《第一章 机床夹具设计2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章 机床夹具设计2.ppt（100页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、解：解：1、确定两销间距尺寸工件两定位孔尺寸：、确定两销间距尺寸工件两定位孔尺寸：LD=50+0.1=50.050.05mmLd=50.05(1/30.05)=50.050.017mm。2、确定圆柱销直径、确定圆柱销直径按对称度不大于按对称度不大于0.06mm，则：，则：取圆柱销的配合公差带为取圆柱销的配合公差带为7 7，3 3、确定菱形销的尺寸、确定菱形销的尺寸查表：b=4mm，取菱形销的公差等级为IT6，IT6=0.009最后取菱形销的尺寸为：最后取菱形销的尺寸为：7+(10)=17，稍微大于，稍微大于16，还是能够满，还是能够满足足孔轴线与两定位孔连心线夹角为孔轴线与两定位孔连心线夹角为
2、7550的要求的。的要求的。4：验算：验算孔轴线与两定位孔连心线孔轴线与两定位孔连心线夹角能否满足夹角能否满足7550的要求。的要求。第六节第六节工件在夹具中的夹紧工件在夹具中的夹紧一、一、夹紧装置组成及基本要求夹紧装置组成及基本要求（一）夹紧装置的组成（一）夹紧装置的组成1、动力装置动力装置产生原始作用力的部分产生原始作用力的部分。1）手动夹紧手动夹紧 人力。人力。2）机动夹紧机动夹紧 液、气、电、气液、气、电、气液联动。液联动。2、夹紧机构、夹紧机构 中间的递力机构。起力的传递作用的机构。中间的递力机构。起力的传递作用的机构。3、夹紧元件、夹紧元件夹紧的最终执部分。机床夹具的夹紧的最终执部
3、分。机床夹具的夹紧夹紧装置装置如图如图1-52所示：所示：(二二)对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求1.1.在夹紧过程中在夹紧过程中不能破坏原来的正确定位不能破坏原来的正确定位;2.2.夹紧力大小要适当夹紧力大小要适当，以免夹紧后夹紧装置变，以免夹紧后夹紧装置变形或损坏，影响夹紧的可靠性形或损坏，影响夹紧的可靠性;3.3.工艺性要好工艺性要好 结构简单结构简单,以便于夹紧装置本身的制造以便于夹紧装置本身的制造;4.4.使用性要好使用性要好 操作应灵活方便，操作应灵活方便，安全省力。安全省力。二、夹紧力的确定二、夹紧力的确定正确确定夹紧力，主要是正确确定夹紧力的正确确定夹紧力，主要是正确确
4、定夹紧力的方向，方向，作用点作用点和和大小大小。(一一)夹紧力方向的确定夹紧力方向的确定 1 1、应垂直于工件上的主要的定位基面、应垂直于工件上的主要的定位基面,如图如图1-531-53所示。所示。图图1-532 2、如需向多个夹紧点，施加夹紧力时，、如需向多个夹紧点，施加夹紧力时，应采用应采用一定的装置，使一力多用。一定的装置，使一力多用。如图如图1-541-54所示，所示，但主要的夹紧力应朝向主要的定位基面。但主要的夹紧力应朝向主要的定位基面。3 3、夹紧力的方向、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力应有利于减小夹紧力。如图。如图 1-551-55所示所示:图图1-55（二）夹紧力的作用点（二）
5、夹紧力的作用点1、应落在定位元件支承的范围内。如图、应落在定位元件支承的范围内。如图1-56所示。所示。图图1-562 2、应落在工件刚性较好的方向和部位。如、应落在工件刚性较好的方向和部位。如图图1-571-57所示。所示。图图1-573 3、应靠近工件的加工表面、应靠近工件的加工表面,如图如图 1-581-58所示。所示。图图1-58(三三)夹紧力大小的确定夹紧力大小的确定加加工工过过程程中中，工工件件受受到到切切削削力力，离离心心力力，传传动动力力和和重重力力的的影影响响。理理论论上上，夹夹紧紧力力应应于于上上述述力力(距距)的的作作用用平平衡衡。实实际际上上，夹夹紧紧力力的的大大小小还
