弹性筒夹
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
精选盘套类零件加工工艺
盘套类零件加工工艺的设计与实施
第三部分 学习情境
步骤一：资讯
案例教学
一单元 盘套类零件的功用、结构特点、技术要求、材料与毛坯
（二）套类零件
2、套类零件的主要技术要求 几何形状精度： 内孔的形状精度，应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的1/2～1/3，甚至更严。对于长的套件除了圆度要求外，还应注意孔的圆柱度。 外圆表面的形状精度控制在外径公差以内。 相互位置精度： 当内孔的最终加工是在装配后进行时，套类零件本身的内外圆之间的同轴度要求较低；如最终加工是在装配前完成则要求较高，一般为0.01～0.05mm。当套类零件的外圆表面不需加工时，内外圆之间的同轴度要求很低。 套孔轴线与端面的垂直度精度，当套件端面在工作中承受载荷，或虽不承受载荷但其作为加工中的定位基准面和装配中的装配基准时，其要求较高，一般为0.01～0.05mm。 表面粗糙度： 为保证套类零件的功用和提高其耐磨性，内孔表面粗糙度Ra值为2.5—0.16µm，有的要求更高达Ra0.04µm。外径的表面粗糙度达Ra5～0.63µm。
盘套类零件加工工艺的设计与实施
第三部分 学习情境
步骤一：资讯
案例教学
一单元 盘套类零件的功用、结构特点、技术要求、材料与毛坯
（二）套类零件
1、套类零件的功用及结构特点 套筒类零件是一种应用范围很广的常见机械零件。在机器中主要起支承和导向作用，例如，支承回转轴的各种形式的滑动轴承、夹具体中的导向套、液压系统中的液压缸以及内燃机上的气缸套等，如图2-4所示。套筒零件由于功用不同，其结构和尺寸有较大差别，但也有共同之处：零件结构不太复杂，主要由有较高同轴要求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形，轴向尺寸一般大于外圆直径，长径比大于5的深孔比较多。
斜孔加工夹具设计
图
9
1. 固定角度块 2. 铰链销 3. 气缸 4. 产品压紧气缸 5.产品安装导向块
第二步，工件加工时，产品定位板在气缸的作 用下，向下转45°，这时要加工的孔与机床的主轴 平行，可进行加工，如图10所示。
图 10
通过以上论述，使用夹具来满足斜孔的加工要 求，可以保证加工精度及批量生产的要求，使这类 零件的加工变得直接和简单，也让工人的操作变得 容易和安全。 （收稿日期：20121207）
4. 结语
目前，深孔镗工艺随着新设备和新材料的应用 也在不断的改进更新，尤其是新材料应用于机械加 工刀具和数控类深孔镗设备的应用，对深孔镗工艺 的要求更加严格，合理的制定深孔镗削工艺，对于 产品质量和生产效率至关重要。 （收稿日期：20121214）
冷加工
2013年 第6期
45
C刀 具
utting Tools
根据加中心的特点，设计成多工位夹具，一 次安装八个零件，同一个位置的孔加工结束后，再 加工下一个孔，满足批量生产及零件一致性的要 求，如图2所示。
手动旋转。旋转定位盘随同旋转轴旋转，通过弹性 定位销（插销式结构），与定位盘孔联接，可实现 不同孔位的加工要求。 （3）夹具总体设计：夹具的底板上，装有8个 装夹总成，可同时安装8个零 件，零件通过筒夹装夹并保证 可靠的夹持力，单个总成是通 过凸轮旋转压紧到底板上，如 图5所示。 加工时，底板与底座的夹 角旋转成零件的角度，（该角 度可以通过插销来调整，满足 不同零件的要求。加工的位置 与工作台平行，通过数控编程 加工8个零件的同位置的孔。加 工下个孔时，凸轮旋转松开，手动转动旋转轴，到 下个加工位置，自动定位，凸轮锁紧，完成下个孔 的加工，如图6所示。
