理的夹紧结构示意图及传动方式等。
其中夹紧力的作用点和方向，在制定机床方案进行工艺分析时就已经确定了，并且以特殊的符号表示在被加工零件工序图中,以作为夹具结构设计的依据。
设计时要根据工件特点、工艺方法、加工情况(粗、精加工；单面、多面加工等)以及工件的定位安装形式等因素来选择夹紧机构的形式。
设计夹紧机构时，应注意满足以下基本要求：(1)保证加工精度夹紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基面，夹紧后不许破坏工件的正确位置。
夹紧后，工件在加工过程中，不应由于切削力的作用而产生位移和晃动。
为此，必须保证夹紧机构能产生定够的夹紧力，同时还要求具有较高的刚性。
由于组合机床通常都是多面多刀同时进行加工，夹具往往在较大的切削力作用下工作，提高夹紧机构的刚性，是十分重要的，因此组合机床夹具的夹紧螺栓、压板和传动杠杆等通常都比较粗大，以保证其足够的刚性。
夹紧工件时，不应破坏的已加工表面，也不应引起工件过大的变形，夹紧机构应力求使工件夹紧稳定和变形较小。
为此，应当正确地选择夹紧部位和设置辅助支承等。
当加工刚性很差的工件时，或在精加工机床夹具上，夹紧机构应能保证夹紧力有调节的可能性。
⑵保证生产率夹紧机构应当具有适当的自动化程度。
常用的夹紧机构
直接采用斜楔时产生的夹紧力
⑴夹紧力Fw（ FJ）计算： FQ—作用在斜楔上的原始水平作用力； α—斜楔升角； φ 1、 φ 2：斜楔与工件、夹具体之间的 摩擦角
FJ
FQ tan1 tan( 2 )
2、工作特点
（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。 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。
（二）各类典型机构特点及适用范围
按定心作用原理分类：
一种是依靠传动机构使定心夹紧元件同时作等速移动， 从而实现定心夹紧； 另一种是依靠定心元件本身作均匀的弹性变形，从而 实现定位夹紧。
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。
单件对向联动夹紧机构
单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
2、多件联动夹紧机构
此机构多用于中小 型工件的多件加工。 按其对工件使力方 式的不同， 一般分为四种基本
形式：
（1）平行式多件 联动夹紧 F FW Wi n
（2）连续多件夹紧
理论上各工件的夹紧力：
FWi Fw
实际上，在夹紧系统中，各环节的变形、传力过程中均存 在摩擦能耗， 工件较多时，力在传递过程中存在损耗，末 件夹紧力可能会不足。
（3）对向式多件联动夹紧
这类夹紧机构 可减少原始作 用力，但相应 增大了对机构 夹紧行程要求
（4）复合式多件联动夹紧
凡将上述多件联 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。
4.5.4 常见夹紧机构
4.5.4 常见夹紧机构夹紧机构的种类很多，这里只简单介绍其中一些典型装置。
（1）斜楔夹紧机构图 4.52所示是一些斜楔夹紧实例。
斜楔夹紧机构是利用斜面的楔紧作用，将外力传递给工件，完成工件的夹紧。
当楔块的升角α在 6 0 ~10 0 时具有自锁性能。
但自锁的稳定性较差，主要用于夹紧机构中来改变力的方向。
（ 2）螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升角小（ 3 0 左右）则螺旋机构具有较好的自锁性能，获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。
如图 4.53、4.56所示1）单个螺旋夹紧机构如图4.53（a）（b）中直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构。
螺钉头部直接压在工件表面上，可能会损伤工件或带动工件旋转。
为克服这一缺点在其头部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。
