夹紧装置设计
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
机械学院
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
机械学院
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。
机械学院
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
机械学院
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
机械学院
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。
机械学院
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。
压力机与垫板间夹紧装置的设计毕业论文说明书
压力机与垫板间夹紧装置的设计说明书1引言传统的压力机与垫板间的夹紧机构采用手动操作，这在现代化生产实际中，已远远不能满足自动化生产的需要。
现代化的机械设备的控制技术手段是多种多样的，电器方法、机械方法、液压方法、电气液压方法以及气动方法等等，均可以用来实现自动控制。
其中，机－电－液一体化设计已成为当代机械工业技术和产品发展的主要趋向，沿用已久的分工脱节，各管一段的设计方法，不仅耗时，而且难以获得一体化系统的最佳设计结果。
本设计引入了机、电、液一体化系统的设计理念，寻求有效的设计理论和方法来实现压力垫板夹紧的自动控制。
机械装置设计的重点是利用螺旋传动实现螺杆的上升、下降。
因此，螺杆设计是本设计机械部分的核心。
要求齿轮啮合传动安全、可靠、效率高，螺杆与螺母的传动能够自锁，有安全保障。
螺杆由４５号钢调质处理，再对其进行淬火处理，使螺杆的强度与硬度提高。
由于螺杆在本设计中的重要作用，决定了螺杆的寿命是本设计成败的重要标志。
设计时，充分考虑了螺杆的强度和机械自锁，必须保证螺杆在任意位置能够自锁，才能使整个夹紧装置安全、可靠。
尤其在螺杆及整个夹紧装置摆出一定角度，以使工人取出垫板时，不但要保证液压系统能够自锁，而且要求螺杆也要自锁。
否则，夹紧装置失效，将造成极坏的后果。
在设计的过程中，还考虑了许多的实际问题，如为给压力继电器提供有效的压力发讯信号，在螺杆的特定位置增加了圆环－半圆环结构，由螺栓联结，在螺杆轴向下降、放松垫板时，放松到位后，圆环－半圆环结构与螺母接触，压力继电器得到发讯信号作用，螺杆停止下降，放松到位。
圆环－半圆环结构在本设计中还有其他应用，除与螺母接触使压力继电器发讯之外，还被加在螺母上，作用相当于一个挡圈，防止齿轮由于重力而脱离螺母。
液压缸与液压马达的驱动控制由液压系统控制，在液压系统中应用了电磁换向阀与压力继电器。
电磁换向阀与压力继电器和电动机的控制均由电气控制系统实现。
1 / 11整个装置组成简单，结构精巧，控制方便，性能可靠，有很好的应用前景。
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 ：
夹紧装置设计的基本要求
夹紧装置设计的基本要求夹紧装置是机械设备中常用的一种元件，它可以将两个固定在一起，并在需要时可以释放这两者之间的牢固连接。
夹紧装置的设计不仅要考虑其使用的材料，还要满足一定的基本要求，以保证夹紧装置能够正常工作。
1、负载牢固性：夹紧装置必须具有良好的负载牢固性，即必须能够确保夹紧装置所固定的部件不会因产生的压力而松动或脱落。
2、密封性：夹紧装置必须具有良好的密封性，以防止液体、气体或粉尘等杂质穿透夹紧装置，影响夹紧装置的正常使用。
3、易操作性：夹紧装置应具有良好的易操作性，即使在恶劣的环境条件下也应该能够便捷地完成夹紧和释放的操作。
4、耐久性：夹紧装置应具有良好的耐久性，即它必须耐久耐用，能够承受一定的磨损和振动，而不会出现断裂、变形等情况，从而影响夹紧装置的正常使用。
5、安全性：夹紧装置应具有良好的安全性，它的设计应考虑到操作安全性，使用者在进行夹紧、释放等操作时应不会受到不安全的影响。
6、外形尺寸：夹紧装置的外形尺寸应符合该装置的技术要求，以便它能够正确地安装在机械设备上，并且能够与其他元件正确完美地结合在一起，以确保机械设备的整体性能。
7、精度：夹紧装置的精度是很重要的，它必须能够满足机械设备的精度要求，以确保机械设备的正常运行。
8、夹紧力：夹紧装置的夹紧力也是很重要的，它必须能够满足固定部件的夹紧要求，以确保固定部件的正常运行。