C刀 具
utting Tools
弹性筒夹变形分析
2、固定弹性筒夹上端面：单击用户定义的约束命令，选 择上端面，方向选择柱坐标系，点击局部再选择端面圆 周棱边，即可在模型上自动创建一个圆柱局部坐标系， 原点为圆周棱边中心。 自由度按下图设置。
2、在弹出表格中，域下（独立）栏选择时间， （因）栏选择长度，并输入（0,0），（1，-25）， 如下图所示完成 表格设置。
练习：弹性筒夹变形分析
四、定义高级非线性接触 1、点击仿真对象模型图标，选择面对面接触，在弹出对话框中按下图设置： 其中源区域设置为筒夹模型三板锥面，在源偏置中输入0.5作为径向压缩量，目 标区域设置为压套模型内锥面，其余为默认设置。
练习：弹性筒夹变形分析
五、定义时间步 在仿真导航器中右键点击solution1，选择编辑图标，在弹出的编辑解算方案中按下图编辑 工况控制。完成后返回解算方案编辑对话框。
பைடு நூலகம்
问题描述
2、弹性筒夹弹变最大许用应力的确定 弹性筒夹的材料为40CrNiMoA（对应于材料库中的 AISI_Steel_4340）。屈服强度为1178 MPa，抗拉强度极限为120 MPa， 压套的材料为45钢（对应于材料库中的Steel），屈服强度为130MPa，抗 拉强度极限为262 MPa，这些材料的抗拉强度极限、屈服极限均为已知， 一般由设计手册和产品设计规范分别查询这两类材料在工况下的许用应力。 显然，本实例弹性筒夹会发生大变形，除去结构上不可避免的应力集中， 加上安全系数，保证该弹性套筒大部分结构的工作应力不超过抗拉强度极 限的75%即可，也假设压套移动过程平稳的，因此，最大部位的最大主应 力不超过1000MPa。 3、非线性解算中的其他规定 非线性解算时间长，为了简化操作，对实体模型进行3D自由网格划分， 单元大小由软件自动确定即可，对计算精度影响也不大。
高级 夹具设计制造 试题 汇总
高级夹具设计制造试题汇总选择题1．当被加工面在一个坐标方向或两个坐标方向有位置尺寸要求时，夹具应采用( B ) 定位。
A．完全B．不完全C．欠D．过2．工件毛坯以高低不平的粗糙基面定位时，夹具应设置( B ) 定位支承点支承。
A．两个B．三个C．四个D．五个3．工件毛坯以高低不平的粗基面定位时，夹具应设置( B ) 定位支承点支承。
A．两个B．三个C．四个D．五个4．工件以圆柱孔在心轴上定位时，由于定位副的制造误差存在，故当心轴水平放置时，工件与定位元件为( B ) 接触A．双边B．单边C．任意边D．上下5．工件以圆柱孔在心轴上定位时，由于定位副的制造误差存在，故当心轴水平放置时，工件与定位元件为( B ) 接触。
A．双边B．单边C．任意边D．上下6．工件在夹具中定位时，被夹具定位元件限制了三个自由度的工件上的那个基面称为( C ) 。
A．导向定位基面B．主要限位基面C．主要定位基面D．止推定位基面7．夹具体用一个大平面对工件的主要定位基面进行限位时，它可限制工件( B ) 个自由度。
A．两B．三C．四D．五8．利用工件已精加工且面积较大的平面作主要定位基面定位时，应选择的基本支承是( B ) 。
A．支承钉B．支承板C．浮动支承D．可调支承9．若夹具上遇到相互既不平行、又不垂直的孔轴线、基面、空间角度等位置精密的加工和测量难题，可采用( C ) 方法解决。
A．精密划线B．在机床上加工时测量C．设置工艺孔D．设计专用检具10．在基本夹紧机构中，从原理上说，( A ) 是最基本的一种形式。
A．斜楔夹紧B．螺旋夹紧C．偏心轮夹紧D．定心夹紧11．通过夹具把( C ) 连接成一个封闭的终结链环，称为机械加工工艺系统。
