2.2 常用的夹紧机构
《机械制造工艺学》形考任务3答案
《机械制造工艺学》综合复习资料一、判断题1．用大数互换法计算出的零件公差比完全互换法的大。
( √) 2．直接找正法对工人的技术要求比夹具装夹法高。
( √) 3．零件的表面粗糙度值越低越耐磨。
( √) 4．导轨垂直面内直线度误差是误差敏感方向。
( ×) 5．表面的微观几何性质主要是指表面粗糙度。
( √) 6．在同一个装配尺寸链中，一个零件的有关尺寸只能出现一次。
( ×) 7．延长工作时间是提高劳动生产率的一种方法。
( ×) 8．用三爪卡盘夹持工件车外圆属于完全定位。
( ×) 9．冷校直会产生内应力。
( √) 10．加工原理误差是由于机床几何误差所引起的。
( ×) 11．用六个支承点就可使工件实现完全定位。
( ×) 12．减小误差复映的有效方法是提高工艺系统的刚度。
( √) 13．在一道工序中只能有一次安装。
( ×) 14．在机械加工中，一个工件在同一时刻只能占据一个工位。
( ×) 15．加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。
( √) 16．误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的。
( √) 17．定位误差属于常值系统性误差。
( ×) 18．零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。
( √) 19．切削加工时，进给量和切削速度对表面粗糙度的影响不大。
( ×) 20．专用夹具是专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。
( √)二、选择题1．零件机械加工工艺过程组成的基本单元是 B 。
A．工步；B．工序；C．安装。
2．批量是指 A 。
A．每批投入制造的零件数；B．每年投入制造的零件数；C．在一个产品中的零件数。
3．零件的生产纲领是指 C 。
A．一批投入生产的零件数量；B．生产一个零件所花费的劳动时间；C．零件的全年计划生产量。
4．可动调整法是采用 C 来保证装配精度的。
A. 更换不同尺寸的调整件；B. 修配一个零件的尺寸；C. 改变调整件的位置。
夹具复习题
一填空1 常用的夹紧机构( )、( )、( )三种，其中( )增力作用最小2 正确确定夹紧力，主要是确定夹紧力的( )、( )、( )3 工件的定位误差主要是由( )、( )组成。
定位误差一般不应大于工序尺寸公差的( )4 导向套有( )、( )、( )三种型式，在双面导向的情况下，要求镗杆与机床主轴( )5 在夹具总装图上，通常标注五种尺寸，它们是( )、( )、( ), ( )、( )6工件以外圆定位元件有( )、( )、( )，工件以孔定位的定位元件有( )、( )、( )。
7 斜楔夹紧机构自锁条件是( )，α越小则( )越大，( )越好，但( )越小圆偏心夹紧机构的自锁条件是( )8(不搞) 双孔定位引起的定位误差包括( )、( )、( )9 斜楔夹紧机构的特点是( )、( )、( ),( )10 生产批量较大时，为便于更换磨损的钻套，应使用( )钻套、当孔需进行多工步加工时，应使用( )钻套11 钻床夹具的种类很多，一般分为( )、( )、( ), ( )、( )、( )12 不搞，对定销和分度盘轴线( )时，称为( )分度装置，( )时，称为( )分度装置13 机床夹具主要由( )、( )、( )、( )、( )其他元件组成。
14 工件以平面定位时，定位元件通常为：( )、( )、( ), ( )二判断1 工件夹紧后，不能动弹了，所以六个自由度全被限制了，也就实现了完全定位。
( )2 零件的加工精度，特别是加工表面之间的尺寸和位置精度与工件的定位和夹紧误差有密切关系。
