《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》(4)PT課件

《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課件第四部分工件的夾緊2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.1夾緊裝置的組成4.2

夾緊裝置的基本要求4.3

夾緊力確定的基本原則4.4減小夾緊變形的方法4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.1夾緊裝置的組成1、動(dòng)力裝置根據(jù)夾緊裝置的動(dòng)力源大致可分為兩種：手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、氣（液、電、磁）動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4.1夾緊裝置的組成2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4.1夾緊裝置的組成2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件電磁夾緊機(jī)構(gòu)4.1夾緊裝置的組成2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件2、夾緊部分接受和傳遞原始作用力使之變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分，一般由下列機(jī)構(gòu)組成：（1）接受原始作用力的機(jī)構(gòu)。（2）中間傳力機(jī)構(gòu)。（3）夾緊元件。4.1夾緊裝置的組成2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件夾緊裝置的組成4.1夾緊裝置的組成2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.2夾緊裝置的基本要求1、使用過(guò)程中不能破壞工件定位時(shí)獲得的正確位置；2、緊力的大小適當(dāng)。3、使用性好（動(dòng)作迅速、操作方便、省力安全）。4、工藝性好（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造）。

2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.3確定夾緊力的基本原則（1）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。

1、夾緊力的方向2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件夾緊力應(yīng)指向主要定位基面a)工序簡(jiǎn)圖；b)、c)錯(cuò)誤；d)正確4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。

夾緊力方向與夾緊力大小的關(guān)系4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（3）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛度較高的方向（使工件的變形盡可能小）。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件2、夾緊力的作用點(diǎn)（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近定位元件的幾何中心或落在定位元件的支承范圍內(nèi)。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛度較高的部位。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件3、夾緊力的大小理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件估算法——將夾具和工件看成一個(gè)剛體，根據(jù)工件受力情況，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力。4.3確定夾緊力的基本原則2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.4減小夾緊變形的方法2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件1、合理確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小。4.4減小夾緊變形的方法2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件2、在可能條件下采用機(jī)動(dòng)夾緊，并使各接觸面上所受的單位壓力相等。

4.4減小夾緊變形的方法2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件3、提高工件和夾具元件的裝夾剛度。（1）對(duì)于剛度差的工件，采用浮動(dòng)夾具裝置或增設(shè)輔助支承。

4.4減小夾緊變形的方法2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（2）注意減小或防止夾具元件變形對(duì)加工精度的影響。4.4減小夾緊變形的方法2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)

采用斜楔作為傳力元件或夾緊元件的夾緊機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。

2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件1、夾緊力計(jì)算

2、增力比計(jì)算

3、行程比

4、自鎖條件

5、升角α的選擇

6、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

7、適用范圍斜楔夾緊機(jī)構(gòu)4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件1、夾緊力計(jì)算4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件2、增力比計(jì)算斜楔的夾緊力與原始作用力之比稱為增力比，即：

在不考慮摩擦影響時(shí)，理想增力比為：

4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件3、行程比工件所要求的夾緊行程h與斜楔相應(yīng)移動(dòng)的距離s之比稱為行程比is。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件4、自鎖條件4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件5、升角α的選擇根據(jù)自鎖條件和對(duì)增力比與夾緊行程的綜合考慮。手動(dòng)夾緊時(shí)：一般取α＝6°～8°；自鎖的機(jī)動(dòng)夾緊：取α≤12°，不需要自鎖的機(jī)動(dòng)夾緊（用氣壓或液壓裝置驅(qū)動(dòng)的斜楔），取α＝15°～35°。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件雙斜面斜楔夾緊機(jī)構(gòu)4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件6、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）斜楔具有自鎖性；（2）斜楔能改變夾緊作用力的方向；（3）斜楔具有擴(kuò)力作用；（4）斜楔的夾緊行程很小；（5）斜楔夾緊效率低。7、適用范圍（1）毛坯質(zhì)量較高；（2）機(jī)動(dòng)夾緊裝置。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2、典型結(jié)構(gòu)形式（1）簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)；（2）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。

1、定義

采用螺桿作中間傳力元件的夾緊機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把斜楔繞在圓柱體上，因此它的夾緊作用原理與斜楔是一樣的。2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（1）簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件擺動(dòng)壓塊4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（2）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件

壓緊件壓緊件主要用于將工件壓緊在夾具體上，以保證工件定位后的正確位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不變。壓緊件的類型較多，用途廣泛，適當(dāng)使用可以改善夾具的壓緊結(jié)構(gòu)，提高效率。4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件緊固件緊固件在夾具系統(tǒng)中所占的比例較大，數(shù)量約占一半以上，主要用于連接夾具系統(tǒng)中的各類元件及緊固被加工工件。4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件工件的夾緊4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（2）擴(kuò)力比大；（3）自鎖性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動(dòng)作慢。4、適用范圍手動(dòng)夾具上用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件5、快速裝卸機(jī)構(gòu)4.5基本夾緊機(jī)構(gòu)（二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2、偏心件形式（1）圓偏心；（2）曲線偏心。1、定義

用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件3、圓偏心輪的工作特性4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（1）圓偏心輪的升角式中，e—偏心距；θ—偏心輪回轉(zhuǎn)角度（°）；

D—偏心輪直徑，4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（2）圓偏心輪的工作段圓偏心輪工作時(shí)，主要要考慮有效夾緊力的變化值大小、有效夾緊行程大小和可靠自鎖幾個(gè)基本條件，而自鎖是由偏心輪的結(jié)構(gòu)條件來(lái)決定。所以，在有限的夾緊轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)要得到盡可能大的夾緊行程，往往成為圓偏心輪工作曲線段選擇的主要原則。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件

0°~45°曲線段90°~180°曲線段45°~135°曲線段曲線升程很小，夾緊行程有限，一般不采用。曲線前半段升程迅速增大，有利于快速趨近工件；后半段楔升角逐漸減小，曲線平緩，有利于得到大而穩(wěn)定的有效夾緊力，且自鎖性良好。有效夾緊行程較大，適合于夾緊方向尺寸誤差較大的工件的夾緊。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（3）圓偏心輪的自鎖條件4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（三）偏心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件（四）定心夾緊機(jī)構(gòu)當(dāng)工件被加工面以中心要素（軸線、中心平面等）為工序基準(zhǔn)時(shí)，為使基準(zhǔn)重合以減少定位誤差，需采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。定心夾緊機(jī)構(gòu)具有定心和夾緊兩種功能，如臥式車床的三爪自定心卡盤即為最常用的典型實(shí)例。2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件定心夾緊機(jī)構(gòu)按其定心作用原理有兩種類型：一種是依靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使定心夾緊元件等速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機(jī)構(gòu)等；另一種是利用薄壁彈性元件受力后產(chǎn)生均勻的彈性變形（收縮或擴(kuò)張），來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料等。4.5基本夾進(jìn)機(jī)構(gòu)（四）定心夾緊機(jī)構(gòu)2023/4/5夾具設(shè)計(jì)教學(xué)課件