6、还与与工工艺艺系系统统刚刚度度，夹夹紧紧机机构构的的传传递递效效率率有有关关。而而且且，切切削削力力的的大大小小在在加加工工过过程程中中是是变变化化的的，因因此此，夹夹紧紧力力的的计计算算是是一一个个很很复复杂杂的的问问题题，只只能能进进行行粗粗略略的的估估算算。如如图图 1-591-59所所示。示。图图1-59估算夹紧力的方法估算夹紧力的方法:在静力平衡条件下，求出理论夹紧力，再乘在静力平衡条件下，求出理论夹紧力，再乘以安全系数以安全系数K。如如FJ实实=KFJ理理通常情况下，通常情况下，K=1.52.5，当夹紧力与切削力方向相反时，取当夹紧力与切削力方向相反时，取K=2.53。三、基本夹紧
7、机构三、基本夹紧机构夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以以斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构，螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构和和偏心夹偏心夹紧机构紧机构为基础，这三种夹紧机构合称为基为基础，这三种夹紧机构合称为基本夹紧机构。本夹紧机构。(一一)斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构1、几种典型的斜楔夹紧机构、几种典型的斜楔夹紧机构如图如图1-60所示。所示。图图1-602、斜楔的夹紧力斜楔的夹紧力如下图如下图1-61所示所示:FQ 加在斜楔上的外作用力。加在斜楔上的外作用力。斜楔的升角。斜楔的升角。FJ 斜楔对工件的夹紧力。斜楔对工件的夹紧力。1 斜楔与工件间的摩擦角。斜楔与工件间的摩
8、擦角。2 斜楔与夹具体之间的摩擦角。斜楔与夹具体之间的摩擦角。在在外外作作用用力力FQ存存在在时时的的斜斜楔楔受受力力情情况况，根根据据静力平衡条件。静力平衡条件。F1+FRX=FQF1=FJtg1FRX=FJtg(+2)设设1=2=当当很小时很小时(100)，可用下式作近似计算可用下式作近似计算:为了保证自锁可靠，手动夹紧机构一般为了保证自锁可靠，手动夹紧机构一般取取=6080。气动或液动装置驱动的斜楔则不需自锁，气动或液动装置驱动的斜楔则不需自锁，可取可取=150300。4、扩力比与夹紧行程、扩力比与夹紧行程1)扩力比扩力比夹夹紧紧力力FJ与与外外作作用用力力FQ之之比比称称为为斜斜楔楔的
9、的扩扩力力比比i。如如取取1=2=60,=100代代入入上上式式得得:i=2.6。可可见见在在FQ不不很很大大的的情情况况下下，斜斜楔楔的的夹夹紧紧力力是是不大的。不大的。2)夹紧行程夹紧行程h=StgS 斜楔在夹紧工件过程中移动的距离。斜楔在夹紧工件过程中移动的距离。=6,h=Stg6=0.1S.由于由于S受到斜楔长度的受到斜楔长度的限制，一般限制，一般S较小，较小，h也较小。也较小。要要想想增增大大夹夹紧紧行行程程h，只只能能增增大大斜斜角角。而而太太大大，便便不不能能自自锁锁。因因此此，在在要要求求自自锁锁，又又要要求求有有较较大大行行程程时时，可可采采用用双双斜斜面面斜斜楔楔。一一段段
