夹具夹紧机构(重要)

（二）夹紧力作用点的选择 （图30、图31、图32、图33） （加图3-10、3-11）
⑴保证定位稳定可靠：
⑵ 有利减小变形 ： 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
(3) 有利减小振动 ：
⑴保证定位稳定可靠：
夹紧力的作用点应与支承点“点与点”对 应，或在支承点确定的区域内.
转动偏心轮，γ =0°～180 °， h从（R- e )变 到（R+ e )——就是偏心轮夹紧原理。
h= R- e conγ
以a点夹紧时，γ= 0°，升角 α=0 °Βιβλιοθήκη Baidu，相对于斜楔的楔角为0。
当转至P点夹紧， O1 O的连线 与O1 P之间的夹角γ=9 0°时， aP 达最大.
αPmax=tg-1e/R
第四节 机床夹具夹紧机构的设计
夹紧装置的组成
⑴ 力源装置：产生夹紧力的装置 ⑵ 夹紧元件：压紧工件的元件 ⑶ 中间递力机构：介于⑴、⑵之间的机构 作用： 1) 改变夹紧作用力的方向，下例变水平力
为垂直力； 2) 改变夹紧作用力的大小，下例斜楔具有
增力作用； 3) 保证安全自锁，下例斜楔具有自锁性。
MQ－M1－ M2＝0 ↓
FW=FQL/［d0/2tg(α+ )1+r′tg ］2
FW——夹紧力(N)；
FQ——原始作用力(N)
L——作用力臂(mm)；
d0——螺纹中径(mm)；
——螺纹升角(°)；
1 ——螺纹处摩擦角(°)
2 ——螺钉端部摩擦角(°)
r ——螺钉端部当量摩擦半径(mm)
⑵结构特点 具有斜楔的结构
4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加 工精度的变形。
工件对夹紧螺杆3的反作用力使导向支架2变形，
改进后
（三）夹紧力大小的确定
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：（一般进行估算）
理论夹紧力Fw :（按最不利夹紧的情况计算） 根据各种力（切削力F、夹紧力、支承反力、摩擦力
避免 支承 反力 与夹 紧力 构成 力偶
b)、 c)正确
d)错误
2.有利减小变形 ： 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
可造成工件薄壁底部较大的变形
改进后的结构
a) c)正确，b) d) e)错误
(3) 有利减小振动 ：
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形。
偏心量， e = R－R0 ； r 是回转半径(回转中心和切点的 连线) ；R0是最小回转半径；升角 α是r 的垂线和受压面 之间的夹角；回转角γ 偏心轮作用点X与起始点之间的 圆心角（O1 O的连线 与O1X 之间的夹角）。 γ =0°～ 180 °范围内。
旋转中心到压紧点的距离h h= R- e conγ
夹紧装置的组成 1－气缸 2－斜楔 3－滚子 4－压板 5－工件
一、夹紧机构设计应满足的要求 P291
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：
1）夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2）工件和夹具的变形必须在允许的范围内。 3）夹紧机构必须可靠。 4）夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、
a)错误
b)正确
结论：主要夹紧力 方向应尽量垂直主 要定位面。
2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致， 以利于减少工件的变形。 （图5-28 ）
3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向 一致，有利于减少夹紧力，如图5-29a所示 情况是合理的，图5-29b则不尽合理。
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
斜楔夹紧的动力FQ与夹紧力FW之间的关系分析: 对它斜的楔作受用力力如，图5为-36滑所柱示对。它F的Q为作原用动力力，，Ψ1、为Ψ夹2具为体各 自平的衡摩有擦: 角。斜楔受FQ 、 和 共同作用，根据三力
斜楔夹紧机构 优点：有一定的扩力作用，可以方
便地使力的方向改变90o； 缺点：α较小，行程要长。
(1)夹紧结构简单，夹紧可靠，在夹具中得到广泛应用； (2)夹紧力比斜楔夹紧力大，螺旋夹紧行程不受限制，所以在手动 夹紧中应用极广；
(3)螺旋夹紧动作慢，辅助时间长，效率低，在实际生产中，螺旋 一压板组合夹紧比单螺旋夹紧用的更为普遍。
（三）偏心夹紧机构 P296 （图39、图40）
⑴结构特点：见图 O1是几何中心；O是回转中心；R是几何半径； e 是
特点，而且螺纹升角
≤4°，自锁性能更
好，耐振；夹紧行程 不受限制，但夹紧行 程大时，操作时间长。
图3.15单个螺旋夹紧机构
a) 结构简单，但易压伤工件表面，易带动工件旋 转；b)带有摆动压块，克服了上述不足
⑶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
特点：P295
等）或 力矩的静力平衡方程式求出；
实际夹紧力:Fwk =KFw K粗加工2.5～3；精加工1.5～2。
P293铣销的分析方法计算过程 （图34、表5-3）
三、常用夹紧机构
（一）斜楔夹紧机构 （图35、图36）
图5-35是一种简单的斜楔机构。向右推动斜楔1，使滑 柱2下降，滑柱上的摆动压板3同时压紧两个工件4。
之后，随着γ增大，α角逐 渐减小， γ=180 °时， α=0 °
主要用于机动夹紧， 且工件精度较高。
增力：iF = FW/ FQ
=1/［ tg 1 + tg( +2 )］
=2.5
夹紧行程h小： tg =h/s=tg6=0.1
∴当S=10时h=1
（二）螺旋夹紧机构：（仍是楔紧作用）
⑴夹紧力计算
⑴夹紧力计算 受 力 分 析 见 图 5-38 ，
在 M Q —原始力矩，M1— 螺母阻止螺钉转动的力矩， M2—工件阻止螺钉转动的 力矩仨作用下处于平衡：
符合工人操作习惯。 5）夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产
纲领和工厂的条件相适应。
前三点可简化成：工件不移动、不变形、不振东原则。
二、夹紧力的确定
设计和选用夹紧装置打的 关键是如何正确施加夹紧力， 即如何确定夹紧力的方向、大 小和作用点。
（一）夹紧力方向的确定（ 图27、图28、图29）
1）夹紧力的方向应用有利于工件的准确定位， 而不能破坏定位，一般要求主夹紧力j1应垂 直于第一定位基准面。（图5-27 ）