講 聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊動力裝置

講聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊動力裝置第1頁/共73頁5、定心、對中夾緊機(jī)構(gòu)定心、對中夾緊機(jī)構(gòu)是一種特殊的夾緊機(jī)構(gòu)，其定位和夾緊這兩種作用是在工件被夾緊的過程中同時實現(xiàn)的，夾具上與工件定位基準(zhǔn)相接觸的元件，既是定位元件，也是夾緊元件。在機(jī)械加工中，很多加工表面是以其中心線或?qū)ΨQ平面作為工序基準(zhǔn)的，因而也都用它們?yōu)槎ㄎ换?。這時若采用定心對中夾緊機(jī)構(gòu)裝夾加工，可以使定位誤差為零。第2頁/共73頁1、定心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理

例1：如圖3.33a)，工件以外圓定位加工內(nèi)孔，保證同軸度。若在套筒中動配合定位：△jb=0，△db≠0，△dw=△db；若在三爪自動卡盤中定位，因三爪等速向中心的移動，使定位基準(zhǔn)沒有位移，△db=0，△dw=0。第3頁/共73頁第4頁/共73頁第5頁/共73頁例2：如圖3.33b)，在工件上加工槽，保證對工件中心面的對稱度。若采用固定雙支承平面定位：△jb≠0，△db=0，△dw=△jb；若左右側(cè)面采用等速內(nèi)、外移定位元件，使定位基準(zhǔn)為中心面，△jb=0，△dw=0。b)c)第6頁/共73頁⑴定心夾緊機(jī)構(gòu)：

定位和夾緊同時實現(xiàn)的夾緊機(jī)構(gòu)。采用定心夾緊機(jī)構(gòu)可減少△dw。⑵工作原理：利用“定位—夾緊”元件的等速移動或均勻彈性變形來實現(xiàn)定心或?qū)χ?。使工件誤差或偏差相對于其所定心或?qū)χ械奈恢?，能均勻?qū)ΨQ地分配在工件的定位基準(zhǔn)面上。⑶特點：①“定位—夾緊”元件合二為一；②始終有：△db=0

③主要用在要求定心和對中的場合第7頁/共73頁2、常見的定心夾緊機(jī)構(gòu)：1)按定位-夾緊元件等速移動原理來實現(xiàn)定心對中夾緊第8頁/共73頁螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)1、5－滑座；2、4－V形塊鉗口；3－調(diào)節(jié)桿；6－雙向螺桿(1)

螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)第9頁/共73頁第10頁/共73頁機(jī)動楔式夾爪自動定心機(jī)構(gòu)1夾爪；2本體；3彈簧卡圈；4拉桿；5工件(2)楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)第11頁/共73頁杠桿作用的定心卡盤1拉桿；2滑套；3鉤形杠桿；4軸銷；5夾爪(3)杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu)第12頁/共73頁（4）偏心式對中夾緊機(jī)構(gòu)第13頁/共73頁2)按定位-夾緊元件均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊第14頁/共73頁彈性夾頭和彈性心軸1夾具體；2彈性筒夾；3錐套；4螺母；5心軸(1)彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu)第15頁/共73頁彈簧夾頭的結(jié)構(gòu)如下：1-夾爪；2-簧瓣；3-導(dǎo)向部分錐度對定心夾緊性能影響很大，一般外圓定心夾緊的彈簧夾頭，其錐角取為30°。與夾頭配合的錐套錐角則為29°或31°(視其錐角傾斜方向而定)。對于彈簧漲胎，為了增加夾緊剛性和夾緊力，其錐角可取為15°，此數(shù)位已接近斜面的自鎖角，因此設(shè)計時必須設(shè)置松開工件的機(jī)構(gòu)。第16頁/共73頁（2）膜片卡盤第17頁/共73頁（3）蝶形簧片彈性心軸第18頁/共73頁圖3.38波紋套定心心軸1螺母；2波紋套；3墊圈；4工件；5支承圈(4)波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)第19頁/共73頁圖3.39液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)1夾具體；2簿壁套筒；3液性塑料；4滑柱；5螺釘；6限位螺釘(5)液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)這種夾具主要用于工件以內(nèi)孔或外圓定位并要求達(dá)到較高的定心精度的情況。第20頁/共73頁6、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第21頁/共73頁聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)：利用一個原始作用力實現(xiàn)單件或多件的多點、多向同時夾緊的機(jī)構(gòu)。聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)的主要形式

1平行夾緊2對向夾緊和復(fù)合夾緊3依次連續(xù)夾緊特點：

夾緊機(jī)構(gòu)要具有足夠的浮動環(huán)節(jié)第22頁/共73頁圖3.23單件同向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)⑴單件平行聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第23頁/共73頁②單件對向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第24頁/共73頁（３）單件互垂力或斜交力聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)互垂力或斜交力聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第25頁/共73頁２、多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（１）多件平行聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)圖3.26每兩個工件一般就需要用一浮動壓塊，工件多于兩個時，浮動壓塊之間還需要用浮動件聯(lián)接。理論上