10、斜斜楔楔较较大大，以以增增大大夹夹紧紧行行程程，另另一一段段则则较小以实现自锁。较小以实现自锁。5、能改变外作用力的方向。、能改变外作用力的方向。(二二)螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构1.1.几种常见的几种常见的螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构由由螺螺钉钉、螺螺母母、垫垫圈圈、压压板板等等元元件件组组成成的的夹夹紧机构，称为螺旋夹紧机构。如图紧机构，称为螺旋夹紧机构。如图1-621-62所示：所示：图图1-62螺螺旋旋夹夹紧紧机机构构中中的的螺螺旋旋，实实际际上上是是把把斜斜楔楔绕绕在在圆圆柱柱面面上上，旋旋转转螺螺杆杆时时，斜斜面面上上升升，从从而而对对工件进行夹紧。工件进行夹紧。2 2夹紧力计算夹紧力计
11、算单螺杆夹紧时的受力分析如图单螺杆夹紧时的受力分析如图1-631-63所示。所示。根据静力距平衡条件根据静力距平衡条件:F2=FJtg2FRX=FJtg(+1)代入上式整理得代入上式整理得:式中式中:d0 螺纹中径；螺纹中径；螺纹升角；螺纹升角；1 螺螺纹纹处处摩摩擦擦角角；2 螺螺杆杆端端部部与与工工件件之之间间的的摩摩擦擦角角；r 螺螺杆杆端端部部与与工工件件间间的的当当量量摩摩擦擦半径；如图半径；如图1-64所示：所示：1-为方牙螺纹副的磨擦角。为方牙螺纹副的磨擦角。对于梯形螺纹副对于梯形螺纹副对于三角形螺纹副对于三角形螺纹副3螺旋钩形压板所产生的加紧力螺旋钩形压板所产生的加紧力如图如图
12、1-65所示：所示：图图1-65式中式中:H钩形压板的高度；钩形压板的高度；L压板轴线至夹压板轴线至夹紧点的距离；紧点的距离；f摩擦系数，一般取摩擦系数，一般取f=0.1-0.154、例、例:夹紧装置，如图夹紧装置，如图1-66所示，若所示，若FQ=150N，L=150mm，螺杆为，螺杆为M121.75，D=40mm，d1=10mm，l2=l1=100mm,=300，各处摩擦，各处摩擦系数系数f=0.1,试计算夹紧力试计算夹紧力FJ。解解:式中式中:FJ1 斜楔对压板的作用力；斜楔对压板的作用力；P1 螺旋对斜楔的推力；螺旋对斜楔的推力；1,2 分分别别为为斜斜楔楔与与夹夹具具体体、与与压压板
13、板的的摩擦角。摩擦角。1=2=tg-1f=tg-10.1=5042式式中中：d0 螺螺纹纹中中径径；1 螺螺母母与与螺螺钉钉的的当当量量摩摩擦擦角角；r 螺螺杆杆轴轴肩肩端端部部直直径径D处处与与夹夹具具支支架的当量摩擦半径。架的当量摩擦半径。d0=10.863mm1=tg-1(1.15f)=tg-1(1.150.1)=6034。螺纹升角螺纹升角=2056那么那么:将将P1值代入值代入FJI式，可得：式，可得：那么那么:l2=l1=100则：则：FJ=FJ1=23353.78(N)5、螺旋夹紧的特点、螺旋夹紧的特点1）自锁性好，）自锁性好，2）力比大，一般为）力比大，一般为65140倍，倍，3
14、）夹紧行程不受限制，）夹紧行程不受限制，4）夹夹紧紧行行程程大大时时，操操作作费费时时，效效率率低低，劳劳动强度大。动强度大。(三）偏心夹紧机构三）偏心夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构。几种常见的偏心夹紧机构，如偏心夹紧机构。几种常见的偏心夹紧机构，如图图1-671-67所示。所示。1 1：圆偏心轮的夹紧原理：圆偏心轮的夹紧原理图图1-68中，中，O1是圆偏心轮的几何中心，是圆偏心轮的几何中心，R是它的几何半径。是它的几何半径。O2是偏心轮的的回转中心，是偏心轮的的回转中心，O1O2是偏心距。是偏心距。若以若以O2为圆心，为圆心，