A．机床与工件B．机床与刀具C．工件、机床与刀具D．工件与刀具12．外圆柱工件在长v 形块上定位时，被限制( C ) 自由度。
A．两个移动B．两个转动C．两个移动、两个转动D．两个移动、一个转动13．外圆柱工件在长V形块上定位时，被限制( C ) 自由度。
弹性夹头又称弹性筒夹
弹性夹头又称弹性筒夹，是一种装在钻\铣床上的钻铣夹头,其功能是夹紧钻刀或铣刀.目前用得最多的是ER弹性筒夹.其性能稳定,精度高,深受广大厂家信赖。
ER32指安装DIN6499标准的ER32夹头。
ER3夹头加持范围是1-20。
ER筒夹后面锥柄16度起到了定位作用，16度的和刀柄前头ER内锥的接触面的好坏，直接决定了筒夹的精度，钛浩筒夹16度的锥柄接触率达到90%,高精筒夹这个是主要的检测标准，16的前面就是直径29的宽度3.6mm的螺母偏心环锁紧槽，这个地方也是必交关键的，他决定了筒夹在螺母里面是否好拿出来，主要和螺母配合的，最前头是60度的锥锥度，这个锥度是和螺母里面的60度接触，螺母通过螺纹向刀柄里面压紧，通过60度的接触面向里面移动从而实现ER夹头加持。
用来装在钻、攻、铣床或加工中心主轴上的一种用来禁锢钻攻刀具或者是铣刀具的筒形夹具，也称ER筒夹。
也可以用来固定加固需要改造加工零件的一种固定锁紧装置。
ER弹簧夹头，夹紧力大，夹持范围广，精度好。
广泛用于镗、铣、钻、攻丝、磨雕刻等加工。
ER夹头，是弹簧夹头的一种，一般用于数控刀柄配套使用。
弹性夹头近两年使用率提高迅速，比两年前增长近百倍。
随着小型加工业不断兴起，加工的质量、精度无疑是目前最大的竞争对象，而此类筒夹的出现，在某种程度上成为了中小型企业生存的关键所在。
ER筒夹在其常规使用中，运用最多的是ER11-ER32.占此类筒夹的9/10。
第3章 切削加工用工、夹具1
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图3.10 角铁式车床夹具
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图3.10是一种典型的角铁式车床夹具，工件 7以两孔在圆柱定位销2和削边定位销 1上定位； 底面直接在支承板4上定位。两螺旋压板分别在两 定位销孔旁把工件夹紧。导向套8用来引导加工轴 孔的刀杆，9是平衡块，以消除夹具在回转时的不 平衡现象。夹具上还设置有轴向定程基面3，它与 圆柱定位销保持确定的轴向距离，可以利用它来 控制刀具的轴向行程。
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（3）花盘类车床夹具 以上2类车床夹具一般用于加工外形较规则的 零件，相当多的零件外形较复杂，或加工工序中 加工表面与其他表面还有相互位置要求，常用花 盘类夹具进行加工。对小批量生产，一般可在车 床花盘附件上用螺钉压板装夹，而批量生产则采 用专用花盘类车床夹具。 图3.11所示杠杆零件镗孔车床夹具，工件以 弹性筒夹和活动V形块定心夹紧。
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图3.7 导轨式靠模车锥度工具
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使用导轨式靠模车锥度工具时，切削运动由 以下几部分组成：①床鞍作走刀运动；②拆除中 滑板丝杆使中滑板6能自由地滑动，固定在中滑板 上的滑块4嵌在导轨式靠模2的槽内作斜向运动； ③转直小滑板作进给运动，调节吃刀量。 采用此工具车圆锥时，转动靠模，使其与车 床主轴线的交角等于工件要求的斜角，调整后用 螺钉7紧固。靠模的转动值是用移动量C来表示的， 由下式计算：
