第三十四講 工件在夾具中夾緊

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1、第三十四講工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成和要求1．夾緊裝置的組成工件在夾具中正確定位后，由夾緊裝置將工件夾緊。夾緊裝置的組成有：?1）動(dòng)力裝置：產(chǎn)生夾緊動(dòng)力的裝置。?2）夾緊元件：直接用于夾緊工件的元件。?3）中間傳力機(jī)構(gòu)：將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。圖34－1夾緊裝置的組成1－氣缸2－斜楔3－滾子4－壓板在有些夾具中，夾緊元件（例如圖34－1中的壓板4）往往就是中間傳力機(jī)構(gòu)的一部分，難以區(qū)分，統(tǒng)稱為夾緊機(jī)構(gòu)。2．對(duì)夾緊裝置的要求1）夾緊過程不得破壞工件在夾具中占有的定位位置。2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加

2、工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。3）操作安全、省力。4）結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于制造，便于維修。二、夾緊力的確定1．夾緊力作用點(diǎn)的選擇?1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)定位元件或位于定位元件所形成的支承面內(nèi)?2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位?3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，使夾緊穩(wěn)固可靠圖34－2?夾緊力作用點(diǎn)的選擇1－定位元件2－工件圖34－3?夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位圖34－4夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于靠近加工表面1－壓蓋?2－基座2．夾緊力作用方向的選擇?1）夾緊力的作用

3、方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面?2）夾緊力的作用方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件的夾緊變形?3）夾緊力作用方向應(yīng)盡量與工件的切削力、重力等的作用方向一致，這樣可以減小夾緊力。圖34－5?夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面圖34－6夾緊力應(yīng)與工件剛度最大方向一致3．夾緊力的估算設(shè)計(jì)夾具，估算夾緊力是一件十分重要的工作。夾緊力過大會(huì)增大工件的夾緊變形，還會(huì)無謂地增大夾緊裝置，造成浪費(fèi)；夾緊力過小工件夾不緊，加工中工件的定位位置將被破壞，而且容易引發(fā)安全事故。在確定夾緊力時(shí)，可將夾具和工件看成一個(gè)整體，將作用在工件上的切削力、夾緊力、重力和

4、慣性力等，根據(jù)靜力平衡原理列出靜力平衡方程式，即可求得夾緊力。為使夾緊可靠，應(yīng)再乘一安全系數(shù)k，粗加工時(shí)取k＝2.5～3，精加工時(shí)取k＝1.5～2。加工過程中切削力的作用點(diǎn)、方向和大小可能都在變化，估算夾緊力時(shí)應(yīng)按最不利的情況考慮。三、典型夾緊機(jī)構(gòu)1．斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔是夾緊機(jī)構(gòu)中最為基本的一種形式，它是利用斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力來夾緊工件的，常用于氣動(dòng)和液壓夾具中。在手動(dòng)夾緊中，斜楔往往和其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是夾緊行程小，手動(dòng)操作不方便。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)常用在氣動(dòng)、液壓夾緊裝置中，此時(shí)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)不需要自鎖。2．螺旋夾緊機(jī)構(gòu)采

5、用螺旋裝置直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，在手動(dòng)夾具上應(yīng)用較多。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)可以看作是繞在圓柱表面上的斜面，將它展開就相當(dāng)于一個(gè)斜楔。3．偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的一種變型，它是通過偏心輪直接夾緊工件或與其他元件組合夾緊工件的。常用的偏心件有圓偏心和曲線偏心，圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊迅速等優(yōu)點(diǎn)；但它的夾緊行程小，增力倍數(shù)小，自鎖性能差，故一般只在被夾緊表面尺寸變動(dòng)不大和切削過程振動(dòng)較小的場(chǎng)合應(yīng)

6、用。4．定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)能夠在實(shí)現(xiàn)定心作用的同時(shí)，又起著將工件夾緊的作用。定心夾緊機(jī)構(gòu)中與工件定位基面相接觸的元件，既是定位元件，又是夾緊元件。5．鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)是一種增力裝置，它具有增力倍數(shù)較大、摩擦損失較小的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣動(dòng)夾具中。6．聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)圖34－7雙向作用固定式活塞氣缸圖1－前蓋2－氣缸體3－活塞桿4－活塞5－密封圈6－后蓋聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是一種高效夾緊機(jī)構(gòu)，它可通過一個(gè)操作手柄或一個(gè)動(dòng)力裝置，對(duì)一個(gè)工件的多個(gè)夾緊點(diǎn)實(shí)施夾緊，或同時(shí)夾緊若干個(gè)工件。四、夾緊的動(dòng)力裝置在大批大量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低工人

7、勞動(dòng)強(qiáng)度，大多數(shù)夾具都采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置。驅(qū)動(dòng)方式有氣動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，電（磁）驅(qū)動(dòng)，真空吸附等多種形式。1．氣動(dòng)夾緊裝置氣動(dòng)夾緊裝置以壓縮空氣作為動(dòng)力源推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種?；钊綒飧装凑諝飧籽b夾方式分類有固定式、擺動(dòng)式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。2．液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與氣動(dòng)夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點(diǎn)：①???傳動(dòng)力大，夾具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較小；②油液不可

8、壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)；③噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。