15、r为半径画圆，便把偏心轮分为半径画圆，便把偏心轮分成了三个部分。其中，虚线部分是一个成了三个部分。其中，虚线部分是一个“基圆基圆盘盘”，半径，半径r=R-e；另两部分是两个相同的弧形楔。当偏心轮绕另两部分是两个相同的弧形楔。当偏心轮绕回转中心回转中心O2顺时针方向转动时，相当于一个顺时针方向转动时，相当于一个弧形楔逐渐楔入弧形楔逐渐楔入“基圆盘基圆盘”与工件之间，从而与工件之间，从而夹紧工件。夹紧工件。2：圆偏心轮的夹紧行程及工作段：圆偏心轮的夹紧行程及工作段如图所示，当圆偏心轮绕回转中心如图所示，当圆偏心轮绕回转中心O2转动时，转动时，设轮周上任意点设轮周上任意点x的回转角为的回转角为x，即
16、工件夹，即工件夹压表面法线与压表面法线与O1O2连线连线间间的夹角，的夹角，回转半径为回转半径为rx。用。用x，rx为坐标轴，建立直角为坐标轴，建立直角坐标坐标系，再将轮周上各点的回转角与回转半径系，再将轮周上各点的回转角与回转半径一一对应地记入此坐标系中，便得到了圆偏心一一对应地记入此坐标系中，便得到了圆偏心轮上弧形楔的展开图。如图轮上弧形楔的展开图。如图1-69所示：所示：上图表明，当圆偏心轮从上图表明，当圆偏心轮从0回转到回转到180时，其时，其夹紧行程为夹紧行程为2e。轮周上各点的升角。轮周上各点的升角是不相等是不相等的，的，P点的升角最大，为点的升角最大，为max。过过P点分别作点分
17、别作O1P，O2P的垂线，便可得到的垂线，便可得到P点点的升角。的升角。max=O1PO2sinmax=sinO1PO2=圆偏心轮的工作转角一般小于圆偏心轮的工作转角一般小于90，因转角太大，因转角太大，不仅操作费时，也不安全。工作转角范围内的不仅操作费时，也不安全。工作转角范围内的那段轮周称为圆偏心轮的工作段。那段轮周称为圆偏心轮的工作段。常用工作段：常用工作段：1：x=45135，升角大，夹紧力小，夹，升角大，夹紧力小，夹紧行程大（紧行程大（h1.4e）。）。2：x=90180，升角由大到小，夹紧力，升角由大到小，夹紧力逐渐加大，但，夹紧行程较小（逐渐加大，但，夹紧行程较小（h=e）。）。
18、3：圆偏心轮的自锁条件：圆偏心轮的自锁条件由于圆偏心轮夹紧工件，实质上是弧形楔夹由于圆偏心轮夹紧工件，实质上是弧形楔夹紧工件。圆偏心轮的自锁条件，应与斜楔的紧工件。圆偏心轮的自锁条件，应与斜楔的自锁条件相同。即：自锁条件相同。即：max1+2式中：式中：1-圆偏心轮与工件间的摩擦角。圆偏心轮与工件间的摩擦角。2-圆偏心轮与回转销间的摩擦角。由圆偏心轮与回转销间的摩擦角。由于摩擦力不大可忽略不计。上式可简化为：于摩擦力不大可忽略不计。上式可简化为：max1tgmaxtg1因因max很小，很小，tgmaxsinmax，tg1=代代入上式，入上式，sinmax而而sinmax=所以，圆偏所以，圆偏心
19、轮的自锁条件是心轮的自锁条件是图图1-70当当=0.1时，时，4、圆偏心轮的夹紧力、圆偏心轮的夹紧力由于圆偏心轮各点的升角不同，各点的夹紧力由于圆偏心轮各点的升角不同，各点的夹紧力也不相等。下图也不相等。下图1-70为任意点为任意点x夹紧工件时圆偏夹紧工件时圆偏心轮的受力情况。心轮的受力情况。20；当；当=0.15时时，14。根据静力距平衡原理：根据静力距平衡原理：FQL=F1r+Fjesin+F2(R-ecos)F1=FN1FJ1,F2=FJ2,可得：可得：FQL=FJ1r+FJesin+FJ2(R-ecos)设设1=2FQL=FJ(R+r)+e(sin-cos)式中：式中：FJ-夹紧力，夹
20、紧力，FQ-外作用力，外作用力，FN-回转销对偏心轮的反作用力，回转销对偏心轮的反作用力，F1-回转销对偏心轮的摩擦力，回转销对偏心轮的摩擦力，F2-工件对偏心轮的摩擦力，工件对偏心轮的摩擦力，-夹紧点夹紧点x与偏心轮的几何中心与偏心轮的几何中心O1及回及回转中心转中心O2连线间的夹角。连线间的夹角。1-回转轴与偏心轮的之间的摩擦系数，回转轴与偏心轮的之间的摩擦系数，2-工件与偏心轮的之间的摩擦系数。工件与偏心轮的之间的摩擦系数。圆偏心轮夹紧工件时，可把圆偏心轮看成是作圆偏心轮夹紧工件时，可把圆偏心轮看成是作用在工件与转轴之间的弧形楔。如图用在工件与转轴之间的弧形楔。如图1-71所示：所示：可