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 3章
切削加工用工、夹具 切削加工用工、
夹紧机构
图3.37弹性夹头和弹性心轴 1夹具体；2弹性筒夹；3锥套；4螺母；5心轴
(5) 波纹套定心夹紧机构
图3.38 波纹套定心心轴 1螺母；2波纹套；3垫圈；4工件；5支承圈
(6) 液性塑料定心夹紧机构
图3.39液性塑料定心夹紧机构 1夹具体；2簿壁套筒；3液性塑料； 4滑柱；5螺钉；6限位螺钉
复习题
（１）多件平行联动夹紧机构图3.26
②多件连续夹紧机图3.27
③对称式多件联动夹紧机构 图3.28
④复合式多件联动夹紧机构图3.29
⑶与其它动作联动的夹紧机构
①先定位后夹紧的联动机构图3.30
（２）夹紧与移动压板联动机图 3.31
③夹紧与辅助支承联动机构
3.32
3.5 定心夹紧机构
目录
下一节
3.4 联动夹紧机构
联动夹紧机构：利用一个原始 作用力实现单件或多件的多点、 多向同时夹紧的机构。 联动夹紧机构的主要形式及其 特点：
⑴单件联动夹紧机构
图3.23单件同向联动夹紧机构
②单件对向联动夹紧机构图3.24
（３）单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
图3.25互垂力或斜交力联动夹紧机构
２、多件联动夹紧机构
1、定心夹紧机构的工作原理
例 1：如 图 3.3 3a)，工 件 以外圆定位加工内孔，保 证同轴度。若在套筒中动 配 合 定 位 ： △ jb=0， △db≠0，△dw=△db； 若 在三爪自动卡盘中定位， 因三爪等速向中心的移动， 使定位基准没有位移， △db=0，△dw=0。
b)
例2：如图3.33b)，在 工件上加工槽，保证对 工件中心面的对称度。 若采用固定双支承平面 定位：△jb≠0，△db=0， △dw=△jb； 若 左 右 侧 面采用等速内、外移定 位元件，使定位基准为 中 心 面 ， △ jb=0， △dw=0。
弹性筒夹安全操作及保养规程
彈性筒夾安全操作及保养规程简介彈性筒夾是工业生产中常见的紧固工具。
它具有操作简便、使用寿命长等特点，但如果不注意安全操作和保养，就会造成危险或影响工作效率。
本文将介绍彈性筒夾的安全操作、保养规程及注意事项。
安全操作1. 空载试压在第一次正式使用彈性筒夾之前，必须进行空载试压。
具体步骤如下：1.将夹具打开，使其成为一个较大的圆形，使之产生最大的张力。
2.把夹具吊在合适的位置，确保夹具没有接触到地面或其他物体。
3.用安全绳捆绑住夹具，以防止在空载试压时夹具突然开裂导致人员受伤。
4.利用气源-2个气压表-钳子等工具进行检查，检查30秒钟，最小可见压力2个气压，检查其是否有漏气。
5.当确认夹具没有漏气时，方可使用。
2. 不可超载彈性筒夾的最大负载能力是其标称直径的80倍，超过该负载将会造成夹具泄漏或断裂。
因此，在使用夹具前，必须确认夹具能够承受的负载。
3. 避免侧向力影响在夹具使用中，为了避免夹具受到侧向力的影响，需要调整受夹对象的位置，使夹具与受夹对象成为同一直线。
4. 动态夹紧时不能使用手为防止手部受伤事故，夹具在动态夹紧时，不能使用手靠近夹具。
5. 不能将夹具抛掷夹具不能强制抛掷或摔跤，以免夹具部分磨损或变形引起事故。
6. 定期检查为保证夹具安全性能，必须定期进行检查和维护。
具体操作可参考以下规程。
保养规程1. 使用后清洗在使用完彈性筒夾后，必须对夹具进行清洗，否则随着时间的推移，夹具内就会留下残留物，从而对夹具的安全性能产生影响。