如图4.54所示夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。
通常采用一些快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等，如图 4.55所示。
2）螺旋压板夹紧机构图4.56是螺旋压板夹紧机构的几种典型结构，其在夹紧机构中广泛的使用。
3）钩形压板夹紧机构图4.57是螺旋钩形压板夹紧机构的一些结构，其特点是结构紧凑，使用灵活、方便。
（3）偏心夹紧机构它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机构。
偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力小，夹紧行程短，用于振动小、切削力不大的场合。
图 4.58是几种典型的偏心夹紧机构的实例，图4.59是圆偏心轮的几种结构。
（4）联动夹紧机构是利用机构的组合完成单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。
它可以实现多件加工、减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的劳动强度等。
1）单件联动夹紧机构利用夹紧机构实现工件的多向、多点夹紧。
如图4.60所示机构实现二力垂直夹紧。
机械夹紧机构归纳.ppt
0.0
1
工件定位之后，在切削加工之前，必须用夹紧装置将其夹紧，以防止在
加工过程中由于受到切削力、重力、惯性力等的作用发生位移和振动，影 响加工质量，甚至使加工无法顺利进行。因此，夹紧装置的合理选用至关 重要。
一、夹紧装置的组成及要求
1. 夹紧装置的组成 （1）力源装置 提供原始作用力的装置称为力源装置，常用的力源装置有
定心夹紧机构具有在实现定心作用的同时并将工件夹紧的特 点。而且定心夹紧机构中与工件接触的元件既是定位元件也是夹 紧元件（称工作元件），各工作元件能同步趋近或离开工件，不 论各工作元件处于何位置，其对称中心的位置不变。正是由于这 些特点，能使工件的定位基准位置不变，从而实现定心夹紧的作 用。
0.0
20
。 图14-3所示
0.0
6
（3）夹紧力方向应尽可能实现“三力”同向，以利于减 小所需的夹紧力，如图14-4 所示。
0.0
7
（1）夹紧力作用点应落在定位元件上或几个定位元件所形成的支承 区域内，如图14-5所示。
0.0
8
（2） 夹紧力作用点应
作用在工件刚性较好
的部位上，如图14–6
所示
0.0
9
（3）夹紧力作用点应尽量靠近加工部位，如图14-7示。
常用的定心夹紧机构有如下两大类：
1．机械传动式定心夹紧机构 此类机构是利用机械传动装置使工作元件作等速移动来实现
定心夹紧作用的。 如图14-14所示，
2．弹性变形式定心夹紧机构 （1） 弹簧筒夹定心夹紧机构 如图14-15a所示为装夹工件以外圆柱
面定位的弹簧 夹头；如图14-15b所示为装夹工件以内孔定位的弹簧心轴。这
0.0
24
0.0Βιβλιοθήκη 14四、联动夹紧机构
机械设计中四种定位夹紧机构
机械设计中四种定位夹紧机构在设备的设计中，在对料件进行贴装时，都需要对料件进行定位夹紧。
目的是保证精度、保证料件的稳定性。
给下一步的的操作提供一种稳定的条件。
下边让我们一起学习几种工件的夹紧与松开机构。
要实现工件的夹紧，我们一般要分析工件的性质，工件是软的还是硬的，材料是塑料的还是金属的或者其他材质，需不需要防静电，在夹紧时可不可以硬压，能承受多大的力。
选用什么材质。
一、工件的夹紧与松开机构原理：（1）.气缸的自动机构。
通过安装在气缸上的推杆压紧铰链滑块，松开工件。
（2）通过安装在工件夹具上的拉伸弹簧夹紧。
1.将料件放入仿形定位块中定位。
2.滑台气缸后退，夹紧块在拉簧的作用下，夹紧料件。
3.旋转平台旋转，将定位好的料件转向下一工位，进行加工或贴装。
4.滑台气缸伸出，凸轮随动器顶定位块的下端，定位块沿着铰链旋转，打开，可以继续放入料件。
此图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
为了提高生产的效率，一般加工贴装上会采用多工位，如图为4工位，上料与加工贴装互不影响，即上料时不影响加工贴装。