21、将力距可将力距FQL转化为力距转化为力距FQrx，FQL=FQrx所所以以弧形楔上的作用力：弧形楔上的作用力：因此，与斜楔夹紧力公式相似，夹紧力：因此，与斜楔夹紧力公式相似，夹紧力：图图1-71一般情况下，回转角一般情况下，回转角P=90时，时，P=max,FJ最最小，只要计算出此时的夹紧力，如能满足要小，只要计算出此时的夹紧力，如能满足要求，则偏心轮上其它各点的夹紧力都能满足求，则偏心轮上其它各点的夹紧力都能满足要求。要求。5、圆偏心轮的设计、圆偏心轮的设计1）确定夹紧行程）确定夹紧行程，圆偏心轮直接夹紧工件时：，圆偏心轮直接夹紧工件时：h=+S1+S2+S3式中：式中：-工件夹压表面至定位
22、面的尺寸公差；工件夹压表面至定位面的尺寸公差；S1-装卸工件所需的间隙，一般取装卸工件所需的间隙，一般取S10.3mmS2-夹紧装置的压移量，一般取夹紧装置的压移量，一般取S2=0.3-0.5mm，S3-夹紧行程储备量，一般取夹紧行程储备量，一般取S3=0.1-0.3mm。偏心轮不直接夹紧工件时：偏心轮不直接夹紧工件时：h=K(+S1+S2+S3）K-夹紧行程系数，与夹紧机构的结构有关。夹紧行程系数，与夹紧机构的结构有关。2）计算偏心距）计算偏心距x=45135，工作段时，工作段时，e=0.7h；x=90180为工作段时，为工作段时，e=h。3）按自锁条件计算）按自锁条件计算D=0.1时，时，
23、D=20e；=0.15时，时，D=14e。6、圆偏心夹紧的特点、圆偏心夹紧的特点1）夹紧动作迅速，操作简便，因此应用广泛。）夹紧动作迅速，操作简便，因此应用广泛。2 2）夹紧行程小，对工件的相应尺寸精度要求）夹紧行程小，对工件的相应尺寸精度要求高，高，3 3）自锁性差）自锁性差，当，当D/eD/e1414时，自锁性就不好，时，自锁性就不好，一般多用于振动不大的场合。一般多用于振动不大的场合。4 4）具有增力作用）具有增力作用，增力比一般为，增力比一般为12121414。（四）铰链杠杆夹紧机构（四）铰链杠杆夹紧机构图图1-721 1、夹紧原理、夹紧原理如图如图1-721-72所示，为几种典型的铰
24、链杠杆夹紧所示，为几种典型的铰链杠杆夹紧机构。以（机构。以（a a）图为例，气缸活塞的推力，）图为例，气缸活塞的推力，经铰链经铰链a a传到推杆传到推杆A A，再传到，再传到铰链铰链b b，然后，然后，由杠杆由杠杆B B把力放大（或减小）并改变方向施把力放大（或减小）并改变方向施加在工件的压紧点上。加在工件的压紧点上。2 2、夹紧力计算、夹紧力计算如图如图1-731-73所示，对一单臂铰链杠杆夹紧机所示，对一单臂铰链杠杆夹紧机构进行受力分析。分析销轴构进行受力分析。分析销轴2 2的受力情况，的受力情况，销轴所受的外销轴所受的外力有：拉杆力有：拉杆1 1的作用力的作用力Q Q，滚子的作用力，滚子
25、的作用力F F，和铰链臂的作用力和铰链臂的作用力N N。当上述三力处于静力。当上述三力处于静力平衡时，有：平衡时，有：图图1-73 Q-Nsin(+1)-Fsin2=0Ncos(+1)-cos2=0解得：解得：N=式中：式中：1铰链臂两端铰链的当量摩擦角。铰链臂两端铰链的当量摩擦角。2 2滚子滚动当量摩擦角，滚子滚动当量摩擦角，tgtg铰链臂两端销轴与轴承间的摩擦系数，铰链臂两端销轴与轴承间的摩擦系数，夹紧时铰链臂的倾斜角度，夹紧时铰链臂的倾斜角度，铰链销轴处的摩擦圆半经，铰链销轴处的摩擦圆半经，图图1-73 r铰链销轴半径；铰链销轴半径；r1滚子半径；滚子半径；L-铰链臂上两铰链孔中心距。铰