9、温度特性：由于夹紧装置可能遇到高温、低温等不同的温度条件，因此夹紧装置的设计应具有良好的温度特性，以确保夹紧装置在不同温度条件下都能正常工作。
10、抗腐蚀性：由于夹紧装置可能遇到不同的腐蚀介质，因此夹紧装置的设计应具有良好的抗腐蚀性，以确保夹紧装置在不同腐蚀介质的环境下都能正常工作。
以上就是夹紧装置设计的基本要求，要想设计出高质量的夹紧装置，必须牢记这些要求，并对每一个要求进行严格的设计，这样才能确保夹紧装置能够正常使用，为机械设备提供更好的服务。
设计夹紧装置的基本准则
设计夹紧装置的基本准则
1.2 与夹紧力作用点有关的准则
3. 有利减小振动 夹紧力作用 点应靠近加工 面，这样有利 减小振动。
设计夹紧装置的基本准则
1.2 与夹紧力作用点有关的准则
3. 有利减小振动 夹紧力作用点应 靠近加工面，这 样有利减小振动。 当作用点只能远 离加工面时，可 增设辅助支承。
1. 不能破坏定位 精度
如图所示夹紧 力的方向应有助 于定位。。
如图所示，主 力向应尽量垂直 主要定位面。
设计夹紧装置的基本准则
1.1 与夹紧力方向有关的准则
2. 有利减小夹紧力 夹紧力方向尽量应与切削力、工件重力
同向，夹紧力才能最小。另切削力应尽量 传给夹具体。
设计夹紧装置的基本准则
1.1 与夹紧力方向有关的准则
3. 有利减小工件变形 夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向。
设计夹紧装置的基本准则
与夹紧力作用点有关的准则
1. 保证定位稳定可靠 夹紧力作用点应落
在定位元件支承范围 内，应避免夹紧力与 支承反力构成力偶。
设计夹紧装置的基本准则
1.2 与夹紧力作用点有关的准则
2. 有利减小变形 夹紧力作用点
机床夹具设计
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。
设计夹紧装置的基本准则
1.1 与夹紧力方向有关的准则 用箭头“ ”表示夹紧力的方向， 箭头指向处为夹紧力作用点，祥细标 注形式见附表1。
设计夹紧装置的基本准则
1.1 与夹紧力方向有关的准则
设计夹紧装置的基本准则
1.4 其它准则
切管自动送料夹紧装置的设计
0引言管材在各行业被大量使用,而下料工序是管材后续加工的基础,下料精度和效率的高低直接影响到相关产品的质量及成本的高低。
管件定长切割加工,主要是将管材切割成要求的长度。
目前的管件切割方式多采用手工送料、手工夹紧的方式,远远满足不了批量加工管材的要求,因此实现夹紧以及切割和送料自动化显得十分重要。
1设计要求夹紧装置能实现自动夹紧单根或多根不同尺寸的圆形和矩形截面的金属管材。
管材长度一般不大于12m,圆管直径范围为15~55mm,矩形管高不大于200mm,宽不大于35mm 的都能使用此装置。
该装置能够自动夹紧,其夹紧后的管材不能滑动,有效夹紧后不能损伤管材。
此外,该装置还应安全可靠,灵活高效,便于操作和维修。
2夹紧装置的总体设计及工作原理2.1夹紧装置的设计说明该夹紧装置采用气动的形式来完成夹具的自动夹紧与松开。
夹具体的设计是参考了虎钳的夹紧原理,由一个矩形空心框2和一块可调夹板4组成,这样可以实现同时夹紧多根和夹持不同形状的管材的要求。
气缸和夹具体都安装在用一块矩形钢板做成的底座上,气缸的安装形式是脚架式,气缸活塞杆6与可调夹板4的连接形式为铰接,底座再与机架用螺钉连接。
该装置的结构设计如图1所示。
1-加强筋;2-矩形空心框;3-夹紧套;4-可调夹板;5-铰链座;6-活塞杆;7-前端盖;8-气缸;9-后端盖;10-垫块;11-螺母;12-底座;13-螺栓图1自动夹紧装置结构示意图2.2夹紧装置的工作原理本装置可调夹板4上的夹紧套3有两种形式,分别为矩形套和弧形套(图2所示)矩形套用于夹紧方形管材,弧形套用于夹紧圆形管材,可保证不同形状管材的夹紧;两种夹紧套为橡胶材料,橡胶制品有较大的弹性变形,实现了多数量管件的夹紧。
自动夹紧装置工作流程:由送料装置将管材送入夹紧装置,此时气泵开始驱动,将气体通入气缸8,活塞杆6在气体的作用下,推动可调夹板4将管材夹紧,整体流程在PLC 系统控制下运行。
(a)弧形套(b )矩形套图2夹紧套自动夹紧装置需要配合送料装置和切割装置的运行,因此总体设计机构包括机架、步进电机、滚珠丝杠传动副、移动气动夹具、固定气动夹具、切割机、PLC 控制系统。
圆管快速夹紧装置设计与开发
近一两年，随着我国汽车消费市场的繁荣， 我国汽车发动机也在大量生产，自然，发动 机热试的数量也非常多。因此，在发动机热 试中，如何快速地拆装发动机出入水管成为 提高发动机热试效率的关键因素之一。 为了提高发动机出入水管的拆装的速度与方 便性，进而提高发动机热试的效率，增加产 值，本项目设计与开发圆管快速夹紧装置用 于快速紧固发动机出入水管。