( )3 钻套下端面与加工孔端面的空隙越大，则排屑越方便，因此设计时，端面间隙越大越好。
( )4 当作用在斜楔的外力一定时，斜楔升角越小，则夹紧力越大，夹紧行程越小。
( )5 夹具的基本作用是保证工件的尺寸精度。
( )6 只要六个定位支承点，工件的六个自由度就可以完全被限制。
7 批量小，只用钻头钻孔时，应该采固定钻套引导刀具。
22常用的夹紧机构 PPT
6、波纹定心夹紧机构
机构简单、装夹方便、使用寿命长、定心精度可 达Φ0.005－0.01，精加工工序中应用较广泛。
FJ
FQ
tan1tan(2)
（1）斜楔的自锁性。
在夹紧作用力去掉后，在纯 摩擦力作用下，仍能保持夹 紧的现象。
自锁条件： F1≥FRx， 即：FWtgφ1 ≥ FWtg(α- φ2) 所以，α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。
αmax =12º,一般取6º～8º。 气压或液压不需自锁，可稍 大些。
1 ——螺螺纹处摩擦角(°)
2 ——螺钉端部摩擦角(°)
r ——螺钉端部当量摩擦半径(mm)
单个螺旋夹紧机构
a) 结构简单，但易压伤工件表面，易带动工件旋 转；b)带有摆动压块，克服了上述不足
图示是常用的几种摆动压块， 光面用a)，毛面用b)
可根据杠杆原理改变力 臂关系，使操作省力、使 用方便。
常见的五种典型组合结构：
减力但增加压板行程的组 合结构
不增力但改变夹紧力方向 的组合结构
铰链压板机构，增力但减 小夹紧行程
钩形压板
自调节式压板
图3.20
目录 下一节
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般
动夹紧方式合理组 合构成的机构，均 称为复合式多件联 动夹紧。
夹紧与辅 助支承联 动机构
1、螺旋式定心夹紧机构
结构简单、工作行程大、通用性 好。但定心精度 不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程 大而定心精度要求不高的工件。
刚度高、动作快、
增力比大、工作行程 也比较大，其定心精 度较低。它主要用于 工件的粗加工，由于 杠杆机构不能自锁， 所以这种机构自锁要 靠气压或其它装置， 其中用气压较多。
机床夹具选用简明手册
机床夹具选用简明手册一、夹具种类介绍机床夹具是用于装夹工件，使其在机床上进行加工时保持稳定和正确的位置。
机床夹具的种类繁多，根据不同的分类标准可以分为不同的类型。
常见的机床夹具类型包括：1.按夹具的通用性分类：专用夹具、通用夹具和组合夹具。
2.按夹具的动力来源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具等。
3.按夹具的结构形式分类：单件夹具、流水作业夹具、柔性夹具等。
二、夹具材料选择机床夹具的材料选择对于其使用寿命和性能至关重要。
常用的夹具材料包括：1.铸铁：具有较好的耐磨性和耐冲击性，适用于粗加工和中等精度的加工。
2.钢：具有良好的强度和耐磨性，适用于高精度和高刚度的加工。
3.铝合金：质量轻，散热性好，适用于高速加工和轻型零件的加工。
4.硬质合金：硬度高，耐磨性好，适用于高硬度材料的加工。
三、工件定位原理工件定位是机床夹具的重要功能之一，其原理主要是根据工件定位面的形状和位置，确定工件在夹具中的位置。
常用的工件定位原理包括：1.平面定位：利用平面作为定位面，限制工件的移动自由度。
2.圆柱孔定位：利用圆柱孔作为定位面，限制工件的旋转自由度。
3.锥面定位：利用锥面作为定位面，限制工件的移动和旋转自由度。
4.特殊定位：根据工件的具体形状和加工要求，采用特殊的定位方式。
四、夹紧力与夹紧机构夹紧力是机床夹具中用于固定工件的力量，其大小和方向应适当，以保证工件在加工过程中不会发生移动或振动。