26、链臂上两铰链孔中心距。力力N又通过销轴又通过销轴5作用于压板作用于压板4上，其垂直分力上，其垂直分力FJ，使压板压紧工件，使压板压紧工件，FJ=Ncos(+1)再乘以杠杆比，即为机构的夹紧力。当杠再乘以杠杆比，即为机构的夹紧力。当杠杆比为杆比为1：1时，夹紧力为：时，夹紧力为：3：压板的夹紧总行程及气缸的工作行程：压板的夹紧总行程及气缸的工作行程由下图由下图1-74可知：可知：h=h1+h2=L(cos2-cos1)x=L(sin1-sin2)式中：式中：h1-满足装卸工件所需的夹紧行程，一般大于满足装卸工件所需的夹紧行程，一般大于3mm，h2-考虑到有关尺寸的公差考虑到有关尺寸的公差T和系统
27、变形（取和系统变形（取0.050.15m）所需的行程。所需的行程。1-未夹紧时铰链臂的倾斜角，未夹紧时铰链臂的倾斜角，2-夹紧时铰链臂的倾斜角。夹紧时铰链臂的倾斜角。h3-最小行程储备，一般取最小行程储备，一般取h3=0.5mm，或，或2=5。图图1-744、铰链杠杆夹紧的特点、铰链杠杆夹紧的特点1）具有增力作用，增力比一般为）具有增力作用，增力比一般为1.54。2 2）改变外作用力的方向，）改变外作用力的方向，3 3）夹紧行程受到限制，）夹紧行程受到限制，4 4）一般多与气动、液压装置连接使用，铰）一般多与气动、液压装置连接使用，铰链夹紧机构简单，应用广泛。链夹紧机构简单，应用广泛。例题：夹
28、紧装置如图例题：夹紧装置如图1-75所示，已知：所示，已知：D=50mm，e=2.5mm,L=100m,l=75mm,各处摩各处摩擦系数擦系数=0.15，FQ=80N。试求：试求：1）FQ与与FJ之间的关系式之间的关系式2）计算）计算FJ解：解：1）FQ与与FJ之间的关系式之间的关系式图1-752）计算）计算FJ的大小的大小rx=D/2，=90，则，则四：其它夹紧机构四：其它夹紧机构（一）定心夹紧机构（一）定心夹紧机构具有定心、夹紧双重作用的机构，称为定心夹具有定心、夹紧双重作用的机构，称为定心夹紧机构。常用的定心夹紧机构有以下几种：紧机构。常用的定心夹紧机构有以下几种：1、等速移动定心夹紧机
29、构、等速移动定心夹紧机构1）虎钳式）虎钳式如图1-75所示：图图1-752 2）斜楔滑块式）斜楔滑块式如图1-76所示：3 3）偏心式）偏心式如图1-77所示：图图1-77图图1-76图图1-79图图1-782 2）波纹套弹性心轴，）波纹套弹性心轴，如图1-79所示：2 2、均匀变形式、均匀变形式1 1）弹性夹头）弹性夹头如图1-78所示：4 4）液性介质）液性介质弹性心轴弹性心轴如图1-81所示：3 3）碟形弹簧片弹）碟形弹簧片弹性心轴，性心轴，如图1-80所示：图图1-80图图1-81图图1-82图图1-83（二）联动夹紧机构（二）联动夹紧机构能同时多点夹紧一个工件或同时夹紧多个能同时多点
30、夹紧一个工件或同时夹紧多个工件的机构，称为联动夹紧机构。工件的机构，称为联动夹紧机构。1 1、多点夹紧联动夹紧机构。、多点夹紧联动夹紧机构。如图1-82所示：2 2、多件联动夹紧机构、多件联动夹紧机构1 1）平行多件夹紧）平行多件夹紧如图1-83所示：2 2）顺序多件夹紧）顺序多件夹紧3 3）对向夹紧）对向夹紧4 4）平行、）平行、对向夹紧对向夹紧如图1-84所示：如图1-85所示：如图1-86所示图图1-84图图1-85图图1-86五：工件装夹实例分析五：工件装夹实例分析如图如图1-871-87所示，在拨叉上铣槽，最后一道工所示，在拨叉上铣槽，最后一道工序的加工要求有：槽宽序的加工要求有：槽