工位1、2、3之间的贴装同步进行互不影响。
这种思维的设计大大提高的效率。
二、基于连杆构造的内径夹紧松开机构（1）通过弹簧力夹紧外形经粗略导向的工件内径。
（2）通过设置在外部的推杆推动夹紧状态的连杆机构来松开。
1. 当气缸伸出时，气缸推活动块1向左移动，在连杆机构的作用下，活动块2同步向右移动，左右压头同步向中间移动。
2. 将料件放入定位块中，定位好。
气缸退回，左右压头在弹簧的推动下，向两边移动压头从两侧同时推紧料件。
图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
压头的力与弹簧的压缩量成正比，更换弹簧或调节压缩量来调解压头推紧料件的力，防止料件被压坏。
三、滚动轴承夹紧机构通过弹簧力夹紧，通过外部柱塞松开。
1. 对推块施加力，推块向下移动，推块推动推块槽内的两个轴承，轴承固定块沿着旋转轴顺时针旋转，带动左右夹头向两侧张开。
夹紧机构设计
夹紧机构设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：夹紧机构设计是一种常见的机械设计方案，它一般用于夹紧或固定两个物体，保证它们之间的连接不松动。
夹紧机构设计可以用于各种领域，比如制造业、建筑业、汽车工业等等。
在不同的应用场景下，夹紧机构设计有不同的设计原则和要求，本文将重点介绍夹紧机构设计的基本原理、常见类型以及设计要点。
一、夹紧机构设计的基本原理夹紧机构设计的基本原理是利用一定的力学原理，通过外力使两个物体之间产生一定的摩擦力或压力，从而实现夹紧或固定的作用。
常见的夹紧机构设计原理包括：1. 摩擦原理：通过增加两个物体之间的摩擦力，实现夹紧或固定的作用。
这种原理适用于不需要精确夹紧的场合，比如木工制品的组装。
以上是夹紧机构设计的基本原理，不同实际应用场景中，设计人员可以根据具体情况选择合适的设计原理。
夹紧机构设计根据其结构和工作原理的不同，可以大致分为以下几种常见类型：1. 螺纹夹紧：通过旋转螺纹，使夹紧力产生，从而实现夹紧或固定的作用。
这种类型的夹紧机构设计在机械制造领域应用广泛。
在进行夹紧机构设计时，设计人员需要注意以下几个要点：1. 确定夹紧力：根据连接物体的重量和工作环境的要求，确定夹紧力的大小。
夹紧力过大容易损坏物体，过小则无法确保连接的牢固。
2. 选择合适的夹紧机构类型：根据连接物体的形状和工作环境的要求，选择合适的夹紧机构类型。
不同类型的夹紧机构有不同的工作原理和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3. 考虑安全性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑工作中可能出现的安全隐患，并设计相应的安全保护措施，确保使用过程中不会发生意外事故。
4. 考虑便捷性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑操作的便捷性，设计出易于使用和维护的夹紧机构，提高工作效率和使用便利性。
以上是夹紧机构设计的要点，设计人员在进行具体设计时，可以根据这些要点进行参考，确保设计出合理、实用的夹紧机构。
总结：第二篇示例：夹紧机构在机械领域中是非常重要的一种机构，它可以在零件加工、装配、运输等过程中确保零件的夹紧和固定，从而保证加工质量和生产效率。
典型夹紧机构
典型夹紧机构
铰链夹紧机构的构 造简洁、扩力比大 且摩擦损失小，故 适用于多点或多件 夹紧，在气动或液 压夹具中广泛应用。
典型夹紧机构
• 定心、对中夹紧机构，是一种特殊的夹紧 机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。 在这种夹紧机构上与工件定位基准面相接 触的元件，即是定位元件，又是夹紧元件。
由于手动的斜楔夹紧机构在夹紧工件时既费时又费 力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中承受。
典型夹紧机构
• 螺旋夹紧机构具 有构造简洁、制 造简洁、夹紧牢 靠、扩力比大和 夹紧行程不受限 制等特点，所以 在手动夹紧装置 中被广泛使用， 其缺点是夹紧动 作慢、效率低。
螺旋夹紧原理图