常用的夹紧机构包括：1.机械式夹紧机构：利用机械力进行夹紧，如弹簧、凸轮等。
2.液压式夹紧机构：利用液体压力进行夹紧，如液压缸等。
3.气动式夹紧机构：利用气体压力进行夹紧，如气动活塞等。
4.组合式夹紧机构：结合了机械、液压或气动等方式进行夹紧，以达到更好的夹紧效果。
五、夹具设计与优化夹具设计是机床夹具选用的重要环节，需要根据工件的加工要求、机床的参数以及生产效率等因素进行综合考虑。
在设计中，应注重以下几个方面：1.定位精度：确保工件在夹具中的位置准确，减小定位误差。
夹紧机构(刘旋)
《机械系统设计》课程期末考查课程设计说明书学科专业：机械设计制造及其自动化班级：1117441学号：111744125学生姓名：刘旋指导老师：徐刚2014年6月工件夹紧机构设计一、工件的夹紧将工件定位后的位置固定下来称为夹紧，夹紧的目的是保持工件在定位中所获得的正确位置，使其在外力（夹紧力、切削力、离心力等外力）作用下，不发生移动和振动。
图 9-33 液压夹紧的铣床夹具1 －压板2 －铰链臂3 －活塞杆4 －液压缸5 －活塞1.1 夹紧装置的组成夹紧装置由两个基本部分组成。
1.1.1动力装置夹紧力的来源于人力或者某种动力装置。
用人力对工件进行夹紧称为手动夹紧。
用各种动力装置产生夹紧作用力进行夹紧称为机动夹紧。
常用的动力装置有：液压、气动、电磁、电动和真空装置等。
1.1.2夹紧机构一般把夹紧元件和中间传递机构和成为夹紧机构。
1 ）中间传递机构它是在动力装置与夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。
其主要作用有：改变作用力的方向和大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠，尤其在手动夹具中。
2 ）夹紧元件是执行元件，它直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
图 9-33 所示是液压夹紧的铣床夹具。
其中，液压缸 4 、活塞 5 、活塞杆 3 组成了液压动力装置，铰链臂 2 和压板 1 等组成了铰链压板夹紧机构，压板 1 是夹紧元件。
1.2对夹紧装置的基本要求（ 1 ）能保证工件定位后占据的正确位置。
（ 2 ）夹紧力的大小要适当、稳定。
既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。
夹紧力稳定可减少夹紧误差。
（ 3 ）夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。
工件的生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。
（ 4 ）工艺性好，使用性好。
其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。
二、夹紧力的确定设计夹具的夹紧机构时，所需夹紧力的确定包括夹紧力的作用点、方向、大小三要素。
机床夹具设计与制造试题
安徽农业大学夹具试题汇总一填空1常用的夹紧机构()、()、()三种，其中()增力作用最小2正确确定夹紧力，主要是确定夹紧力的()、()、()3工件的定位误差主要是由()、()组成。
定位误差一般不应大于工序尺寸公差的()4导向套有()、()、()三种型式，在双面导向的情况下，要求镗杆与机床主轴()5在夹具总装图上，通常标注五种尺寸，它们是()、()、(),()、()6工件以外圆定位元件有()、()、()，工件以孔定位的定位元件有()、()、()。