31、宽16H1116H11，槽深，槽深8mm8mm，槽，槽侧面与侧面与25H725H7孔轴线的垂直度孔轴线的垂直度0.08mm0.08mm，槽侧，槽侧面与面与E E面的距离为面的距离为11110.2mm0.2mm，槽底面与，槽底面与B B面平面平行。行。试设计其定位装置及手动夹紧装置。试设计其定位装置及手动夹紧装置。（一）定位方案分析（一）定位方案分析1 1、确定要限制的自由度、选择定位基面及定、确定要限制的自由度、选择定位基面及定位元件位元件1 1）确定要限制的自由度）确定要限制的自由度 分析工序加工要求需要限制的自由度，为分析工序加工要求需要限制的自由度，为保证尺寸保证尺寸11110.2mm0
32、.2mm，须限制，须限制 尺寸尺寸8mm8mm须须限制限制 平衡铣削力，须限制平衡铣削力，须限制 为保证键槽为保证键槽侧面对侧面对25H725H7的垂直度，须限制的垂直度，须限制 总体分析，总体分析，需完全定位。需完全定位。2 2）定位方案分析）定位方案分析根据加工要求需要限制的自由度，选择定位根据加工要求需要限制的自由度，选择定位基面及定位元件，确定定位方案。基面及定位元件，确定定位方案。方案方案I I：以以E E面作为主要定位基面，内孔面作为主要定位基面，内孔25H725H7作为第二定位基面，以短圆柱销配作为第二定位基面，以短圆柱销配合限位；为提高工件的装夹刚度，合限位；为提高工件的装夹刚
33、度，C C面加一面加一辅助支承。如图辅助支承。如图1-88a)1-88a)所示。所示。图图1-88分析：支承板限制分析：支承板限制短圆柱销限制短圆柱销限制没有限制没有限制属于欠定位，不能满足工序加工属于欠定位，不能满足工序加工要求，另外，键槽侧面垂直度的工序基准为要求，另外，键槽侧面垂直度的工序基准为25H7孔轴线，而第一定位基准为孔轴线，而第一定位基准为E面，工面，工序基准与定位基准不重合，不利于保证键槽序基准与定位基准不重合，不利于保证键槽侧面对侧面对25H7孔轴线的垂直度要求。孔轴线的垂直度要求。方案方案以以25H7孔轴线作为第一定位基准，孔轴线作为第一定位基准，限位采用长圆柱销，限位采
34、用长圆柱销，第二定位基准为第二定位基准为E面，限位元件为支承钉，面，限位元件为支承钉，同样在同样在C面加一辅助支承。如图面加一辅助支承。如图1-88b)所示。所示。分析：长圆柱销限制：分析：长圆柱销限制：支承钉限制：支承钉限制：未被限制，欠定位。未被限制，欠定位。该方案符合基准重合原则，有利于该方案符合基准重合原则，有利于保证键槽侧面对保证键槽侧面对25H7孔轴线的垂直度孔轴线的垂直度要求。但不便于夹紧。要求。但不便于夹紧。由于支承钉与由于支承钉与E面的接触面积太小，夹紧时极面的接触面积太小，夹紧时极易产生歪斜变形，夹紧也不可靠。易产生歪斜变形，夹紧也不可靠。方案方案：以以25H7孔轴线作为第
35、一定位基准，孔轴线作为第一定位基准，限位采用长圆柱销；第二定位基准为限位采用长圆柱销；第二定位基准为E面，面，限位元件为支承板；第三定位基面为限位元件为支承板；第三定位基面为55H12半圆孔面一侧，限位元件为一止转销。如图半圆孔面一侧，限位元件为一止转销。如图1-88c)所示。所示。分析：分析：长圆柱销限制：长圆柱销限制：支承板限制支承板限制:止转销限制：止转销限制：被重复限制，过定位。被重复限制，过定位。工件夹紧后会产生变形。工件夹紧后会产生变形。但，但，C面对面对25H7孔轴线有较高的垂直度，孔轴线有较高的垂直度，定位基面间有较高的位置精度，工件夹紧后定位基面间有较高的位置精度，工件夹紧后
36、不会产生较大变形，能满足加工精度要求。不会产生较大变形，能满足加工精度要求。工序基准与定位基准重合，有利于保证键槽工序基准与定位基准重合，有利于保证键槽侧面对侧面对25H7孔轴线的垂直度要求。孔轴线的垂直度要求。（二）计算定位误差（二）计算定位误差槽宽尺寸槽宽尺寸16H11由铣刀保证，槽侧面与由铣刀保证，槽侧面与E面之面之间的距离尺寸间的距离尺寸110.2mm及槽侧面与及槽侧面与25H7孔孔轴线的垂直度要求轴线的垂直度要求0.08mm，其它要求为，其它要求为未注公差尺寸。未注公差尺寸。1、尺寸、尺寸110.2mm的定位误差的定位误差1）尺寸）尺寸110.2mm的工序基准是的工序基准是E面，定位