国内外研究现状
在夹具方面，国内外都有较多研究，但是在圆管快 速夹具方面，国内研究较少，而且性能较差。国外 等发达国家，如英国、德国等生产的圆管快速夹具 性能较高，技术较为成熟，但是价格非常高，一般 的小单位或者个人难以承受动辄几千元一个卡箍。 而且，无论是国内还是国外的快速夹具都采用专利 的方式对其产品进行保护，防止技术泄漏或者无偿 使用。 目前存在的主要问题是圆管快速夹紧装置成本高， 而且都采用技术保护，不利于该装置的普及和推广 。本项目的目的就是要开发具有自主产权的圆管快 速夹紧装置。
研究内容
（1）根据发动机热试的具体情况，结合 热试的发动机机型，确定圆管快速夹紧装 置的结构方案； （2）设计圆管快速夹紧装置的具体结构 尺寸与形式，并用AutoCAD制图； （3）根据设计图纸，选择金属材料，开 发圆管快速夹紧装置实物； （4）对开发的圆管快速夹紧装置进行实 验测试，并进一步进行完善。
研究的意义价值及结果
随着我国汽车的普及，我国已经成为世界上
最大汽车消费国，相应地，也成为世界上发动 机需求最大的国家。 本项目设计开发具有自主产权的用于发动机 出入水管的圆管快速夹紧装置，提高发动机出 入水管的拆装效率。 开发用于的圆管快速夹紧装置将会有广阔的 市场应用前景，而且所开发的圆管快速夹紧装 置还可以用于其他圆管状物体加紧。
简述铣床夹具的夹紧装置设计要点
简述铣床夹具的夹紧装置设计要点
铣床夹具的夹紧装置设计要点包括以下几个方面：
1. 夹紧力方向：夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面，以保证工件的定位精度。
2. 夹紧力作用点：夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以减小工件的变形。
3. 夹紧力大小：夹紧力的大小应适当，过大会导致工件变形，过小则无法保证工件的夹紧。
4. 夹紧机构的自锁性：夹紧机构应具有自锁性，以防止在加工过程中因夹紧力的消失而导致工件松动。
5. 夹紧机构的快速性：夹紧机构应尽可能快速地实现夹紧和松开，以提高生产效率。
6. 夹紧机构的可靠性：夹紧机构应具有足够的强度和刚度，以保证在加工过程中不会发生松动或断裂。
7. 夹紧机构的可调节性：夹紧机构应具有一定的可调节性，以
适应不同尺寸和形状的工件。
8. 夹紧机构的人性化设计：夹紧机构的设计应考虑到操作人员的使用方便性和安全性。
以上是铣床夹具的夹紧装置设计要点的一些基本内容，具体的设计还应根据实际情况进行综合考虑。
一种快速夹紧装置的设计
０ 引 言
传 统 的螺 纹 式 夹 紧机 构 Ⅲ 以其 夹 紧 力 大 、 ， 自锁
同并 接受 ， 目前 已成为 市场 主流 产 品 。
开合螺母式快速夹紧机构正是因为有了开合螺 母机构 ， 才使得快速夹 紧得以实现 ， 这是它的一个结 构突破。 但它也存在一些缺陷。 如开合机构复杂 、 受 力不均匀 、 需要增加附加 自 锁装置、 承受冲击载荷时 锁闭困难 、 承受较大载荷时整体强度偏低等等。 笔者 针对 上述 夹持 工具 的不 足 ，介绍 一种 新 型快 速夹 紧
（． １ 江苏联合职业技术学院镇江分院：． ２ 江苏大学 ）
摘
要 ： 统螺 纹 夹 紧机 构每 转 １圈 ， 口位 置 只移动 １ 螺距 ， 传 钳 个 夹持 速度 慢 ， 效率低 。 对这 些 问题 针
设计 了一种全新结构的快速 夹紧机构 ， 能够完成工件的快速装夹和拆卸。该 夹紧机构结构 简单、 受
近几十年来 ，出现 了将车床的开合螺母机构 以
不 同的方 式 运用 于快 速 螺纹 机 构 。这 些发 明是将 原 闭合 式螺 母 沿轴 向切 开 ， 用半 合 或对 合 螺母 机 构 ， 采
当螺母打开时 ， 牙形不与螺杆啮合 ， 从而实现快速移 动。 夹紧时要先闭合螺母 ， 再移动螺杆使其夹紧。 这 方面做的最成功的如范朝来 的“ 自动同步开合式” 螺 纹装置。 该装置操作时没有附加动作 ， 工作程序严密 流畅 ， 作用时限短 ， 受力相对合理 ， 已被市场广泛认 总第 １５ ６ 期
夹 紧和放 松 ， 这样 的夹 持速 度慢 ， 效率 低 ， 常费 时 、 非 费力 。所 以快速 夹 紧机 构应 运而 生 。
１ 结
构