7斜楔夹紧机构自锁条件是(),a越小则()越大，()越好，但()越小圆偏心夹紧机构的自锁条件是()8(不搞)双孔定位引起的定位误差包括()、()、()9斜楔夹紧机构的特点是()、()、(),()10生产批量较大时，为便于更换磨损的钻套，应使用()钻套、当孔需进行多工步加工时，应使用()钻套11钻床夹具的种类很多，一般分为()、()、(),()、()、()12不搞，对定销和分度盘轴线()时，称为()分度装置，()时，称为()分度装置13机床夹具主要由()、()、()、()、()其他元件组成。
14工件以平面定位时，定位元件通常为：()、()、(),()二判断1工件夹紧后，不能动弹了，所以六个自由度全被限制了，也就实现了完全定位(X)2零件的加工精度，特别是加工表面之间的尺寸和位置精度与工件的定位和夹紧误差有密切关系()3钻套下端面与加工孔端面的空隙越大，则排屑越方便，因此设计时，端面间隙越大越好()4当作用在斜楔的外力一定时，斜楔升角越小，则夹紧力越大，夹紧行程越小()5夹具的基本作用是保证工件的尺寸精度。
()6只要六个定位支承点，工件的六个自由度就可以完全被限制。
7批量小，只用钻头钻孔时，应该采固定钻套引导刀具。
()8车削外圆时不可能也没有必要消除工件绕自己轴心回转的自由度()9螺旋夹紧机构与圆偏心夹紧机构的作用与斜楔夹紧是相同的。
()10只要有六个定位支承点，工件的六个自由度句可以完全被限制()11设计联动夹紧机构时，常采用自动调节夹紧力的浮动机构，以便补偿工件及夹具元件相应尺寸的误差()12()工件夹紧后，不能动弹，故六个自由度全被限制，也就实现了完全定位。
机械制造学复习题及参考答案
《机械制造学》课程复习资料一、填空题：1.切削运动按其作用不同，分为和。
2.切削要素包括和。
3.切削层横截面要素是指切削层的横截面尺寸，包括、以及三个要素。
4.任何刀具都由和组成。
5.用来确定刀具几何角度的参考系有和两类。
6.目前最常用的刀具材料是和。
7.切屑形态主要有、、和四种类型。
8.通常用、和作为衡量切屑变形程度的指标。
9.刀屑接触区分为粘结区和滑动区两部分，在粘结区内的摩擦为，而在滑动区内的摩擦为。
10.在切削条件中影响积屑瘤的主要因素是、、以及。
11.影响切削变形的主要因素有、、和。
12.切削力来自与。
13.测力仪是测量切削力的专用仪器，常用的测力仪有和两种。
14.影响切削力的主要因素是、和。
15.刀具磨损的形式分为和两类。
16.按照磨损部位的不同，正常磨损分为、和三种形式。
17.刀具的磨损过程分为、和三个阶段。
18.金属切削加工中，常用的切削液分为、和三大类。
19.切削用量的优化主要是指和的优化组合。
20.某车床型号为CA6140，其最大工件车削直径为 mm。
21.为了实现加工过程中的各种运动，机床必须具备、和三个基本部分。
22.通常传动链中包括和两类传动机构。
23.为实现一个复合运动，必须油一条和一条或几条。
24.无心磨削有和两种。
25.砂轮磨料根据其颗粒大小分为和两类。
26.齿轮的切削加工方法按其成形原理可分为和两大类。
27.齿轮滚刀实际上就是一个；剃齿刀实质上就是一个高精度的。
28.滚刀安装时，安装角在数值上等于滚刀的。
29.麻花钻的刀柄是钻头的夹持部分，有和两种。
30.坐标镗床用于孔本身精度及位置精度要求都很高的加工。
31.毛坯主要有、、、和五种。
32.工艺基准根据其使用场合的不同，可以分为、、以及四种。
33.在机械加工中，引起工艺系统热变形的热源主要来自和两个方面。
34.影响加工精度的误差因素按其性质分为和两类。
35.零件表面层的几何形状特征主要由、、以及四个部分组成。
36.目前世界各国的CAPP系统主要用于零件，而且多应用于单件小批量生产类型。
数控机床中几种常见的回转轴的夹紧方式