37、基面，定位基准也是准也是E面，基准重合。面，基准重合。=0。2）支承板与工件的）支承板与工件的E面重合面重合,Y=0。3）D=0。2：槽侧面与：槽侧面与25H7孔轴线的孔轴线的垂直度要求垂直度要求的定位误差的定位误差1）垂直度的）垂直度的工序基准是工序基准是25H7孔轴线，孔轴线，定定位基准也是位基准也是25H7孔轴线，孔轴线，基准重合。基准重合。=0。2 2）25H725H7孔与长圆柱销存在配合间隙，孔与长圆柱销存在配合间隙，定位基准相对限位基准可以两个方向转定位基准相对限位基准可以两个方向转动。动。如图如图1-891-89所示：所示：（三）夹紧方案分析（三）夹紧方案分析方案方案I I：对：
38、对E E面施加夹紧力，由于支承板距加面施加夹紧力，由于支承板距加工表面较远，铣槽时的切削力较大，须再增加工表面较远，铣槽时的切削力较大，须再增加一个距切槽处较近的一个距切槽处较近的夹紧力。夹紧力。如图如图1-901-90（a a）所示：）所示：工件工件该部位的刚性较该部位的刚性较差，夹紧变形大。差，夹紧变形大。方案方案：对：对E面和面和25H7孔端面均施加夹紧孔端面均施加夹紧力，夹紧力均施加在了工件刚性较好的力，夹紧力均施加在了工件刚性较好的部位，夹紧变形小，夹紧可靠。部位，夹紧变形小，夹紧可靠。如图如图1-90（b）所示：）所示：综合以上分析，拨叉铣槽的装夹方案如图综合以上分析，拨叉铣槽的装
39、夹方案如图1-91所示，装夹时，先拧紧钩形压板，再调整好所示，装夹时，先拧紧钩形压板，再调整好辅助支承，最后插上开口垫辅助支承，最后插上开口垫圈，拧紧螺母。圈，拧紧螺母。第七节第七节 夹具体及夹具的对定夹具体及夹具的对定一、夹具体一、夹具体（一）对夹具体的基本要求（一）对夹具体的基本要求1 1、有适当的精度及尺寸稳定性、有适当的精度及尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件、对夹具体上的重要表面，如安装定位元件、对刀、导向元件的表面及夹具体的安装基面等，刀、导向元件的表面及夹具体的安装基面等，应有适当的精度及尺寸稳定性，以保证夹具本应有适当的精度及尺寸稳定性，以保证夹具本身的精度。身的精度
40、。2 2、有足够的强度和刚度、有足够的强度和刚度在加工过程中，夹具体承受较大的切削力、在加工过程中，夹具体承受较大的切削力、夹紧力，为保证夹具体不产生不允许的变夹紧力，为保证夹具体不产生不允许的变形及振动，因此，夹具体应有足够的强度形及振动，因此，夹具体应有足够的强度和刚度。和刚度。3 3、结构工艺性好、结构工艺性好以便于夹具体的制造、装配和检验。以便于夹具体的制造、装配和检验。4 4、便于排屑、便于排屑切屑多时，夹具体上应设置有排屑结构。切屑多时，夹具体上应设置有排屑结构。5 5、在机床上安装稳定可靠、在机床上安装稳定可靠当夹具在机床工作台上安装时，夹具的当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心重心应低，应低，夹具体的底面应凸出，使夹具体的安装夹具体的底面应凸出，使夹具体的安装基面与机床工作台面基面与机床工作台面接触良好接触良好。当夹具在机床主轴上安装时，使夹具体的安当夹具在机床主轴上安装时，使夹具体的安装基面与机床主轴上相应表面应有装基面与机床主轴上相应表面应有较高的配合较高的配合精度精度，并保证夹具体安装稳定可靠。，并保证夹具体安装稳定可靠。