工件的夹紧

3)结构简单，但操作不方便，多用于机动夹紧。
48
三、典型夹紧机构
1. 斜楔夹紧机构
49
三、典型夹紧机构
2. 螺旋夹紧机构
如螺钉夹紧、螺母夹紧、螺旋杠杆夹紧、勾形压板夹紧。 结构特点：简单易于制作，增力比大（可达65~140倍）， 自锁性能好，手动夹紧中应用最为广泛。缺点是动作较慢， 故多采用快撤装置或采 用螺旋-压板组合夹紧。
4
例4-1 分析图中定位方案各定位元件限制了哪几个方 向自由度？有无重复定位现象？
V形块1： V形块2： V形块3：
它是一个完全定位， 没有重复定位。
5
三、常见的定位方式和定位元件
4．工件以组合表面定位 例4-2 分析在车床上用前后顶尖定位轴类工件的定位
方案。 前顶尖1： 后顶尖2：
6
三、常见的定位方式和定位元件
64
小结： 第四节 工件在夹具中的夹紧
夹紧装置的组成及基本要求 机床、夹具、刀具、工件之间的关系 夹紧力的确定 典型夹紧机构 夹紧动力源装置
28
一、夹紧装置的组成及基本要求
29
一、夹紧装置的组成及基本要求
1. 力源装置：产生夹紧作用力的装置。 2. 中间传力机构：介于力源和夹紧元件之间传递力的机构。
可改变力的方向、大小及实现自锁。 3. 夹紧元件：最终执行元件，与工件直接接触完成夹紧作用。
30
工件的装夹方法：用夹具装夹
31
一、夹紧装置的组成及基本要求
4．工件以组合表面定位 例4-2 分析在车床上用前后顶尖定位轴类工件的定位
方案。
7
工件、机床、夹具、刀具的相互关系：
夹具体
连接元件
定位元件
夹紧装置
其它
导向元件 对刀装置
机床
工件
刀具
问题的引入：工件定位时是否存在误差？
8
第三节 定位误差分析
第
四 章
一、基准的概念
二、调刀基准的概念
机 床
三、定位误差及其产生原因
43
2. 夹紧力作用点的确定 (3)夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。
44
二、夹紧力的确定
3 . 夹紧力的大小 可根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置 关系进行计算，并乘以安全系数。 对于手动加紧，可不必算出夹紧力的确切值。而机 动夹紧时，需进行夹紧力计算，以确定动力部件 （如汽缸、液压缸）的尺寸。
13
工序二：定位基准与设计基准不重合，
基准不重合误差 jb ＝ 2H , dw = 2H 。
使加工误差 加工 2H 2 A ，可保证加工精度。
14
2. 定位副制造不准确产生的定位误差： jw 如工件定位孔与定位销轴不可能完全重合，使得 设计基准在加工尺寸方向上位置变动产生的误差。
变差，一般取 90o ；
3) dw 与工序尺寸标注方式有关， dw1 dw3 dw2 。
问题1：是否所有加工过程都要计算定位误差？ 定位误差是在采用夹具定位过程中产生的，对于 试切法加工，没有定位误差。
问题2：保证工件加工精度应满足的条件？
25
五、保证加工精度的条件
采用夹具加工时，保证工件加工精度的条件为：
(1)尺寸H1的定位误差：设计基准最大位置变动量为 B1B2 ，
dw1 B1B2 AB2 AB1 ( AO2 O2 B2 ) ( AO1 O1B1)
[ d2 2

