数控加工工艺教案：夹紧机构

.四 川 工 程 职 业 技 术 学 院 课 时 授 课 教 案/ 学年第 期课程名称： 数控加工工艺 授课班级： （三专）数控 01-1、2 授课时间： 第 周星期 第 节 课 题： 夹紧机构 教学目的： 了解常见夹紧机构掌握夹紧力的方向、作用点重点、难点：夹紧力的方向、作用点 常见夹紧机构 使用教具： 课件 课后作业： 1 课后记录：年 月 日.授课主要内容夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和振动，以保证加工精度和安全操作。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。一、夹紧装置应具备的基本要求1夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。2夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。3操作简单方便、省力、安全。4结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。二、夹紧力方向和作用点的选择1 夹紧力应朝向主要定位基准。2 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，并靠近支承元件的几何中心。 3夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。4夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚性较好的方向和部位。5夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面。为提高工件加工部位的刚性，防止或减少工件产生振动，应将夹紧力的作用点尽量靠近加工表面。三、典型夹紧机构简介1 铣床夹具铣床夹具中使用最普遍的是机械夹紧机构，这类机构大多数是利用机械摩擦的原理来夹紧工件的。斜楔夹紧是其中最基本的形式，螺旋、偏心等机构是斜楔夹紧机构的演变形式。1）斜楔夹紧机构 采用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构，称为斜楔夹紧机构。2）螺旋夹紧机构 采用螺旋直接夹紧或采用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机构，称为螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构具有结构简单、夹紧力大、自锁性好和制造方便等优点，很适用于手动夹紧，因而在机床夹具中得到广泛的应用。缺点是夹紧动作较慢，因此在机动夹紧机构中应用较少。螺旋夹紧机构分为简单螺旋夹紧机构和螺旋压板夹紧机构。图 （ a） 所示为螺栓头部直接对工件表面施加夹紧力， 螺栓转动时， 容易损伤工件表面或使工件转动。 解决这一问题的办法是在螺栓头部套上一个摆动压块， 如图（ b） 所示， 这样既能保证与工件表面有良好的接触， 防止夹紧时螺栓带动工件转动，并可避免螺栓头部直接与工件接触而造成压痕。 摆动压块的结构已经标准化，.可根据夹紧表面来选择。实际生产中使用较多的是螺旋压板夹紧机构，利用杠杆原理实现对工件的夹紧，杠杆比不同，夹紧力也不同。其结构形式变化很多。3）偏心夹紧机构 用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构。常用的偏心件有圆偏心轮（a） 、 （b） 、偏心轴（c） 和偏心叉（d） 。偏心夹紧机构偏心夹紧机构操作简单、夹紧动作快，但夹紧行程和夹紧力较小，一般用于没有振动或振动较小、夹紧力要求不大的场合。2 车床夹具 简单螺旋夹紧机构 螺旋压板夹紧机构.车床主要用于加工内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平面等。上述各表面都是绕车床主轴轴心的旋转而形成的，根据这一加工特点和夹具在车床上安装的位置，将车床夹具分为两种基本类型：一类是安装在车床主轴上的夹具，这类夹具和车床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转，除了各种卡盘、顶尖等通用夹具或其他机床附件外，往往根据加工的需要设计出各种心轴或其他专用夹具；另一类是安装在滑板或床身上的夹具，对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，刀具则安装在车床主轴 k 作旋转运动，夹具作进给运动。车床夹具的典型结构如下：l）三爪自定心卡盘 三爪自定心卡盘是一种常用的自动定心夹具，适用于装夹轴类、盘套类零件。2）四爪单动卡盘 适用于外形不规则、非圆柱体、偏心、有孔距要求（孔距不能太大）及位置与尺寸精度要求高的零件。3）花盘 与其他车床附件一起使用，适用于外形不规则、偏心及需要端面定位夹紧的工件。4）心轴 常用心轴有圆柱心轴、圆锥心轴和花键心轴。圆柱心轴主要用于套筒和盘类零件的装夹；圆锥心轴（小锥度心轴）的定心精度高，但工件的轴向位移误差加大，多用于以孔为定位基准的工件；花键心轴用于以花键孔定位的工件。