本快速夹紧机构１ ２ ］ 由手柄 、 凸轮杆 、 向锁片 、 轴 径 向锁片 、 螺壳 、 支承体组成（ 如图 １ｏ凸轮杆 由若干节 多边形凸轮和容片槽依次叠加而成（ 如图 ２ ； ）凸轮杆 上的凸轮轴 向厚度略小于径 向锁片（ 如图 ３ 的厚度 ； ） 凸轮杆上的容片槽宽度略大于轴 向锁片 （ 如图 ４ 的 ） 厚度。手柄与凸轮杆后部联接 ， 凸轮杆穿人轴向锁片 和径向锁片的中心孔内， 轴向锁片和径 向锁片依次嵌 入螺壳 中心孔 内； 并通过花键与螺壳嵌为一体 ， 螺壳 旋人支承体内， 使凸轮杆前部指向夹紧机构。操作手 柄可使凸轮杆前后移动或正 、 反向旋转 。
第一节 夹紧装置的组成及其设计要求,第二节 夹紧力的确定
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
图3.4夹紧力方向与夹紧力大小的关系 FW 夹紧力；F切削力；G工件自重
• a) F、 Fｗ 、G三力同向，且指向夹具体； Fw 最小 • b) F=(G+ Fw )f→ Fw =F/f－G=6.67F－G； • （假设ｆ＝0.15 下同） • c) F1－G1=( Fw+G2+F2)f (假G2=G1=0.5G、 • F1=F2=0.5F下同) → Fw =(F1－G1)/f－G2－F2
⑵ 有利减小变形 ：图3.7 a)作用点位于工件刚性较好部位 b)变集中作用为分散作用
a) c)正确，b) d) e)错误
(3) 有利减小振动 ：图3.8
作用点应尽量靠近工件加工部位
a) c)合理，b) d)不合理
当作用点只能远离加工面，可增设辅助支承
图3.9增设辅助支承和辅助夹紧力
3、与夹紧力大小有关的准则 夹紧力过小→夹紧不可靠→工件产生移 动，破坏定位； 夹紧力过大→变形增大→△jj增大。 夹紧力大小确定 理论夹紧力:Fw 根据切削力F(刀具课讲) 按静力平衡求的； 实际夹紧力:Fwk =KFw K粗加工2.5～3；精加工1.5～2。
§3-2 夹紧力的确定
1. 夹紧力的方向：
a. 夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性 b. 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力
夹紧力 最小
夹紧力 最大
夹紧力 次之
夹紧力的确定
1. 夹紧力的方向：
a. 夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性 b. 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力
夹紧力的确定ຫໍສະໝຸດ 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
(自锁角度5到7度)夹紧装置与夹紧力
模具制造和维修过程中需要高精度的定位和 夹紧，自锁角度夹紧装置能够提供可靠的夹 持力，保证模具的精度和延长使用寿命。
重型机械制造
在重型机械制造中，自锁角度夹紧装 置能够承受较大的负载，确保工件在 加工过程中的稳定性和安全性。
汽车制造中的应用
发动机制造
在发动机制造过程中，自锁角度 夹紧装置用于固定缸体、缸盖等 关键部件，确保加工精度和稳定
性。
汽车底盘制造
底盘部件如刹车盘、轮毂等需要高 精度的加工和装配，自锁角度夹紧 装置能够提供可靠的夹持力，确保 生产质量。
汽车零部件装配
在汽车零部件装配过程中，自锁角 度夹紧装置能够快速、准确地固定 零部件，提高装配效率和精度。
航空航天领域的应用
飞机机身制造
飞机机身制造过程中需要高精度的定位和夹紧，自锁角度夹紧装 置能够提供稳定的夹持力，确保机身结构的精度和安全性。
自锁角度
自锁角度是指夹具或夹紧装置 在夹紧工件时，能够保持夹紧 状态的最小角度。自锁角度的 大小直接影响夹紧装置的夹紧 力和稳定性。
03
摩擦系数
04
摩擦系数是指工件与夹具或夹紧 装置之间的摩擦力与正压力之间 的比值。摩擦系数的大小直接影 响夹紧装置的夹紧力和稳定性。
所需夹紧精度
所需夹紧精度是指为了满足工件 加工要求，夹紧装置所需要提供 的夹紧力的精度。所需夹紧精度 越高，夹紧装置的设计和制造难 度越大。
夹紧力的力 矩或力臂来直接测量夹紧力的大 小。这种方法需要使用专门的测 力仪器，如测力计、测力仪等。
间接测量法
通过测量工件、夹具和夹紧装置 之间的相互作用力来间接测量夹 紧力的大小。这种方法需要使用 专门的测量仪器，如压力传感器、
应变片等。
夹具的夹紧装置设计图文详解
图 夹紧力作用点应在支撑面内
图 夹紧力作用点应在刚性较好部位
图 夹紧力作用点 应靠近被加工表面
夹紧力的大小主要影响工件定位的可靠性、工件夹紧变形以及夹紧装置的 结构尺寸和复杂性，夹紧力大小要适当，过大了会使工件变形，过小了则在加 工时工件会松动，造成报废甚至发生事故。
在实际设计中确定夹紧力大小的方法有两种：经验类比法和分析计算法。