典型夹紧机构
• 圆偏心夹紧机构。
支承钉。顶面为 定位面，限制一 个自由度
支承板。接触面积大，适于精基准平面定位 。 短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个
自由度，宽支承板限制三个自由度。
可调支承，支承高度可调。限 制一个自由度。
可调支承：支承高 度可调，限制一个 自由度。
自位支承 又称浮动支承。支 承能随工件定位基准面的变化 而自动调整，限制一个自由度。
夹具分类
1 从专业化程度分 • 通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随
行夹具等； 2 从使用机床的类型分 • 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣
床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等； 3 从动力来源分 • 手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真
空夹具等；
夹具中定位元件
• 高精度； • 好的耐磨性； • 足够的刚性； • 良好的工艺性；
几种夹具设计常用机构
几种夹具设计常用机构我们在组装车间手工装配线经常可以看到一些常用的机构的应用。
通过使用这些机构，来实现零件的定位、夹紧以及装配，最终达到工艺装配要求。
下面简述几种常见的机构，并以实际使用的各种工艺装置作简单说明。
按夹具的使用功能分三种类型进行介绍。
1定位夹紧机构在继电器零部件组装时，往往需要将夹具的定位型腔打开，便于快速取放零件。
零件放置到位后，定位夹紧机构快速对零部件进行精确定位和夹紧，为随后的装配动作提供定位保证。
1）偏心轮偏心轮夹紧机构是一种快速动作的夹紧机构，一般采用手柄进行操作。
结构简单，制造容易。
如图（一）所示，扳动手柄，带动滑块左右移动，从而实现夹紧。
因需要员工手工扳动手柄进行夹紧，增加员工劳动强度。
所以，这种结构已逐渐由其他方式替代。
图（一）偏心夹紧机构2）螺旋机构螺旋机构是利用转动螺旋副实现夹紧压块的移动，来实现夹紧功能。
图（二）是左右螺旋机构的集合使用。
转动手轮，带动丝杠（左右旋）转动，左右夹紧块平行移动，可以确保零件定位夹紧的同心位置。
这种机构夹紧动作慢，辅助时间长，工作效率较低，使用场合有局限性。
应用实例：通用搅胶装置磁路铆接强度检测夹具图（二）螺旋机构3）杠杆机构杠杆机构在工艺装置夹具中广泛得到应用。
可以实现零件定位夹紧、增力放大、受力方向的转换等。
图（三）利用杠杆的摆动位置对继电器底座进行定位夹紧，夹紧的力度由弹簧决定，可根据需要进行调整。
夹具在装配工位时处于夹紧状态，确保零件的定位夹紧。
完成装配动作后，夹具返回，利用工装的斜面接触杠杆的末端，使杠杆绕支点转动，夹具的夹紧功能得到释放，故而松开底座，方便零件的取放。
这种夹紧结构非常适合在工装中使用。
图（三）杠杆夹紧机构4）平面四杆机构图（四）为四杆机构的一个应用实例。
使用操作时，按下手柄，利用机构的运动特点，左右夹块会按要求左右滑动，将夹具打开。
放入工件后，松开手柄，夹具在拉簧的作用下复位（拉簧未画出），实现工件的夹紧。
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。
典型夹紧机构
机械制造技术典型夹紧机构夹紧机构是夹紧装置的重要种动力源装置，都必须通过夹紧各类机床夹具应用的夹紧机构多机械摩擦实现夹紧，并可自锁的典重要组成部分，因为无论采用何夹紧机构将原始力转化为夹紧力、构多种多样，以下介绍几种利用锁的典型夹紧机构。
图1为斜楔夹紧机构夹紧工作的实的8mm、5mm的两个孔。
由于用斜楔时费力，所以生产实践中单独应用的其他机构联合使用。
图b是将斜楔与压图c是由端面斜楔与压板组合而成的手夹紧工件时，应使斜楔具有自锁功能时，需要解决原始作用力与夹紧力的升角等主要问题。
1、斜楔夹紧机构作的实例，图a是在工件上钻相互垂直用斜楔直接夹紧工件时夹紧力小且费应用的不多，一般情况下是将斜楔与楔与压板组合而成的机动夹紧机构。
成的手动夹紧机构。
当利用斜楔手动锁功能。
