偏心夹紧夹具的定位和加紧原理
第三章-工件在夹具中的夹紧
2．液压夹紧
液压夹紧是利用液压油为工作介质来传力的 一种装置。它与气动夹紧比较，具有夹紧力稳定、 吸收振动能力强等优点，但结构比较复杂、制造 成本高，因此适用于大量生产。液压夹紧的传动 系统与普通气压系统类似。
3、气-液组合夹紧
气-液组合夹紧的动力源为压缩空气，但要使用 特殊的增压器，比气动夹紧装置复杂。它的工作原理 如图所示，压缩空气进入气缸1的右腔，推动增压器 活塞3左移，活塞杆4随之在增压缸2内左移。因活塞 杆4的作用面积小，使增压缸2和工作缸5内的油压得 到增加，并推动工作缸中的活塞6上抬，将工件夹紧。
削扭矩M 将使工件绕中心旋转，当钻头的刃带进入切削时，
产生的钻削扭矩最大，此时应为工件夹紧的最不利情况。
2.按静力平衡原理列出平衡式并计算夹紧力W
由图可知，钻削扭矩M有使工件产生转动的趋势，这 需要由夹紧力W在夹紧点所产生的摩擦阻力矩及由钻削力P 和夹紧力W所产生的支承反力在工件和定位面间产生的摩 擦阻力矩相平衡，即有平衡式：
升角：是工件上受压面与旋转半径的法线行 程的夹角。从几何关系可知，它是由转轴中心O点 和偏心几何中心C点，分别与夹紧点的连线所形成 的夹角。
P
max
e r
2）圆偏心夹紧的自锁条件
P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁
自锁条件 αmax ≤ 1 + 2
1-圆偏心轮与工件处的摩擦角。 2-圆偏心轮与转轴处的摩擦角。 tgαmax ≤ tg e/r ≤ , 取μ=0.1~0.15,
M / Q/ l
/
QL Q/ l
M M/
Q/ Q L l
N N
H1
H2 F1
F2
W
W
Q// H2 F2 W H1
偏心夹具工作原理
偏心夹具工作原理
偏心夹具是一种常用于夹紧轴向工件的夹具。
其工作原理是基于偏心轴的旋转运动和夹具夹持力的反作用力。
具体工作原理如下：
1. 结构构成：偏心夹具由外套具（夹具本体）和套筒组成。
外套具内部有一个偏心轴，套筒内嵌有夹具。
夹具内设有夹紧机构。
2. 夹具操作：通过旋转偏心轴，使夹具的夹紧机构上的活动夹紧块移动。
夹紧块通过自锁装置固定在夹具上，以确保工件被夹紧。
3. 夾持力：当外套具旋转偏心轴时，夾持力会产生。
这是因为旋转力矩会使夾具与工件之间产生摩擦和压力。
这个夾持力可以根据工件要求进行调整。
4. 定位精度：由于夹具的偏心构造，夹具夹持工件时的夹点不再与夹紧力矩的中心完全重合，从而使得工件的定位精度提高。
这对于需要精确定位的工件加工非常有用。
总之，偏心夹具通过利用偏心轴的旋转运动和夹具夹持力的反作用力，实现对轴向工件的夹紧和定位，从而使工件加工更加方便和准确。
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
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移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
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转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
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第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
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第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
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第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
夹紧机构
机床夹具设计
二、螺旋夹紧机构
FQ L
F2r '
FRX
d0 2
得
FW
d0 2
tg
FQ L
1 r 'tg2
式中 FW 一一夹紧力(N)；FQ 一一作用力(N)； Lo一一作用力臂(mm)； d 0 一一螺纹中径(mm)； 一一螺纹升角( )； 一一螺纹处
摩擦角( o )； 2一一螺杆端部与工件间的摩擦角( o )；
2
机床夹具设计
一、夹紧概述
目
保证工件定位时确定的正确位置,防止工
的
件在切削力、离心力、惯性力、重力等作用 下产生位移和振动。