1、采用经验类比法时，如手动夹紧，可凭人力来控制夹紧力的大小，一 般不需要算出所需夹紧力的确切数值，只是必要时进行概略的估算。
2、采用分析计算法，一般将夹具和工件看做一刚性系统，以简化计算。
斜楔夹紧机构主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。
螺旋夹紧机构是从斜楔夹紧机构转化而来的，相当于将斜楔面绕 在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。
偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐 渐增大而产生夹紧力来夹紧工件的，偏心夹 紧机构常与压板联合使用。
在中夹紧机 构设计中，有时 需要对一个工件 上的几个点或多 个工件同时进行 夹紧。一次加紧 动作能十几个点 同时夹紧工件的 机构成为联动夹 紧机构或多位夹 紧机构。
在中夹紧机构设计中，有时需 要对一个工件上的几个点或多个工 件同时进行夹紧。一次加紧动作能 十几个点同时夹紧工件的机构成为 联动夹紧机构或多位夹紧机构。
•
(5)结构简单，易于制造。
1.夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面
图 夹紧力方向对镗孔垂直度的影响
2.夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小 3.夹紧力作用方向应使工件变形最小
图 加紧方向与夹紧力大小的关 系
图 夹紧力方向与工件的关系
• 1.夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内 • 2.夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上 • 3.夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以减小切削力对工件造成
第五章 机床夹具设计(2)夹紧
开口垫圈、铰链钩形压板
24
25
螺旋压板夹紧机构
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27
螺旋压板夹紧机构
a.移动压板
b.转动压板
c.翻转压板
a) 支点在后 b) 支点中间 c) 支点在前
FJ = FQ / 2 FJ = FQ FJ = 2FQ
—效率低
—效率好
28
3. 偏心夹紧机构 夹紧元件—圆偏心轮、偏心轴 可以看作一缠绕在基圆盘上的弧形楔。
e ? tan f 1 R
m 1
32
特点：
优点： 结构简单、操作方便、夹紧动作迅速 缺点：自锁性能差、夹紧行程和增力比小
用途:
用于切削力小、振动小的场合；
不适合在粗加工中应用。
4.3.4 其他夹紧机构
1. 铰链夹紧机构
34
35
36
特点：
结构简单、摩擦损失小、增力比大、易于改变力的
作用方向。
4.3 机床夹具夹紧机构的设计
什么是夹紧机构？
将工件在夹具中夹紧、压牢的装置。
夹紧机构的组成
夹 紧 机 构
动力装置 中间递力机构 夹紧元件
图2－61 夹紧装置组成示例 1－气缸（动力装置）2－压板（夹紧机构） 1 3－弹簧销 4－偏心轮 5－调整螺钉
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：
1）不破坏定位、有助于定位； 2）夹紧可靠（要有足够的夹紧力），夹紧变形小； 3）夹紧动作迅速，操作方便，安全省力； 4）手动夹紧机构要考虑自锁性和原动力的稳定性； 5）结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便。
生移动，从而产生
夹紧力，推动工件
（或传力元件）移
动并将工件夹紧。
13
14
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快速夹紧装置课程设计说明书
机械制造技术基础——课程设计说明书题目快速夹紧装置院系机械及自动化学院专业机械工程及自动化姓名学号0811112033年级2008指导老师目录一、前言----------------------------------3二、零件的分析-------------------------4三、零件工艺规程设计----------------6四、选择加工设备与工艺装备-------9五、确定切削用量及基本时间-------10六、设计心得----------------------------16七、参考文献----------------------------17机械制造技术基础—专业—课程设计说明书一、前言通过对零件加工工艺的设计，整合我们所学过的有关的知识 (如《机械制造工艺学》、《机械精度设计与检测技术》、《机械原理》、《机械设计》、《先进制造》、《热加工工艺基础》等)。