数控机床中几种常见的回转轴的夹紧方式李蕾【摘要】数控机床中常见回转轴需具备夹紧或要求更高的准确定位夹紧,本文针对这种定位夹紧需求,介绍几种常用的夹紧机构,并阐述了回转进给机构中定位夹紧机构的设计和应用方法.【期刊名称】《有色设备》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P21-23,32)【关键词】数控机床;液压式;夹紧旋转轴【作者】李蕾【作者单位】北京中色建设机电设备有限公司,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TG659在数控机床中尤其是功能部件中旋转轴是极其常见的运动组件，常用来传递力、扭矩、回转运动等，但有时需要对旋转轴进行快速定位夹紧和快速定位松开，用以实现某些加工需求。
如摆头、转台等对工件指定角度平面或定向特征进行定位加工，卧式车铣加工中心进行铣削，立式加工中心电主轴进行车削等加工工序时，要求旋转轴能够精确定位且承受较大的切削扭矩。
仅靠驱动系统和传动机构通常不能满足工件所需的定位精度要求，当刀具或工件承受较大切削力时，回转轴会承受较大切削扭矩，势必会使驱动电机发热量大，传动机构刚性不足受力变形，引起刀具或工件振动等问题，影响加工质量[1]。
基于以上需求，定位夹紧机构在回转轴上的应用越来越广泛，它可以快速准确的夹紧及松开回转轴，而且可以将制动扭矩传递给主轴箱等外界零部件，释放驱动系统和传动机构得到较大的传动刚性。
本文介绍了几种常用的数控机床中常用的夹紧机构，给出了其设计方法及应用领域。
1.1 环抱式液压夹紧机构环抱式液压夹紧机构基本原理是将液压油的压力转换成旋转轴的径向夹紧力，夹紧面作用于旋转轴表面产生摩擦扭矩。
设液压油压力为P(MPa)，夹紧面面积为A=2πR×B×a%其中R为被夹紧旋转轴部位的半径，B为夹紧面沿轴向的宽度；a%为夹紧机构夹紧面占整圆周的百分比。
则产生的夹紧力为F=P×A夹紧扭矩为T=μF×R=μ·P·2πR×B×a%×R=2πR2μPB×a%其中μ为夹紧机构夹紧面与旋转轴被夹紧面的摩擦系数。
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直接采用斜楔时产生的夹紧力
⑴夹紧力Fw（ FJ）计算： FQ—作用在斜楔上的原始水平作用力； α—斜楔升角； φ 1、 φ 2：斜楔与工件、夹具体之间的 摩擦角
FJ
FQ tan1 tan( 2 )
2、工作特点
（1）斜楔的自锁性。
在夹紧作用力去掉后，在纯 摩擦力作用下，仍能保持夹 紧的现象。 α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。 αmax =12º,一般取6º ～8º。 气压或液压不需自锁，可稍 大些。
（2）改变作用力方向
（3）增力比计算
由夹紧力公式可知，夹紧力FJ(FW)与原始作 用力之比为扩力比，
FJ 1 iF FQ tan1 tan( 2 )
（4）斜楔夹紧行程h小
h i s tan a s
S受斜楔长度限制，要增 大夹紧行程h，须增大 斜角α。但α越大，自 锁性差。所以常采用 双斜楔结构。
4、弹簧套筒式定心夹紧机构
机构简单、体积小、操作方便迅速，因而应用 十分广泛。一般用于半精加工或精加工场合。
5、膜片卡盘定心夹紧机构
具有工艺性、通用性好、定心精度高操 作方便迅速等特点。但它的夹紧力较小， 较常用于滚珠轴承零件的磨削或车削加工 工序。
6、波纹定心夹紧机构
机构简单、装夹方便、使用寿命长、定心精度可 达Φ 0.005－0.01，精加工工序中应用较广泛。
3、快速装卸机构
1）快卸垫圈螺母夹紧机构
2）快卸螺母结构 3）回转压板夹紧机构
4）快卸螺杆机构
5）直槽与螺旋槽相连的螺杆结构
图3.20
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般 用于夹紧行程及切削负载较小且平稳的加工场合 。
（二）各类典型机构特点及适用范围
按定心作用原理分类：