（1）力源装置：手动装置 气压装置、液压装置气、 液增压装置、电动装置、磁力装置、真空装置
组 （2）中间传力机构
成
1）改变作用力的方向；
2）改变作用力的大小； 3）使夹紧实现自锁。
大 小
一般精加工K =1.5~2，粗加工K = 2.5~3。
(2)经验对比法。
7
机床夹具设计
表4-3常见夹紧形式所需的夹紧力计算公式
8
机床夹具设计
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机床夹具设计
三、减小夹紧变形的方法 (1)分散着力点和增加压紧件接触面积。
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机床夹具设计
(1)分散着力点和增加压紧件接触面积。
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机床夹具设计
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机床夹具设计 四、联动夹紧机构
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机床夹具设计 四、联动夹紧机构
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机床夹具设计 四、联动夹紧机构 (2)多件连续夹紧机构
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机床夹具设计 四、联动夹紧机构
(3)对称式多件联动夹紧机构
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机床夹具设计 四、联动夹紧机构
第十二课 3-1夹紧装置
夹紧装置一般由三部分组成，即力源装置、中间递力 结构、夹紧元件。
夹紧元件
力源装置 中间递 （气动、液压、电动） 力装置
二、夹紧装置的组成——中间递力装置
夹紧元件
中间递 力装置
中间递力装置：人力或力源装 置产生的原始作用力转变为夹 紧作用力。
1、改变夹紧作用力的方向 左图：将气缸的水平作用力通过斜 楔、压板转变为垂直方向的夹紧力。
选用情况
0° ～ 45° 曲线的升程很小，通常不能快速趋近工件。 一般不采用
90° ～180°
前半段升程迅速增大，有利于快速趋近工 件； 后半段楔升角逐渐减小，曲线平缓， 有利于得到大 而稳定的有效夹紧力，且 自锁性良好。但在接近 180°时升程为零， 容易发生咬死。
常用
升程迅速增大，但后半部曲线楔升角较大， 适合于夹紧 不 利于有效夹紧，而且楔升角的变化值 方向尺寸误 45° ～ 135° 也大，工件厚度稍加变化，夹紧性能就有 差较大的工 较大差异，夹紧力和自 锁性的变化都较 件的夹紧。 大。
3．偏心夹紧机构
偏心轮一般有圆偏心轮和曲线偏心轮。
圆偏心轮有什么重要特性？ 圆偏心轮的重要特性是：直径为 D，偏心距为
e 的圆偏心轮工作表面上各点的升角是连续变化的 值，轮缘上最大楔升角αmax = arcsin（ 2e/D）。
3．偏心夹紧机构 圆偏心轮工件段的选择
圆偏心轮工作 曲线段的选择
曲线段特点
3．偏心夹紧机构 圆偏心轮的工作自锁应满足的条件：
偏心轮与工件间的摩擦系数常取μ1=0.1~0.15 ψ1——偏心轮与工件间的摩擦角。
圆偏心轮保证自锁的结构条件：
定心夹紧机构的自动定心原理是什么？
答：它是利用夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形，使工 件中心线或对称面不产生位 移，实现定心夹紧作用。它通 过中间递力机构，如螺旋、 斜楔、 杠杆等 使夹紧元件等速 移动，实现定心夹紧作用。
偏心夹具工作原理
偏心夹具工作原理
偏心夹具是一种常见的夹具类型，它的工作原理是利用偏心轴的结构实现工件的夹持和固定。
偏心夹具通常由夹持杆、偏心轴、定位销和固定座等部件组成。
夹持杆是夹具的主要部分，用于夹持工件。
偏心轴是夹具的核心部件，它的作用是通过偏心的位置改变夹持杆的夹紧力。
定位销用于定位工件，保证工件的位置精度。
固定座用于固定整个夹具。
在使用偏心夹具时，首先需要将工件放置在夹持杆之间，并通过固定座固定整个夹具。
然后，通过旋转偏心轴，使偏心轴离心距最大，夹持杆的夹紧力最小。
接下来，可以根据工件的要求，通过调节偏心轴的位置，改变夹持杆的夹紧力。
当偏心轴离心距最小时，夹持杆的夹紧力最大。
通过这种方式，可以实现对工件的夹持和固定。
偏心夹具具有调节灵活、使用方便的特点。
通过调节偏心轴的位置，可以实现对不同尺寸的工件夹持。
同时，夹持杆的夹紧力可以根据需要进行微调，确保工件的夹持稳定性和精度。
此外，偏心夹具还可以广泛应用于机械加工、装配和测量等工序中，提高工作效率和品质。
