1、第六章第6章专用机床夹具设计基础6.1机床夹具概述6.2定位元件及其应用6.3工件的夹紧与夹紧装置6.1机床夹具概述1.夹具的组成(1)定位夹紧装置由于夹具的首要任务是对工件进行定位和夹紧，因此，夹具必须有用以确定工件正确位置的定位元件和将工件夹紧压牢的夹紧装置。(2)对刀、引导元件用专用夹具进行加工时，为了预先调整刀具的位置，在夹具上设有确定刀具(铣刀、刨刀等)位置或导引刀具(孔加工刀具)方向的元件，如对刀块、钻套等。(3)连接元件为了保证夹具在机床上占有正确的位置，一般夹具设有连接夹具本身在机床上用于定位和夹紧的元件。(4)夹具体夹具上所有组成部分最终都必须通过一个基础件使之连接成一个有机
2、整体，这个基础件称为夹具体。2.夹具的种类6.1机床夹具概述(1)通用夹具指已标准化的、可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如自定心卡盘、机用平口钳、万能分度头等。(2)专用夹具指专门为某一工件的某一加工工序专门设计的夹具。图6-1工艺系统中夹具的位置及组成6.1机床夹具概述图6-2夹具的种类(3)组合夹具6.1机床夹具概述图6-3组合夹具(4)可调夹具包括通用可调夹具和成组夹具，6.1机床夹具概述它们都是通过调整或更换少量的元件就能加工一定范围内的工件，兼有专用夹具和通用夹具的特点。6.2定位元件及其应用图6-4定位副1.对定位元件的要求6.2定位元件及其应用(1)足够的精度工件的定位是通
3、过与定位副的配合接触实现的，定位元件上的限位基面的精度将直接影响工件的定位精度。(2)足够的强度和刚度定位元件不仅限制工件自由度，还要支承工件，承受夹紧力和切削力。(3)耐磨性好工件的装卸会磨损定位元件的限位基面，导致定位精度下降。(4)工艺性好定位元件力求结构简单、合理，便于加工、装配和更换。2.定位元件的应用(1)工件以平面定位时的定位元件1)主要支承。6.2定位元件及其应用图6-5支承钉和支承板6.2定位元件及其应用图6-6可调支承结构2)辅助支承。6.2定位元件及其应用图6-7自位支承6.2定位元件及其应用图6-8辅助支承(2)工件以圆孔定位时的定位元件1)定位销。6.2定位元件及其应
4、用图6-9圆柱销2)心轴。6.2定位元件及其应用图6-10圆锥销定位(3)工件以外圆柱面定位时的定位元件6.2定位元件及其应用1)V形块。图6-11圆柱心轴1引导部分2工作部分3传动部分6.2定位元件及其应用图6-12V形块的结构形式2)定位套。6.2定位元件及其应用图6-13常用定位套形式6.3工件的夹紧与夹紧装置6.3.1夹紧力的确定1.夹紧力方向和作用点的确定(1)夹紧力应朝向主要限位面对工件只施加一个夹紧力，或施加几个方向相同的夹紧力时，夹紧力的方向应尽可能朝向主要限位面。图6-14夹紧力的方向选择6.3工件的夹紧与夹紧装置(2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内如图6-15所示
5、，夹紧力FJ的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧力将产生翻转力矩，破坏工件的定位。图6-15夹紧力的作用点与支承点(面)的位置(3)夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部位这一原则6.3工件的夹紧与夹紧装置对刚性差的工件特别重要，如图6-16a所示，薄壁套的轴向刚性比径向好，用卡爪径向夹紧，工件变形大，若采用沿轴向施加夹紧力FJ，变形就会小得多。(4)夹紧力的作用点应靠近工件的加工面。2.夹紧力大小的确定图6-16夹紧力作用点的选择与减小夹紧变形的措施6.3工件的夹紧与夹紧装置6.3.2基本夹紧机构(1)斜楔夹紧机构如图6-17所示为斜楔夹紧机构夹紧工件的实例。1)夹紧力的计算。2)
6、自锁条件。图6-17斜楔夹紧机构1夹具体2斜楔3工件6.3工件的夹紧与夹紧装置3)斜楔的扩力比与夹紧行程。(2)螺旋夹紧机构采用螺旋直接夹紧或者采用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机构，统称为螺旋夹紧机构。1)简单螺旋夹紧机构。图6-18螺旋夹紧机构1手柄2螺母套3夹具体4夹紧螺栓5摆动压块6工件6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-19快速螺旋夹紧机构2)螺旋压板机构。6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-20螺旋压板机构6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-21螺旋钩形压板机构6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-22自动回转钩形压板(3)偏心夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，6.3工件的夹紧与夹紧装置称为偏
7、心夹紧机构。图6-23偏心夹紧结构6.3工件的夹紧与夹紧装置1)圆偏心轮的作用原理。2)圆偏心轮的夹紧行程及工作段。图6-24圆偏心轮直接夹紧工件原理图6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-25弧形楔展开图6.3工件的夹紧与夹紧装置3)圆偏心夹紧的自锁条件。4)偏心轮的夹紧力。6.3工件的夹紧与夹紧装置图6-26偏心轮受力分析5)圆偏心轮的设计方法。6.3工件的夹紧与夹紧装置确定圆偏心轮夹紧行程h。用圆偏心轮直接夹紧工件时，确定圆偏心轮的偏心距e。当用=45135作为工作段时，取e=0.7h；当用=90180作为工作段时，取e=h。确定圆偏心轮的半径R。根据圆偏心夹紧的自锁条件：思考题和练习题图6-276.3工件的夹紧与夹紧装置图6-286.3工件的夹紧与夹紧装置图6-29