因此，在设计斜楔夹紧机构紧力的转换、自锁条件以及选择斜楔图1 斜楔夹斜楔夹紧机构紧原理及受力分析图2 斜楔夹紧原理特点：结构简单，升程小，扩力倍数不机动装置联合应用较广。
另外，增大行程和增大夹紧力使斜楔角时必须考虑这两方面因素，做成两个升角，前一段大升角用于加于工件的加紧并自锁。
倍数不算大，操作情况不理想，但与紧力使斜楔自锁是矛盾的，因此，选，如果两者都要求很严，可将斜楔用于加大工作行程，后一段小升角用采用螺旋直接夹紧或者采用螺旋构，统称为螺旋夹紧机构。
螺旋夹紧自锁性好等特点，很适用于手动夹紧在机动夹紧机构中应用较少。
2、螺旋夹紧机构用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机旋夹紧机构具有结构简单、增力大和动夹紧。
其缺点是夹紧动作慢，所以（1）简单螺旋夹紧机构图3为最简单的螺旋夹紧机构。
件表面接触，螺钉转动时，可能损伤服这一缺点的方法是在螺钉头部装上用的是一种快速螺旋夹紧机构。
如图3a所示，螺钉头部直接与工能损伤工件表面或带动工件转动。
克部装上图3b所示的摆动压块。
图3c采图3 螺旋夹紧机构（2）螺旋压板机构夹紧机构中，结构形式变化最多的是螺旋压板机构。
5.5 基本夹紧机构(了解)
单个螺旋夹紧机构的主要缺点是夹紧动
作慢,工件装卸费时 。 如图5-46b所示的螺 母夹紧机构,装卸工件时,要将螺母拧上拧下, 费时费力 。 图5 -48所示的几种常见的快速 螺旋夹紧机构可以克服这一缺点。 图5-48a 所示为使用了开口垫圈,夹紧螺母的外径小 于工件孔径,松开螺母取下开口垫圈,工件就 可以方便地装卸 。
如图5-50所示为螺旋钩形压板机构,其特 点是结构紧凑,使用方便。 当钩形压板妨碍 工件装卸时,可采用如图5-51所示的自动回 转钩形压板机构。
四、铰链夹紧机构
铰链夹紧机构是指用铰链连接的连杆作 中间传力元件的夹紧机构 。 如图5-52所示 为几种典型的夹链夹紧机构。 图5-52a为单 臂铰链夹紧机构;图5-52b为双臂单作用较链 夹紧机构; 图5-52c为双臂双作用铰链夹紧机 构。
种类型 。 曲线偏心是采用阿基米德螺旋线
或对数螺旋线作为轮廓曲线,其升角变化均 匀,但制造复杂,故很少使用 。 圆偏心(偏心 轮或偏心軸)因结构简单、制造容易、操作 方便而得到广泛的应用,但其夹紧力和夹紧 行程均较小,自锁性差,一般用于切削力小、 振动小、没有离心力影响的场合。 图5-45 所示为几种常见的圆偏心夹紧机构。
图5 -48b采用了快 卸螺母,其螺孔内钻 有倾斜光孔,其孔径 略大于螺纹外径 。
螺母倾斜沿着光孔 套入螺杆,然后将螺 母摆正,使之与螺杆 旋合,便可夹紧工件。
在图5-48c中,
夹紧轴上开有 相连的直槽和1 螺旋糟,先推动 手柄,使摆动压
块迅速靠近工 件,继而转动手 柄,夹紧工件并 自锁。
在图5-48d中,螺杆轴上开有直槽,推动手柄1 , 使螺杆轴带动摆动压块迅速靠近工件,将手 柄2板回至图示位置,转动手柄1带动螺母旋 转,因手柄2的限制,螺母不能右移,致使螺杆 带动摆动压块左移,从而夹紧工件 。 松开时, 先反转手柄1 ,稍微松开后,即可扳下手柄2 , 为手柄1的快速右移让出空间 。
两种定位夹紧机构工作原理分析
两种定位夹紧机构工作原理分析摘要：在生产中，我们时常会遇到需要夹紧工件的情况，对于不同形状的工件，我们需要不同类型的夹紧机构。
本文主要介绍两类比较常用的快速夹紧机构，即斜楔式夹紧机构和偏心轮式夹紧机构的受力分析和自锁条件。
关键词：夹紧力；自锁；升角；偏心轮快速夹紧机构是指以快速简便的动作就能实现对物体施加某种形式的作用力，使之夹紧固定、夹持移位或夹紧制动的机构。
①根据其作用，分为定位夹紧机构、夹持位移机构和制动夹紧机构。
其中，定位夹紧机构是将工件定位夹紧后，能承受一定的外力作用而不松动的机构。
如机床加工夹具和各种测试夹具等。
本文介绍的两种快速夹紧机构即为定位夹紧机构。
1.斜块式斜楔夹紧机构（斜楔机构）1.1受力分析斜楔夹紧机构的受力图如图1所示，作用力Q推动楔块，顶块沿斜面向上的夹紧力为P，法向力N与沿接触面的摩擦力f合成一个反力R。
顶块在Q、P 和R的作用下处于平衡状态，由里的封闭三角形可知，顶块的夹紧力为式中α———楔块斜面升角φ———反力R作用线与法向反力N作用线之间的夹角，成为摩擦角。