让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！机械制造技术基础课程设计,在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。
同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养我分析问题和解决问题的能力。
2、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我解决工程实际问题的独立工作能力。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指正和改善。
二、零件的分析快速夹紧装置顶杆，材料20号钢，结构参数：（一）、零件的功用题目所给的零件是快速夹紧装置顶杆，材料20号钢，是夹紧装置的一种。
顾名思义该零件的作用就是用于工件装夹时的快速夹紧。
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第二节确定夹紧力的基本原则
二、夹紧力的方向
夹紧力的方向与工件定位基准所处的位置，以及工件所受外力的 作用方向等有关。 1.夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基准，以保证加工精度。 2.夹紧力的作用方向应有利于减少所需的夹紧力的大小。
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第二节确定夹紧力的基本原则
三、夹紧力的大小
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第三节常用的典型夹紧机构
五、铰链夹紧机构
铰链夹紧机构是一种增力机构，它具有增力倍数较大，摩擦损 失较小的优点，但自锁性较差，广泛应用于气动夹具中。
图2-27所示为铰链夹紧机构，当拉杆1向左移动时，拉杆上的斜 面通过钢球4推动推杆3使两压板2将工件夹紧。
六、常用典型夹紧机构图例
表2-29列出了较为常用的典型夹紧机构。
夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性、工件和夹具的变形、夹紧 装置的复杂程度等都有很大的影响。
计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。 然后根据工件受切削力、夹紧力(大型工件还应考虑重力、高速运动 的工件还应考虑惯性力等)后达到静力平衡条件，计算出理沦夹紧力 FJ0，再乘以安全系数K，作为实际所需的夹紧力F，即:
第四章夹紧装置设计
第一节夹紧装置的组成和基本要求 第二节确定夹紧力的基本原则 第三节常用的典型夹紧机构 第四节常用夹具元件
第一节夹紧装置的组成和基本要求
一、夹紧装置的组成
夹紧装置由三部分组成，如图2-16所示。 1.动力装置
动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用 的气动、液压、电动等动力装置。 2.夹紧元件
夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的 直接接触而完成夹紧动作。 3.中间传动机构
中间传动机构是介于力源和夹紧元件之间的传力机构，它将原 动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件。如铰链杠杆机构、斜楔机 构等。
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第一节夹紧装置的组成和基本要求
二、夹紧装置的基本要求
1.夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置。 2.夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防 止因夹紧力过大损伤工件表面及产生夹紧变形。 3.夹紧机构操作安全、省力，夹紧迅速 4.夹紧机构的复杂程度、工作效率应与生产类型相适应。结构应尽量 简单，便于制造与维修。 5.具有良好的自锁性能
图2-23为螺旋压板夹紧机构。 3.快速夹紧机构