d2
2sin
] [ d1 2

d1
2sin
]
2
2

d 2
[1

1
sin
]
2
22
四、定位误差的计算：Ｖ形块的定位
基准：是指用来确定生产对象上几何要素间关系 所依据的那些点、线、面。
基 准
设计基准
的
定位基准
分 类
工艺基准
度量基准
装配基准
3
三、常见的定位方式和定位元件
1．工件以平面定位 (1)固定支承 (2)可调支承 (3)自位支承 2．工件以圆孔定位 (1) 定位销 (2) 圆锥销 (3) 定位心轴 3．工件以外圆柱面定位 (1)Ｖ形块 (2)定位套筒 (3)半圆孔定位座 (4)外圆定心夹紧机构
1)夹紧时不能破坏工件定位后的正确位置； 2)夹紧力大小要合适，既要保证工件在夹紧过程中
不移动、不转动、不振动，又不能使工件产生变 形或损伤工件表面； 3)夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、 安全； 4)结构紧凑，易于制造与维修。
32
二、夹紧力的确定
说 明：它是夹紧机构设计中的首要问题。 思考题：夹紧力的大小、方向及作用点的一般确定顺 序是怎样的？
jw D d
Dd
18
四、定位误差的计算
方法一：分别求出 jb 和 jw ，再求出其矢量和，即
dw jb jw
方法二：按最不利的情况，求出工件设计基准两极 限位置的距离，并将其投影到加工尺寸方向上，即 可求出定位误差。
19
四、定位误差的计算：Ｖ形块的定位
传动力大，夹具结构简单紧凑。 2）油液不可压缩，夹紧刚度大，工作平稳可靠。 3）噪声小。 说明：液压夹紧特别适用于重力切削或加工大型
工件时的多处夹紧。但机床没有液压系统 则不宜采用，另外液压漏油易污染环境。
63
四、夹紧动力源装置
3. 气－液压组合夹紧 压缩空气进入气缸右腔，推动增压器活塞左移，将 活塞杆推入增压缸，并推动工作缸中活塞上抬，将 工件夹紧。
(3)尺寸H3的定位误差：设计基准最大位置变动量为O1O2 ，
dw3
O1O2
AO2
AO1

d2
2sin
d1

2 s in

d 2
[
1
sin
]
2
2
2
问题：哪一种情况误差最大和最小？ 24
结论：
1) dw d ，即定位误差随工件误差的增大而增大； 2) dw 与Ｖ形块夹角 有关，随 增大而减小，但稳定性
50
三、典型夹紧机构
2. 螺旋夹紧机构
51
三、典型夹紧机构
2. 螺旋夹紧机构
52
三、典型夹紧机构
3. 偏心夹紧机构 原理：通过偏心轮（或 偏心轴）回转时回转半径
大而产生夹紧作用，斜楔工作时则是斜面 高度由小变大。 结构特点：简单，操作方便，动作迅速；缺点是
自锁性能较差（不如螺旋夹紧），增 力比较小（一般为12~14），多用于切 削平稳且切削力不大的场合。
塞的直线位移。
61
1. 气动夹紧
单作用气缸：夹紧靠气压夹紧，松开由弹簧推回，适于 夹紧行程较短的情况。
双作用气缸：活塞的双向移动均由压缩空气驱动，用于 行程较大或往复均需动力推动的情况。
62
四、夹紧动力源装置
2. 液压夹紧 与气动相比有以下优点： 1）压力高(可达5~6.5MPa,比气压高出十余倍)，
四、夹紧动力源装置
1. 气动夹紧 图中： 雾化器: 使压缩空气中有油雾以润滑运动部件。 减压阀：使压缩空气减至稳定的工作压力。 止回阀：起安全保护作用，防止气压缩空气回流，
造成夹紧装置松开。 换向阀：控制压缩空气进入气缸的方向。 调速阀：调节活塞移动的速度。 气 缸：为执行部件，将压缩空气动力变为活
53
1. 斜楔夹紧机构 斜楔工作时斜面高度由小变大。
54
三、典型夹紧机构
3. 偏心夹紧机构
55
三、典型夹紧机构
3. 偏心夹紧机构
56
四、夹紧动力源装置
1. 气动夹紧 2. 液压夹紧 3. 气－液压组合夹紧
57
四、夹紧动力源装置
1. 气动夹紧 压缩空气工作压力一般为0.4~0.6MPa
思考题：气动夹紧装置所用气体是否为普通空气？
33
二、夹紧力的确定
1. 夹紧力方向的确定 (1)夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面
如图示小孔的加工，夹紧力方向应垂直于Ａ面，否则会产生 加工误差。
34
1. 夹紧力方向的确定 (2)夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小 图b所需夹紧力 FQ FP W，
图c所需夹紧力
FQ