一种是依靠传动机构使定心夹紧元件同时作等速移动， 从而实现定心夹紧； 另一种是依靠定心元件本身作均匀的弹性变形，从而 实现定位夹紧。
1、螺旋式定心夹紧机构
结构简单、工作行程大、通用性 好。但定心精度 不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程 大而定心精度要求不高的工件。
7、液性塑料定心夹紧机构
工作原理：液态塑料 压力下使薄壁部分在 径向产生均匀的弹性 变形，从而将工件定 心夹紧。 特点：定心精度高、 定位稳定，实用性强
2、杠杆式定心夹紧机构
刚度高、动作快、 增力比大、工作行程 也比较大，其定心精 度较低。它主要用于 工件的粗加工，由于 杠杆机构不能自锁， 所以这种机构自锁要 靠气压或其它装置， 其中用气压较多。
3、楔式定心夹紧机构
结构紧凑且传动准确，定心精度可达Φ 0.02 －0.07，比较适用于工件以内孔为定位基准的半 精加工
（3）对向式多件联动夹紧
这类夹紧机构 可减少原始作 用力，但相应 增大了对机构 夹紧行程要求
（4）复合式多件联动夹紧
凡将上述多件联 动夹紧方式合理组 合构成的机构，均 称为复合式多件联 动夹紧。
夹紧与辅 助支承联 动机构
六、定心夹紧机构
Байду номын сангаас
（一）工作原理
当被加工面以中心要素（轴线、中心平面）为工序加工 基准时，为使基准重合以减少定位误差，常采用能同时实 现对工件定心定位和夹紧的夹紧机构—定心夹紧机构。 ①“定位—夹紧”元件合二为一； ②始终有：△db=0； ③主要用在要求定心和对中的场合
单件对向联动夹紧机构
单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
2、多件联动夹紧机构
此机构多用于中小 型工件的多件加工。 按其对工件使力方 式的不同， 一般分为四种基本
形式：
（1）平行式多件 联动夹紧 F FW Wi n
（2）连续多件夹紧
理论上各工件的夹紧力：
FWi Fw
实际上，在夹紧系统中，各环节的变形、传力过程中均存 在摩擦能耗， 工件较多时，力在传递过程中存在损耗，末 件夹紧力可能会不足。
§2.2 常用的夹紧机构
在夹具的各种夹紧机构中，以斜楔、 螺旋、偏心、铰链机构以及由他们 组合而成的夹紧装置应用最为普遍
一、斜楔夹紧机构
1－斜楔 2－工件 3－夹具体 锤击夹紧和松开工件，原理是楔紧作用。斜楔一般用20号 钢渗碳淬火或45号钢淬火。
1、受力分析：
FW即斜楔对工件的夹紧力 FJ
3、适用场合
由于增力比、夹紧行程、自锁条件是相互制约， 在确定斜楔升角时，要兼顾三者的实际需要。单 一斜楔夹紧机构夹紧力小且操作不便，很少使用， 通常用于机动夹紧或组合夹紧机构中。
二、螺旋夹紧机构
本质：相当于斜楔绕在圆柱体上形成，所以夹紧 工件仍是楔紧作用。 结构简单，螺纹升角α ≤4°，夹紧可靠，耐振。 夹紧行程不受限制，但夹紧行程大时，操作时间 长。 缺点是夹紧动作较慢，机动夹紧较少用。
四、铰链夹紧机构
铰链夹紧机构 是一种增力机 构，由于结构 简单，增力倍 数大，摩擦损 失小，故在气 动夹具中应用 广泛。
五、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。 主要形式： 单件联动夹紧机构 多件联动夹紧机构
1、单件联动夹紧机构
单件同向联动夹紧机构
主要结构形式：单个螺旋夹紧结构、螺旋压板夹 紧机构
1、单个螺旋夹紧机构
受力分析: MQ—原始力矩; M1—螺母阻止螺钉转动的力矩; M2—工件阻止螺钉转动的力矩; 仨作用下处于平衡：
螺纹的形成
2、螺栓压板夹紧机构
可根据杠杆原理改变力臂关系，使操作省力、 使用方便。 常见的五种典型组合结构： 减力但增加压板行程的组合结构 不增力但改变夹紧力方向的组合结构 铰链压板机构，增力但减小夹紧行程 钩形压板 自调节式压板