图2-24为快速夹紧机构
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第三节常用的典型夹紧机构
四、定心夹紧机构
定心夹紧机构能够在实现定心(定位基准与工序基准重合于工 件对称中心或对称平面)作用的同时，起到将工件夹紧的作用。定心 夹紧机构中与工件定位基准相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧 元件。定心夹紧机构是利用定位一夹紧元件的等速移动或均匀弹性变 形的方式，来消除定位尺寸偏差对工件定心或对中的不利影响。因此， 其基本类型可分为机械定心夹紧机构和弹性定心夹紧机构。
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第三节常用的典型夹紧机构
1.机械定心夹紧机构 一般三爪卡盘、双顶尖、等距移动双V形块等均为机械定心夹紧
机构图2-26 ( a)所示为利用斜楔实现机械定心夹紧机构的形式。工作 时推动锥体2向右移动，使三个卡爪1同时仲出，对工件内孔进行定心 夹紧 2.弹性定心夹紧机构
弹性定心夹紧机构常用于装夹轴、套类工件。图2-26 ( b )所示 为用于工件以内孔为定位基面的弹簧心轴。旋转螺母4时，锥体1和锥 套3迫使弹性简夹2上的簧瓣定心涨开，从而将工件定心夹紧。
考虑到切削力的变化和工艺系统变形等因素，一般在粗加工时取 K=2.53,精加工时取K=1.5 ~2。加工过程中切削力的作用点、方向和 大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。
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第三节常用的典型夹紧机构
一、斜楔夹紧机构
斜楔是中，直接使用楔块楔紧工件的情况比 较少。在手动夹紧中，楔块往往和其他机构联合使用，通常在气动和 液压夹具中广泛应用。
图2-20为楔式铰链夹紧机构。当楔块2向左移动(在A-A刘面中)时， 连板3同时带动两螺栓5向下移动，于是两压板4同时将工件压紧。
图2-21为楔式联动夹紧机构
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第三节常用的典型夹紧机构
二、螺旋夹紧机构
1.单螺旋夹紧机构 图2-22 ( a)是最简单的螺旋夹紧机构，螺钉头部直接压紧工件表
面。这种机构在使用时容易压坏工件表面，而且拧动螺钉时容易使工 件产生转动，破坏原来的定位，一般应用较少。图2-22 ( b )中，螺杆 3的头部通过活动的压块1与工件表面接触，在拧动螺杆时，压块不随 螺杆转动，而只做轴向移动，可防止在夹紧时带动工件转动，并避免 压坏工件表面。采用衬套2可以提高夹紧机构的使用寿命，当螺纹磨 损时也可通过更换件2，迅速恢复螺旋夹紧功能。 2.螺旋压板夹紧机构
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第二节确定夹紧力的基本原则
一、夹紧力作用点
夹紧力作用点是指夹紧时，夹紧元件与工件表面的接触位置。它 对工件夹紧的稳定性和变形有很大影响。 1.夹紧力的作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承平 面内，以保证确定定位的工件位置不被破坏 2.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这对刚性差的工件 尤为重要 3.夹紧力的作用点应尽可能靠近加工面，这样可以增加夹紧力的可靠 性，防止和减少工件的振动。
第四节常用夹具元件
4.压块 夹具中使用的光面压块标准件。
5.压板 夹具中使用的压板标准件主要有:移动压板、转动压板、偏压轮
用压板、平压板、直压板、铰链压板、回转压板、钩形压板等。 6.偏心轮
夹具用标准圆偏心轮参见表2-50，标准偏心轮用垫板参见表2-51。 7.支座
夹具用标准铰链支座见表2-52。 8.快速夹紧装置
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第四节常用夹具元件
一、夹紧件
1.螺母 夹具中使用的螺母标准件主要有:带肩六角螺母、球面带肩螺母、
菱形螺母等。 2.螺钉
夹具中使用的螺钉标准件主要有:固定手柄压紧螺钉、阶形螺钉、 内六角圆柱头螺钉等。 3.垫圈
夹具中使用的垫圈标准件主要有:转动垫圈、球面垫圈、锥面垫 圈、快换垫圈等。
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