机械制造工艺学第3章夹紧装置讲义.ppt

一、夹紧装置的组成及基本要求 组 成 （1）力源装置 （2）中间传力机构 （3）夹紧元件 作 用 1）改变作用力的方向； 2）改变作用力的大小； 3）使夹紧实现自锁。 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 稳 2）夹紧力大小要适当； 牢 3）夹紧动作要迅速、可靠； 快 4）结构紧凑，易于制造与维修。 基 本 要 求 第三节 工件的夹紧 二、夹紧力的确定 必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点 1.夹紧力方向的确定 1）应有助于定位稳定，且 主夹紧力应朝向主要限位基面。 2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小 3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小 1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元形成的支承面内 ２.夹紧力作用点的确定 2）夹紧力应作用在刚度较好部位，以减小变形。 3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面，以减小切削力对工件造成的反转力矩。 ３.夹紧力大小的估算 夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算，并 乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2， 粗加工K = 2.5～3。 三、常用夹紧机构 （1）斜楔夹紧机构 3.常用夹紧机构 （1）斜楔夹紧机构 3.常用夹紧机构 （1）斜楔夹紧机构 3.常用夹紧机构 （1）斜楔夹紧机构 以斜楔为研究对象，夹紧时 根据静力平衡原理，有 FQ = F1+ FRX F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α＋Φ2) FJ = FQ / [tanΦ1＋tan(α＋Φ2)] 设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°， 可用下式近似计算 FJ = FQ / tan (α＋2Φ) 夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、 FRX作用，要能自锁，必须满 足下式 F1 ＞FRX F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α－Φ2) tanΦ1 ＞ tan(α－Φ2) 即 Φ1 ＞ (α －Φ2) 或 α＜Φ1 ＋Φ2 一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁， 一般取α=6～8° 斜楔夹紧的特点： 1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。 主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。 （2）偏心夹紧机构 （2）偏心夹紧机构 常见的偏心轮—压板夹紧机构 （2）偏心夹紧机构 （2）偏心夹紧机构 （2）偏心夹紧机构 1）圆偏心夹紧原理及其几何特性 偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等， M、N处 升角为为0， P处升角最大。 2）圆偏心夹紧的自锁条件 P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁 自锁条件 αp ≤ Φ1＋Φ2 tanαp=2e/D≈αp 为安全起见取Φ1 =0 2e/D ≤Φ2≈μ2, 取μ2=0.1~0.15, D/e≥14～20自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作 可靠性 3）圆偏心夹紧的夹紧力 3）圆偏心夹紧的夹紧力 M=P l =Q1ρ 或Q1＝ P l /ρ 因为αp很小， Q1≈Q1cosαp= FQ 根据斜楔夹紧原理，得P点产生的夹紧力为 Q＝FJ ＝P l /〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕 一般取 l =(2～2.5)D， ρ ≈ D /2 扩力比约为12～13 4）圆偏心的夹紧行程 确定夹紧行程hPE需考虑如下因素： 夹紧工件尺寸公差、装卸间隙、夹紧变形及 磨损贮备量等 hPE≥T+Δ间+ Δ贮 偏心距e为 e = hPE / (cosγP - cosγE ) 若取P点左右各45°圆弧作为工作段，则 e = hPE / (cos 45° - cos 135°) = hPE / 1.1414 圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性不太好，用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。 （3）螺旋夹紧机构 （3）螺旋夹紧机构 螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低. （3）螺旋夹紧机构 1）螺旋压板夹紧机构 1）螺旋压板夹紧机构 1）螺旋压板夹紧机构 1）螺旋压板