总的来说，偏心夹具通过偏心轴的结构实现工件的夹持和固定。
它的工作原理简单明了，操作方便灵活。
在实际应用中，可以根据工件的尺寸和要求进行调节，以满足不同的加工需求。
偏心夹具工作原理
偏心夹具工作原理
偏心夹具是一种常用的夹具设备，主要用于固定和夹持工件以便进行加工或装配工作。
它采用了一种特殊的工作原理来提供稳定的夹持力和准确的位置控制。
这种夹具通常由两个对称的夹持臂组成，每个夹持臂上都有一个夹持腔。
夹持腔中有一个可调节的偏心轴，通过旋转偏心轴可以改变夹持腔的开口大小。
夹紧工作时，通过旋转偏心轴使夹持腔收缩，从而夹持工件。
偏心夹具的工作原理基于两个关键概念：偏心力和杠杆原理。
在夹具两个夹持腔的设计中，夹持腔的中心轴线与夹具中心轴线之间存在一定的偏心距离。
这个偏心距离使夹持腔在夹紧过程中产生一个偏心力。
偏心力会产生一个力矩，通过杠杆原理作用在工件上，使其受到夹持力。
夹具的偏心力和夹持力可以通过调整偏心轴的旋转来控制。
通过旋转偏心轴，偏心力的大小可以增加或减小，从而调节夹持力的大小。
同时，偏心轴的旋转还可以改变夹持腔的形状，使其适应不同大小和形状的工件。
需要注意的是，在使用偏心夹具时，对工件的夹持力要进行准确的控制。
过大的夹持力可能会导致工件损坏或变形，而过小的夹持力则会导致工件不稳定。
因此，在使用偏心夹具时，需要根据具体的工件要求和加工过程来进行调整和控制。
综上所述，偏心夹具利用偏心力和杠杆原理提供稳定的夹持力
和准确的位置控制。
通过调整偏心轴的旋转，可以控制夹持力和适应不同大小和形状的工件。
然而，在使用时需要注意对夹持力的准确控制，以确保工件的安全和稳定夹持。
夹具典型定位、夹紧原理-李军
完全定位与不完全定位
• 而图b所示为铣削一个通槽，需限制除了 外的其他5个自由度。
完全定位与不完全定位
• 图中c所示在同样的长方 体工件上铣削一个键槽， 在三个坐标轴的移动和转 动方向上均有尺寸及相互 位置的要求，因此，这种 情况必须限制全部的6个 自由度，即完全定位
欠定位与过定位
• 欠定位: 工件实际定位限制的自由度少于该工序加工 所需限制的自由度数目; • 过定位: 两个或两个以上支承点重复限制同一个自由 度,这样将是工件的位置不确定;
常见的定位方式和定位元件
4.工件以组合表面定位
实际加工过程中，工件往往是以几个表面 同时定位的，称为“组合表面定位”。
常见的定位方式和定位元件
• 1 . 一个孔和一个端面组合 • 一个孔与端面组合定位时，孔与销或心轴定位采 用间隙配合，此时应注意避免过定位，以免造成 工件和定位元件的弯曲变形， 如图 示。
常见的定位方式和定位元件
2.工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定 位基准.
(1)定位销
常见的定位方式和定位元件
• (2)锥销:工件圆孔与锥 销定位，圆孔与锥销 的接触线是一个圆， 限制工件 、 、 三个 位移自由度，图 a 用 于粗基准，图 b 用于 精基准。
常见的定位方式和定位元件
这里我们将主要介绍具的定位与夹紧
工件定位的基本原理
• 工件定位的实质是什么呢？ 使工件在夹具中占有某个确定的位置 • 怎样获得工件的确定位置呢？ 通过定位支撑限制相应的自由度来获得 • 工件在空间直角坐标系内有具有几个自由 度？ • 6个，如下图
工件定位的基本原理
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由 度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕 此三轴旋转的三个自由度。
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偏心夹紧夹具的定位和加紧原理
偏心夹紧夹具是一种常用的夹具，它通常用于加工中心、数控车床、钻床等机床上，用于夹紧圆形工件和非圆形工件。
其定位和加紧原理如下：
1. 定位原理：偏心夹紧夹具的定位是由两个部分组成的，一个是夹具本身的定位，另一个是工件的定位。
夹具本身的定位是通过夹具上的定位孔和机床上的定位销来实现的。
工件的定位是通过工件上的定位面和夹具上的定位面来实现的。
当夹具和工件的定位面对准时，工件就被定位在了夹具上。
2. 加紧原理：偏心夹紧夹具的加紧是通过偏心轴和夹紧臂来实现的。
偏心轴是夹具上的一个轴，其轴心不在夹紧面上，而是偏离夹紧面一定距离。
当夹具夹紧时，夹紧臂推动偏心轴转动，使夹紧面向工件施加一个夹紧力，使工件得到夹紧。
由于偏心轴的偏心距离不同，夹具可以夹紧不同直径的工件。
总之，偏心夹紧夹具的定位和加紧原理都是通过夹具本身和工件的定位面以及偏心轴和夹紧臂来实现的。