Wi=W/n第26頁/共73頁用流體介質(zhì)(如液性塑料〕代替浮動元件實現(xiàn)多件夾緊。第27頁/共73頁第28頁/共73頁第29頁/共73頁②多件連續(xù)夾緊機(jī)構(gòu)這種夾緊方法的缺點是工件定位基準(zhǔn)的位置誤差逐個積累，最后一個工件定位基準(zhǔn)的位置誤差為δ位置=(n-1)T因此這種夾緊方法適用于如圖所示的順著工件排列方向進(jìn)行加工，這時基準(zhǔn)位置誤差與加尺寸方向成90°，并不會造成定位誤差。對于連續(xù)夾緊機(jī)構(gòu)，理論上Wi=W，但由于摩擦的影響，實際上各工件所受到的夾緊力并不相等，距原始作用力越遠(yuǎn)．夾緊力越小，故同時夾緊的工件數(shù)應(yīng)有所限制。第30頁/共73頁第31頁/共73頁③對稱式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第32頁/共73頁第33頁/共73頁④復(fù)合式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)第34頁/共73頁第35頁/共73頁第36頁/共73頁⑶與其它動作聯(lián)動的夾緊機(jī)構(gòu)第37頁/共73頁3-46C①先定位后夾緊的聯(lián)動機(jī)構(gòu)第38頁/共73頁（２）夾緊與移動壓板聯(lián)動機(jī)構(gòu)第39頁/共73頁如圖為夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動機(jī)構(gòu)。工件定位后，輔功支承1在彈簧的作用下與工件接觸，轉(zhuǎn)動螺母3推動壓板2，壓板2在壓緊工件的同時，通過鎖銷4將輔助支承1鎖緊。圖3-46(b)夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動機(jī)構(gòu)③夾緊與輔助支承聯(lián)動機(jī)構(gòu)第40頁/共73頁3-4夾緊動力裝置設(shè)計氣動夾緊的動力源是壓縮空氣。一般壓縮空氣由壓縮空氣站供應(yīng)。經(jīng)過管路損失之后，通到夾緊裝置中的壓縮空氣為4—6個大氣壓。在設(shè)計計算時，通常以4個大氣壓來計算、較為安全。一、氣動夾緊第41頁/共73頁(一)氣動傳動系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)由氣源、氣缸或氣室、油霧器(霧化器)、減壓閥、單向閥、分配閥、調(diào)速閥、壓力表等元件組成。第42頁/共73頁1.霧化器——由氣源送來的壓縮空氣，先經(jīng)霧化器，使霧化器中的潤滑油被吸上升霧化面隨之進(jìn)入傳動系統(tǒng)，以便利用油霧對傳動系統(tǒng)中的運動部件進(jìn)行充分潤滑。2.減壓閥——將氣源送來的壓縮空氣壓力，減至氣動夾緊裝置所要求的工作壓力(一般為0.4—0.6MPa)。3.單向閥——主要起安全保護(hù)作用。防止氣源供氣中斷或壓力突降而使夾緊機(jī)構(gòu)松開。4.分配閥——控制壓縮空氣對氣缸的進(jìn)氣和排氣。5.調(diào)速閥——調(diào)節(jié)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的流量，以控制活塞的移動速度。6.壓力表——指示氣缸中壓縮空氣的工作壓力。7.氣缸——將壓縮空氣的工作壓力轉(zhuǎn)換為活塞的移動，由此推動夾緊機(jī)構(gòu)夾緊動作。8.氣動系統(tǒng)的工作介質(zhì)——空氣，要進(jìn)行過濾、冷凝和干燥，去掉粉塵和水分，防止防止銹蝕元件或堵塞。因各組成元件都已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化利規(guī)格化，設(shè)計時可參閱有關(guān)資料第43頁/共73頁(二)氣缸結(jié)構(gòu)和夾緊作用力的計算常用的氣缸結(jié)構(gòu)有兩種基本形式，即：活塞式和薄膜式。第44頁/共73頁1、活塞式氣缸按氣缸在工作過程中的運動情況，可分為：固定式、擺動式、差動式、回轉(zhuǎn)式等按氣缸進(jìn)氣情況，又可分為：單向作用和雙向作用。

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如上圖所示單向活塞式氣缸結(jié)構(gòu)活塞式氣缸所產(chǎn)生的作用力Q可按下式計算，

