蓝新特组合夹具应用设计方案.doc

蓝新特组合夹具应用设计方案1概述11工装夹具是工艺装备中的一个主要组成部份。在机械制造中占有重要位置。它对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，扩大机床使用范围，缩短产品试制周期等都具有重要意义。它也是机械制造业的一个瓶颈。1.2随着科学技术的发展，市场对新产品的需求也不断增加。机械产品的种类增多，产品的设计制造周期缩短，更新换代增快。传统的大批量生产模式逐渐被中小批量生产模式所取代。按单一品种设计专用夹具的方法已不能满足生产发展的需求。因此，如何缩短工艺装备的设计、制造周期，以及产品换型后对原有工装夹具的延续使用已势在必行。机械制造业要适应这种变化，其工艺装备必须具备较高的柔性，国外，不但把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，在大规模生产的汽车制造领域也正向柔性制造的方向发展，并将其作为机械制造方式的主要发展方向。1.3柔性化的重点主要在机床和工装两方面，而夹具又是工装柔性化的重点。在国内，夹具现状相当落后，90%以上的工装夹具用的是专用夹具。而专用夹具需设计、制造，生产准备周期要12个月，严重制约了制造业的快速发展。只有技术标准化、设计自动化，生产专业化、供应市场化、组装精密化、管理数字化的先进夹具生产模式，才能改变工装夹具的落后现状。机械加工中如采用可循环使用的组合夹具来完成工艺过程，可将夹具的生产准备时间缩短至12小时，可节省90%的夹具设计时间，节省90%的夹具制造时间，节省90%的制造夹具的钢材，节省80%的夹具存储保管费用。能大幅度提高新产品研发速度和生产准备时间。1.4目前，国内许多大型企业为缓解工装夹具的供需矛盾，均采用组合夹具来解决专用工装周期长、成本高的问题。2什么是组合夹具？2.1组合夹具是由一套预先制好的、具有不同形状、不同规格的标准元件组成。可分为基础件、支撑件、定位件、调整件、导向件、紧固件、组合件等。使用时，根据工件的工艺要求、选取元件、组装出供机械加工使用的工装夹具。组合夹具可分为槽系组合夹、孔系组合夹具、蓝新特组合夹具。由于它应变能力强、设计和制造周期短、成本低，深受用户的青睐。3组合夹具的性质组合夹具本质上与设计和制造一套专用夹具相同，也是一个设计（构思）和制造（组装）的过程。因此，组合夹具具有通用性和专用性双重性质，组合夹具的元件是通用性的标准件，而一旦组装成成套夹具即为专用夹具。4组合夹具与专用夹具的区别4.1组合夹具：不需要设计、不需要制造，循环使用，快速成型，降低成本。它的生产流程是：元件库-组装使用拆卸清洗油封元件库4.2专用夹具：设计、制造周期长，成本高，极不适应现代工业产品的更新速度。它的生产流程是：设计制造使用报废5组合夹具的分类：5.1第一类：槽系组合夹具。二战期间,军械修理时，需要复制损坏的零件,没有工装保证,零件加工不合格,制作工装又来不及,于是发明了槽系组合夹具,它的优点是：螺栓在十字网状T形槽里行走自如,平移调整方便,很容易满足异形零件的定位装夹要求，适用于普通机床上进行一般精度零件的机械加工，其缺点是:定位螺栓在X/Y轴上线性调整,被加工零件靠摩擦力定位,受力大或多次使用时定位点会位移。5.2第二类：孔系组合夹具。上世纪，数控机床问世了 ,它转速高,切削量大,对夹具的刚性提出更高要求,于是出现了孔系组合夹具.，它的优点是：:销和孔的定位结构准确可靠,彻底解决了槽系组合夹具的位移现象;它的缺点是:只能是在预先设定好的坐标点上定位,不能灵活调整.。5.3第三类：蓝新特组合夹具。当今，零件制造精密化已是机械制造业的共识。机械加工需要一种既有槽系夹具的灵活调整，又有孔系夹具的刚性定位的精密组合夹具，顺应市场需求，于是，出现了蓝新特组合夹具。6关于蓝新特组合夹具6.1蓝新特组合夹具是一套尺寸精度高，标准性、互换性强的元件系统。它传承了槽系组合夹具的调整灵活和孔系组合夹具的钢性定位的特点，不用测量工具，在三维空间即可设定以0.01毫米为单位的精确空间位置，或设定以为单位的空间角度位置。7蓝新特组合夹具基本功能：7.1对通用夹具（三爪、台钳）不易装夹的异型的，带有角度、复合角度加工要求的，批量生产时要满足重复定位精度要求的零件，完成快速装夹，是蓝新特夹具的基本功能。8蓝新特组合夹具的工作原理：8.1在一块坐标孔有序排列的并与机床主轴坐标对应的基础板上，通过若干标准元件的组合，完成三维空间0.01毫米级差的有级调正，来满足异型零件的定位要求，再通过螺栓、压板或气动、液压元件将被加工零件紧固。9蓝新特组合夹具的技术特点：9.1孔、槽结合：采用销键和键槽结合的定位结构，克服了槽系夹具刚性差、不稳定，及孔系夹具不能连续调整的缺点，将孔、槽夹具的优势合二为一。用一套蓝新特组合夹具能代替孔、槽夹具两个系统6个系列的功能。9.2刚性定位：两销一面的连接结构，其结合强度比槽系组合夹具靠摩擦力连接的方式提高N倍，使用中不会因受力过大而改变精度，大大提高夹具精度的稳定性。9.3柔性调整：用蓝新特夹具元件在三维空间位置可实现001毫米级差的有级调整。