FP W。

35
45
三、典型夹紧机构
1. 斜楔夹紧机构 2. 螺旋夹紧机构 3. 偏心夹紧机构
46
三、典型夹紧机构
1. 斜楔夹紧机构 说明：机床夹具中，大部分夹具用的夹紧机构
都是用斜楔的原理来夹紧工件的，因此 斜楔夹紧原理是一个基础。
47
1. 斜楔夹紧机构
结构特点： 1)有增力作用(一般为2~5倍)。
2)自锁性能好，夹紧行程较小，应用广泛。 5o ~ 7o
11
三、定位误差及其产生原因
设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量， 称为定位误差，用 dw 表示。 1. 定位基准与设计基准不重合产生的定位误差： jb
12
工序一：定位基准与设计基准重合， 基准不重合误差 jb ＝０， dw ＝０。
只要使加工误差 加工 ＜ 2H ，即可保证加工精度。
夹 具
四、定位误差的计算
原 理
五、保证加工精度的条件
与
设
计
9
二、调刀基准的概念
它是加工精度方向上调整刀具位置的依据。
定位基准和设计基准体现 在工件上，调刀基准则体 现在定位元件工作面上。 思考题：什么情况下产生定位误差？
10
三、定位误差及其产生原因
设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量， 称为定位误差，用 dw 表示。 1. 定位基准与设计基准不重合产生的定位误差： jb 2. 定位副制造不准确产生的定位误差： jw
二、夹紧力的确定
1. 夹紧力方向的确定 (3)夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小。
36
二、夹紧力的确定
2. 夹紧力作用点的确定 (1)夹紧力的作用点应落在支承元件或几个支承元件 形成的稳定受力区域。
37
二、夹紧力的确定
2. 夹紧力作用点的确定 (2)夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。
38
二、夹紧力的确定
2. 夹紧力作用点的确定 (2)夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。
39
二、夹紧力的确定
2. 夹紧力作用点的确定 (2)夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。
40
2. 夹紧力作用点的确定 (2)夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。
41
2. 夹紧力作用点的确定
42
2. 夹紧力作用点的确定 (3)夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。
“通过今天的讨论，请大家： 珍惜时间、定好目标、持之以恒，你才是 自己命运的主导者和创造者！”
1
复习：第二节 工件在夹具中的定位
一、基准的概念（及分类） 二、六点定位原理 三、常见的定位方式和定位元件 1．工件以平面定位 2．工件以圆孔定位 3．工件以外圆柱面定位 4．工件以组合表面定位
2
一、基准的概念（及分类）
(1)要求保证上母线到加工面的尺寸H1，设计基准为B， (2)要求保证下母线到加工面的尺寸H2，设计基准为C， (3)要求保证轴心线到加工面的尺寸H3，设计基准为O。
20
三、定位误差及其产生原因
设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量， 称为定位误差，用 dw 表示。
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四、定位误差的计算：Ｖ形块的定位
工件 夹具 加工
制定夹具公差时，一般应使：
夹具

1 3

工件
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工件、机床、夹具、刀具的相互关系：
夹具体
连接元件
定位元件
夹紧装置
其它
导向元件 对刀装置
机床
工件
思考题：如何实现对工件的夹紧？
刀具
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第四节 工件在夹具中的夹紧
一、夹紧装置的组成及基本要求 二、夹紧力的确定 三、典型夹紧机构 四、夹紧动力源装置
58
四、夹紧动力源装置
1. 气动夹紧 说明：气压夹紧所用空气在使用前应经过分
水滤气器进行滤清和去除水分，以免 锈蚀元件，阻塞通道；要经过油雾器 使压缩空气中有油雾以润滑运动部件； 要经过减压阀以保持工作压力的稳定。
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四、夹紧动力源装置
1. 气动夹紧 压缩空气工作压力一般为0.4~0.6MPa
60
OO1min

( D D 2

d
d ) ( D
2
2

d) 2
D d 1 (D d )
2 22ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
17
2. 定位副制造不准确产生的定位误差
基准位移误差：是指由于定位副制造不准确，使得设计基准 位置发生变动而产生的定位误差，用 jw 表示。
若心轴垂直放置，此时定位误差为：
(2)尺寸H2的定位误差：设计基准最大位置变动量为 C1C2 ，
dw2 C1C2 AC2 AC1 ( AO2 O2C2 ) ( AO1 O1C1 )
(
d2

sin

d2 2
)

(
d1
sin
d1 ) 2
d 2
[ s in1
1]
2
2
2
23
四、定位误差的计算：Ｖ形块的定位
15
设孔径为
D
D 0
，轴径为
d
0 d
，
设计基准 O 与 O1 间的最大与最小距离分别为：
OO1max

OAmax O1Amin

D
D 2

d
d 2
OO1min D d 22
16
2. 定位副制造不准确产生的定位误差
由于基准发生位移而造成的加工误差为：
jw

OO1 m ax