Q＝A·p·η－P式中Q——活塞上作用力；

A——活塞作用面積；

d——活塞直徑(即氣缸內(nèi)徑)；

p——工作壓力；

η——傳動效率，它是內(nèi)運動部件的摩擦損失和漏氣損失等決定，通常取η＝0.85；P——活塞壓縮彈簧時所產(chǎn)生的阻力。

第46頁/共73頁雙向作用活塞式氣缸第47頁/共73頁對于雙作用活塞式汽缸雙向作用氣缸所產(chǎn)生的夾緊力與單向作用相同，只是沒有壓縮彈簧時所產(chǎn)生的阻力，即P＝0。則計算作用力公式可寫成下式

Q＝A·P·η=π·d·P·η/4式中符號與單作用汽缸相同。2第48頁/共73頁活塞式氣缸的特點其行程不受限制，可根據(jù)需要自行設(shè)計。作用力不隨行程長短而變化，但氣缸結(jié)構(gòu)較龐大，制造成本高．且滑動副問易漏氣。第49頁/共73頁2、薄膜式氣缸第50頁/共73頁薄膜式氣缸推桿上輸出的作用力Q，可按下式計算，單作用時Q=A·p·η－P(見書P103)

式中Q——推桿上輸出的作用力；

d——薄膜的有效直徑；

d0——推桿支承板直徑；

p——氣缸中的壓縮空氣工作壓力；

P———彈簧阻力。第51頁/共73頁薄膜式氣缸的特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單．維修方便，沒有密封問題。缺點：行程小，作用力隨行程增大而減小。第52頁/共73頁氣動夾緊的特點主要優(yōu)點：1.夾緊力基本穩(wěn)定（這是因為氣源壓力可以控制）2.夾緊動作迅速，顯著提高生產(chǎn)率。3.操作省力．大大減輕勞動強(qiáng)度。不足之處：1.空氣是可以壓縮的，因此夾緊剛性差，一般不適用于切削力很大的場合。2.壓縮空氣的工作壓力較小，同樣的條件下，氣動夾緊的氣缸直徑將比液動夾緊的油缸直徑要大，因而結(jié)構(gòu)較龐大。3.車間噪聲大。第53頁/共73頁二、液動夾緊

液動夾緊所采用的油缸結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與氣動相同，只是工作介質(zhì)不同。前者是用液壓油，后者是空氣。壓力高(一般可達(dá)6MPa以上)，加上液體的不可壓縮性，因此當(dāng)產(chǎn)生同樣大小的作用力時，油缸尺寸比氣缸小得多，而且液動夾緊剛度比氣動夾緊剛度大得多，工作平穩(wěn)，沒有氣動夾緊時那種噪音，勞動條件好。但液動不如氣動應(yīng)用廣泛，主要原因是需要單獨為液壓裝置配置專門泵站，成本高，因此，它大多應(yīng)用在本身已具有液壓傳動系統(tǒng)裝置的機(jī)床設(shè)備上。第54頁/共73頁氣—液增壓夾緊如圖所示氣一液增壓夾緊工作原理第55頁/共73頁活塞1上受到的總壓力為p0—壓縮空氣的壓強(qiáng)（MPa）；

D1—活塞1的直徑（cm）柱塞2上所受的壓強(qiáng)p1

(略去彈簧力)為p1——活塞2所受的壓強(qiáng)（MPa）；d1—活塞2的直徑。由于D1＞＞d1，故p1＞＞p0，起到了增壓的作用第56頁/共73頁活塞2上的作用力這種裝置的主要缺點是活塞桿的行程不能大。第57頁/共73頁氣—液增壓裝置第58頁/共73頁氣—液增壓裝置操作原理圖氣—液增壓裝置操作原理圖1-高壓夾緊；2-低壓預(yù)夾緊；3-松開4-夾緊油缸；5-氣—液增壓裝置第59頁/共73頁氣—液增壓裝置應(yīng)用實例ab第60頁/共73頁c第61頁/共73頁四、手動機(jī)械增壓裝置

手動機(jī)械增壓裝置是以人力操縱機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)而獲得高壓油的一種增壓裝置，所以又稱手動泵或手動增壓器。它和氣。液增壓裝置相比，具有控制方式簡單、制造容易以及成本低的特點，同時在機(jī)床或夾具上安裝和使用也很方便。因此。這種增壓裝置不僅適用于成批生產(chǎn)，而且在小批生產(chǎn)中也有推廣價值。對于加工時夾緊行程不大、切削時間較短的工件或需要同時夾緊多個工件(或一個工件的幾個夾緊位置)，使用這種手動機(jī)械增壓裝置可以充分發(fā)揮它的優(yōu)越性。與一般手動夾緊機(jī)構(gòu)相比，它大大縮短了夾緊和松開的輔助時間，可有效地提高勞動生產(chǎn)率。第62頁/共73頁手動機(jī)械增壓裝置按壓油的過程可分為：單級式和雙