图1图2 图31.2自锁条件夹紧后。
顶块保持在夹紧状态，楔块不会自动松脱的现象，成为自锁。
②如图2所示，若顶块沿斜面向下相对滑动时，楔块将被推出。
这时，P为主动力，Q为支持力，摩擦力f向上。
F和法向力N合成反力R。
可得由上式可知，若> ，则Q<0，即力Q的方向与图中所示相反。
这时，只要存在力Q就能使楔块松脱。
若< ，则力Q与图示相同。
这时，顶块对楔块无论多大的反力也不会使楔块自动退出。
可见。
斜楔夹紧机构的自锁条件是：楔块斜面升角小于摩擦角，即< 。
2.偏心轮式夹紧机构偏心轮夹紧机构的夹紧原理如图3所示，O1是偏心轮的几何中心；O2是偏心轮的转动中心；偏心轮半径为R；A是偏心轮夹紧支点，e为偏心距。
当偏心轮绕O2转动时，O2点至工件表面间的距离h发生变化。
利用这个变化可对工件进行夹紧。
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机械设计中四种定位夹紧机构
在设备的设计中，在对料件进行贴装时，都需要对料件进行定位夹紧。
目的是保证精度、保证料件的稳定性。
给下一步的的操作提供一种稳定的条件。
下边让我们一起学习几种工件的夹紧与松开机构。
要实现工件的夹紧，我们一般要分析工件的性质，工件是软的还是硬的，材料是塑料的还是金属的或者其他材质，需不需要防静电，在夹紧时可不可以硬压，能承受多大的力。
选用什么材质。
一、工件的夹紧与松开机构
原理：
（1）.气缸的自动机构。
通过安装在气缸上的推杆压紧铰链滑块，松开工件。
（2）通过安装在工件夹具上的拉伸弹簧夹紧。
1.将料件放入仿形定位块中定位。
2.滑台气缸后退，夹紧块在拉簧的作用下，夹紧料件。
3.旋转平台旋转，将定位好的料件转向下一工位，进行加工或贴装。
4.滑台气缸伸出，凸轮随动器顶定位块的下端，定位块沿着铰链旋转，打开，可以继续放入料件。
此图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
为了提高生产的效率，一般加工贴装上会采用多工位，如图为4工位，上料与加工贴装互不影响，即上料时不影响加工贴装。
工位1、2、3之间的贴装同步进行互不影响。
这种思维的设计大大提高的效率。
二、基于连杆构造的内径夹紧松开机构
原理：
（1）通过弹簧力夹紧外形经粗略导向的工件内径。
（2）通过设置在外部的推杆推动夹紧状态的连杆机构来松开。
1. 当气缸伸出时，气缸推活动块1向左移动，在连杆机构的作用下，活动块2同步向右移动，左右压头同步向中间移动。
2. 将料件放入定位块中，定位好。
气缸退回，左右压头在弹簧的推动下，向两边移动压头从两侧同时推紧料件。
图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
压头的力与弹簧的压缩量成正比，更换弹簧或调节压缩量来调解压头推紧料件的力，防止料件被压坏。
三、滚动轴承夹紧机构
原理：
通过弹簧力夹紧，通过外部柱塞松开。
1. 对推块施加力，推块向下移动，推块推动推块槽内的两个轴承，轴承固定块沿着旋转轴顺时针旋转，带动左右夹头向两侧张开。
2. 当对推块施加的力取消时，弹簧推动推块向上移动，推块带动推块槽内的轴承，轴承固定块沿着旋转轴逆时针旋转，带动左右夹头夹紧料件。
图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
压头的力与弹簧的压缩量成正比，更换弹簧或调节压缩量来调解压头推紧料件的力，防止料件被压坏。
此机构的推块可以用于转移机械手，夹紧料件取放料。
四、同时夹持两个工件的机构
原理：
气缸伸出，通过气缸和连杆连接的外侧夹具打开，带其他支点的内侧夹具通过气缸前端的滚轮打开。
气缸缩回，滚轮脱离内侧夹具，通过弹簧力夹持工件β，通过连杆连接的外侧夹具关闭，夹持工件α。
然后，将临时组装的工件α、β转移到固定工序。
1. 气缸伸出时，推杆下移，带动带支点摇杆旋转，左右带支点摇杆向两侧张开，推杆前段的凸圆挤开轴承内侧的夹头张开
2. 气缸退回时，推杆上移，拉动带支点摇杆旋转，外夹头夹紧大料件，推杆前端的凸圆后退，凸圆离开轴承，内夹头在弹簧的拉力下夹紧料内料件
图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。