4.2工件的夹紧（课件）- 《 机械加工技术》同步教学（清华版·2017）

单元四　机床夹具及其设计方法 导　　读 模块一 工件的定位 模块二 工件的夹紧 模块三　车床夹具 模块四　铣床夹具 模块五　钻床夹具 模块六　镗床夹具 模块七 高效机床夹具 模块八 工件在夹具中的误差与误差估算 模块九　专用夹具设计方法 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，常用的力源装置有液压装置、气动装置、电磁装置、电动装置、真空装置等。 (2)夹紧机构　要使力源装置所产生的原始作用力或操作者的人力正确地作用到工件上，还需要有最终夹紧工件的执行元件(即夹紧元件)以及将原始作用力或操作者的人力传递给夹紧元件的中间递力机构。 模块二 工件的夹紧 图3-49　夹紧装置的组成 1—压板　2—连杆　3—活塞杆　4—液压缸　5—活塞 2.对夹紧装置的基本要求 模块二 工件的夹紧 (1)应保证在夹紧和加工过程中，工件定位后所获得的正确位置不会改变。 (2)夹紧力大小要适当，既要保证工件被可靠夹紧，又要防止工件产生不允许的夹紧变形和表面损伤。 (3)工艺性好。 (4)使用性好。 二、夹紧力的确定 模块二 工件的夹紧 图3-50　夹紧力方向应朝向主要定位基准面 1.夹紧力方向的确定 模块二 工件的夹紧 (1)夹紧力方向应朝向主要定位基准面　如图3-50所示，在直角支座上镗孔，本工序要求所镗孔与A面垂直，故应以A面为主要定位基准面，在确定夹紧力方向时，应使夹紧力朝向A面即主要定位基准面，以保证孔与A面的垂直度。 (2)夹紧力应朝向工件刚性较好的方向，使工件变形尽可能小 图3-51　夹紧力应朝向 工件刚性较好的方向 模块二 工件的夹紧 (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当夹紧力和切削力、工件自身重力的方向均相同时，加工过程中所需的夹紧力最小，从而能简化夹紧装置的结构和便于操作，且利于减少工件变形。 2.夹紧力作用点的确定 (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 模块二 工件的夹紧 图3-52　夹紧力方向应尽可能 实现“三力”同向 (2)夹紧力作用点应作用在工件刚性较好的部位上　如图3-54a所示 模块二 工件的夹紧 ，若夹紧力作用点作用在工件刚性较差的顶部中点，工件就会产生较大的变形，图3-54b所示为夹紧力作用点作用在工件刚性较好的实体部位，并改单点夹紧为两点夹紧，避免了工件产生不必要的变形，且夹紧牢固可靠。 (3)夹紧力作用点应尽量靠近加工部位　夹紧力作用点靠近加工部位可提高加工部位的夹紧刚性，防止或减少工件振动。 3.夹紧力大小的确定 模块二 工件的夹紧 图3-53　夹紧力作用点应落在定位元件上或 定位元件所形成的支承区域内 模块二 工件的夹紧 图3-54　夹紧力作用点应作用 模块二 工件的夹紧 图3-55　夹紧力作用点应 1)首先假设工艺系统为刚性系统，切削过程处于稳定状态； 模块二 工件的夹紧 2)常规情况下，只考虑切削力(矩)在力系中的影响；切削力(矩)用有关公式计算； 3)对重型工件应考虑工件重力的影响。 图3-56　斜楔夹紧机构 1—夹具体　2—夹紧元件　3—工件 模块二 工件的夹紧 4)分析对夹紧最不利的瞬时状态，按静力平衡方程式计算此状态下所需的夹紧力即为计算夹紧力； 5)将计算夹紧力再乘以安全系数K，即为实际所需的夹紧力。 三、典型夹紧机构 1.斜楔夹紧机构 2.螺旋夹紧机构 模块二 工件的夹紧 图3-57　螺旋夹紧机构 (1)单个螺旋夹紧机构　图3-57a、b是直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构，称为单个螺旋夹紧机构。 模块二 工件的夹紧 图3-58　摆动压块 模块二 工件的夹紧 图3-59　快速螺旋夹紧机构 1—夹紧轴　2—手柄　3—摆动压块 (2)螺旋压板夹紧机构　夹紧机构中， 模块二 工件的夹紧 螺旋压板夹紧机构应用最为广泛，结构形式也多样化。 (3)钩形压板夹紧机构　图3-61是螺旋钩形压板夹紧机构。 图3-60　螺旋压板夹紧机构 模块二 工件的夹紧 图3-61　螺旋钩形压板夹紧机构 3.偏心夹紧机构 模块二 工件的夹紧 图3-62　偏心夹紧机构 模块二 工件的夹紧 图3-63　圆偏心轮 四、联动夹紧机构 模块二 工件的夹紧 图3-64　单件联动夹紧机构 1—夹紧螺母　2、6—压板　3、5—拉杆　4—杠杆 1.单件联动夹紧机构 模块二 工件的夹紧 2.多件联动夹紧机构 (1)平行式多件联动夹紧机构。 图3-65　平行式多件联动夹紧机构 模块二 工件的夹紧 (2)连续式多件联动夹紧机构　图3-66所示为同时铣削四个工件的夹具。 图3-66　连续式多件联动夹紧机构 1—活塞　2—活塞杆　3—滚轮　4—推