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1、第三节 工件在夹具中的加紧,1.夹紧装置的组成及要求,组成,（1）动力装置（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,2.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）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面 保证定位准确、可靠；,2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小 尽量与切削力、重力方向一致,3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小,()夹紧力作用点的确定,1）
2、夹紧力应作用在刚度较好部位,2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件 形成的支承面内,3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面,()夹紧力大小的确定原则,夹紧力的大小主要影响零件定位的可靠性、零件的夹紧变形以及夹紧装置的结构尺寸和复杂性。因此，夹紧力的大小应当适中。（1）辅助(定位)夹紧力的大小一般以能保证零件可靠定位即可。（2）附加夹紧力应能保证零件局部刚性、避免加紧变形为基本原则。在实际设计中，确定基本夹紧力大小的方法有两种：经验类比法和分析计算法。,采用分析计算法计算夹紧力时，实质上是解静力平衡的问题：首先以零件作受力体进行受力分析，受力分析时，一般只考虑切削力和零件夹紧力；然后建立静力
3、平衡方程，求出理论夹紧力FL；最后还要考虑到实际加工过程的动态不稳定性，需要将理论夹紧力再乘上一个安全系数K，就得出零件加工所需要的实际夹紧力Fj，即 Fj=KFL（K安全系数）一般取K=1.53，一般精加工k=1.52，粗加工k=2.53。,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 tan1 FRX=FJ tan(2)FJ=FQ/tan1tan(2)设1=2=，当10，可用下式近似计算FJ=FQ/(tan2),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 tan1 FRX=
4、FJ tan(2)tan1 tan(2)即 1(2)或 1 2自锁条件：压力角(斜楔升角)小于摩擦角一般1=2=57，故当1014时自锁，一般取=68,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=tan，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）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）其它夹紧机构,1）螺旋压板夹紧机构,2）螺旋定心夹紧机构,3）联动夹紧机构,4）多件夹紧机
5、构,（4）偏心夹紧机构,常见的偏心轮压板夹紧机构,偏心夹紧机构自锁条件：,偏心夹紧斜楔角x：偏心轮的工作转角一般小于90o，常用工作段x：45o135o：升角大，夹紧力较小，但夹紧行程大 90o180o：升角由大到小，夹紧力增大，但夹紧行程小。,1）偏心夹紧机构：偏心夹紧的实质还是斜楔的作用。,2）圆偏心夹紧的夹紧力,用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。,（5）夹紧动力装置,气动、液压、电磁、真空等,气液压组合夹紧,第六节 典型机床夹具,1 钻床夹具,(1)钻夹具的特点（a）钻床夹具用钻套引导钻头，防止钻头偏斜，用钻模板固定钻套，保证钻孔正确位置；（b）夹具放在工作台上，钻孔时钻头回
6、转和进给，夹具和工件不动；（c）由于钻削力矩小，钻小孔时夹具常不固定。,(2)钻套,确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工中发生偏斜。结构分为固定式、可换式、快换式和特殊。,钻套导向部分高度尺寸H越大刀具的导向性越好,钻模板较薄时采用有肩钻套。,孔径小、精度要求较高时，H取较大值。,1）固定式,于排屑，钻套下端与被加工工件间应留有适当距离h。,2）可换式,3）快换式,用于工件的一次装夹中，顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻螺纹等多个工步加工时，使用不同孔径的钻套来引导刀具。,4）特殊钻套（自行设计）,(3)钻模板及钻模,1)固定式钻模板及固定式钻模,2)铰链式钻模板及盖板式钻模,3)回转式钻
7、模板及回转式钻模,4)悬挂式钻模板及滑柱式钻模,5)翻转式钻模,2 铣床夹具,切削力较大，断续切削，易振动，夹紧力要大和较好的自锁性，受力元件要有足够的强度和刚性。便于调整刀具，要设置对刀装置。对刀块和刀具之间要放对刀塞尺，以避免刀具与对刀块直接接触，而碰伤刀刃获对刀块。采用导向键与机床工作台T形槽相配合来实现夹具在机床上的定位，要使夹具上定位元件工作面与铣削运动方向有一准确位置。,3 镗床夹具,（1）镗套的种类 1）单支承前引导 2）单支承后引导 3）前后双支承引导 4）双支承后引导,要求镗杆与机床主轴采用浮动联接，镗孔的精度完全出夹具来保证，而不受机床精度的影响。用于加工长径比大于1.5的
8、长孔或同轴度要求较高的几个短孔。,（2）镗套,分为固定式镗套和回转式镗套两类。,1）固定式：外形尺寸较小，且位置精度较高。缺点是易于磨损，多用于速度较低的场合。,2）回转式镗套,a）内滚式镗套 镗杆相对于导向滑套回转，并连同导向滑套一起相对于镗套移动。镗套精度较好，但尺寸较大，因此多用于后导向。b）外滚式镗套 镗刀杆与镗套间只有相对移动而无相对转动。镗套尺寸较小，应用较多。镗速高。,4 车床夹具,特点和要求（1）结构紧凑，尺寸小，重量轻，重心尽可能靠近回转轴线，减小惯性力。（2）应有平衡措施，消除回转不平衡引起的振动现象，一般设计平衡块的位置可调，便于调整。（3）为了操作安全，夹具尽可能避免尖角或突出部位，必要时回转部分外面应加防护罩。（4）夹具与机床主轴定位面间必须有良好的配合和可靠的联接。,5 组合夹具,