2. 避免碰撞夹具在存放时，应该避免与硬物发生碰撞，以避免夹具的外部和内部损伤。
3. 定时润滑夹具中的压缩气体在缩小和放松时会产生前向和后向移动力，如果夹具没有定时维护和保养，就会引发问题。
定期检查必须包括润滑剂的检查和添加等。
4. 定期检查夹具在正常使用期间，由于内部外部环境的影响, 也会发生质量问题, 所以要定期检查。
检查总要包括外观、压强合格度、检查漏气等多方面。
机械加工工艺装备夹具课件
F = FJ tan(φ2+α)
斜角α=10°～14° 一般摩擦系数f=0.1～0.15 摩擦角φ≈5°45′～8°32′ 图1.96 斜楔夹紧受力分析
◆斜楔的自锁条件
F1 ≥ F F1 =FJ tanφ1 F = FJ'tan(α-φ2)
FJ = FJ'
tanφ1≥tan(α-φ2)
φ1 = φ2 = φ， α≤2φ
电动夹具 磁力夹具 真空夹具
1.3.1 机床夹具概述
●机床夹具的组成
①定位元件 —确定工件的正确位置 ②夹紧装置 —夹牢工件，保证工件正确位置不变 ③对刀及导向装置 —迅速确定刀具与工件的相对位置 ④夹具体 —夹具的基础件 ⑤其他装置或元件 —分度装置、联接元件等
1.3.2 工件的定位
基准及其分类
1.3.2 工件的定位
1、工件定位的方式
（1）直接找正定位—精度取决于工人技术水平 单件小批生产，位置要求高
a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
图 1.60 直接找正定位
（2）划线找正定位—精度低 单件小批，复杂件，毛坯精度低
图1.61 划线找正定位
（3）夹具定位—生产率高，定位精度高成批及大量生产
①明确设计任务，收集设计资料
②拟订夹具结构 —定位方案；夹紧方案；刀具引导方式； 方案，绘制夹具 其他装置；总体结构及安装方式 草图
③绘制夹具总图 —工作位置为主视图
双点划线画工件（余量网纹表示） 画定位→夹紧→导向件→夹具体 标注总图技术要求 绘制夹具零件图
●夹具总图技术要求的标注
①轮廓尺寸 —L×H×B ②定位技术要求 —定位件与工件配合，定位件间要求 ③对刀技术要求 —对刀件与刀具配合，对刀件间要求 ④机床连接要求 —与机床联结尺寸、配合 ⑤夹具制造技术要求
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弹性筒夹
弹性筒夹又称高精度弹性夹头、精密筒夹，常用在精密仪器和设备上进行实验、钻铣。
弹性筒夹使用比较普遍，一般精度要求0.01MM 以下的工件，都需要用到。
夹持范围一般从0.5—34MM不等，其配套部件为：压帽、连接刀杆刀柄和扳手
弹性筒夹一般分为ER型和C型（强力直柄夹头），市场上多为ER型夹头，因其性能稳定、精度高、装卸简单、价格便宜因此使用较多。
其特性是径向跳动仅为C型筒夹的一半，大大提高产品在加工过程中的精度要求，从而减少报废率。
ER型筒夹分为公制和英制两种，可按照各自尺寸要求选择不同制式的筒夹。
ER夹头按其规格(公制)大致分为以下八大块：
ER50
6.0-10.0
505246.060.012.68.5 5.5
1.0
>10.0-34.0 2.0筒夹径向跳动所测量的距离值：
弹性筒夹一般型号
ER50筒夹加上ER50压帽和扳手：
三大普通型号及高速性螺母：
ER弹性筒夹材质分类较多，其中以65mn(弹簧钢)性能最为突出，是广大企业首选型号（AA级标准,可选英制：如1/8英寸，1/2英寸等常见单位）
配套装备—机床延长杆MT型锥柄连接杆
BT系列刀柄上的弹性筒夹
BT50型刀柄配合ER50弹性筒夹
带锥度的延长杆直柄延长杆带弹性筒夹
英制的弹性筒夹
弹性筒夹所配套的各种压帽C型强力夹头：。