或以为单位的角度调整。9.4精密组装：利用最小间隔为001毫米的偏心销键，直接定位，不需测量，就可完成001毫米精度的快速组装，零件装夹重复定位精度为0005毫米。9.5快速安装：利用2个定位销和24个螺栓把组装好的夹具用2分钟可在台基体板上准确定位安装，减少机床的停机时间。9.6通用兼容：蓝新特组合夹具的小、中、大、重四个系列均采用12毫米销孔及14毫米键槽的统一定位结构，既可自成体系独立组装，也可4个型别混合组装，还可以与现有的槽系、孔系组合夹具兼容组装。 9.7结构设计巧：该系统284个品种，781个规格就可完成槽系、孔系组合夹具574个品种2850个规格的功能，品种减少了51%，规格减少了75%，既提高使用效率，也节省了投资。9.8数字化管理：9.81蓝新特组合夹具的通用性，互换性特点，具备了建数模的硬件条件，用计算机辅助设计组合夹具，方便、快捷、省时、省力，可模拟组装、模拟加工、对夹具压紧力，切削量、切削速度，加工障碍分析等信息都能预先得知。9.8.2计算机与库房管理结合，可随时掌握库存元件状况，并根据库存品种、数量、选择元件，设计夹具时做到胸中有数。9.8.3夹具设计完毕，用计算机输出元件清单和拼装爆炸图，实时反映拼装过程，让组装工人凭单选元件，照图装夹具。9.8.4夹具设计定型后，可存入计算机，以备下次调用，一次设计，终身使用。10蓝新特组合夹具元件的分类： 10.1型别分类：柔性组合夹具分成4个型别，即：大型、中型、小型、重型四种型号，均采用12毫米的销孔和14毫米键槽的统一定位结构，既每个型别可以独立组装，也可以4个型别混合组装。10.2 元件分类：可分为基础件、支撑件、定位件、调整件、导向件、压紧件、紧固件、组合件、其它件。11蓝新特组合夹具元件的作用：111基础件：是组合夹具的基础，其它元件通过它连成一个整体，组成一套夹具。其中包括：方形基础板、长方形基础板、圆形基础板和基础角铁、两面体、方箱等。11.2支撑件：是组合夹具的骨架元件，在夹具中起到上下连接的作用。用作不同高度的支承和做各种平面定位支撑。包括各种方形支撑、长方形支撑、垫片、垫板、V型支撑、连接支撑、角度支撑等。11.3定位件：用于保证夹具中各元件的定位精度和连接强度及整个夹具的可靠性。包括各种定位销、定位键、定位板、定位块等。11.4调整件：用于形位尺寸的调整和角度的调整，包括各种偏心销键、调整垫片转角垫板等。11.4导向件：用于确定刀具与工件的相对位置，加工时起到对刀具的正确引导，包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承。11.5压紧件：用来将工件紧固在夹具上，保证工件定位后的正确位置在外力作用下不变动，也可用作定位挡板，连接支承和其它用。主要指各种压板。11.6紧固件：用来将夹具上的各种元件连接紧固成一个整体，并可通过压板紧固被加工件。包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈等。11.7其它件：在夹具中起辅助作用的其他元件，如连接板、回转压板、摇把滚花手柄、各种支承钉、支承帽、支承环、弹簧、二爪支承、三爪支承、平衡块等。11.8合件：是指在组装过程中不拆散使用的独立部件。按其用途可分为：定位合件、导向合件、分度合件、夹紧合件等。12、蓝新特组合夹具的基本结构：12.1该夹具的基本结构就是元件间的连接方式和基本的部件结构,归纳起来大致有以下几种:（1）基座加宽结构（2）支承支高结构（3）定位定向结构（4）压紧结构（5）角度结构（6）复合角度结构（7）转动结构（8）分度结构（9）利用元件特征尺寸的结构122基座加宽结构如图4-1连接两块等宽的基础板时两块基础板端头分开连接结构两块不等宽基础板连接结构基础板加宽结构基础板端头加长结构圆基础板加宽结构“十”字形的结构框架式基座结构“井”形的框架结构支承支高结构用基础板支高结构用定位支承支高结构桥式钻模支高结构定位定向结构用切边轴组成圆柱定位结构用角度支承组成V形结构斜面定向结构11.5压紧结构用切边轴作斜面夹紧结构角度结构利用合件组成角度结构用切边轴组成正切角度工作台结构平面转角结构分度结构 镗三个方向的孔转动结构利用元件特征尺寸的结构由于元件身的结构尺寸有很高的精度，组装结构时可直接利用元件的尺寸精度来保证工件的尺寸要求。用两个V型垫板做定位与空刀结构用弓形夹和支承件自身夹紧结构用支承转换板组成45结构13蓝新特组合夹具的执行标准：国际标准ISO8526-1及国家和企业标准DXLT002-200514 蓝新特组合夹具编号方法： 141蓝新特夹具元件（LXT-J）的编号方法：采用数字分类代号办法，由夹具代号、系列代号、类别代号、品种代号（包括形状、组）、规格代号五部分组成。夹具元件图号J12101200位数123456789表示内容夹具系统系列类别形状组规格说明：（1）第1位表示“夹具的代号”汉语拼音夹（jia）的第一个字母。（2）第2、3位“系列代号”分为08表示小型、12表示中型、16表示大型、20表示重型四个系列。（3）第4位表示“类别代号”（LXT-J）夹具共分为八大类：“1”表示基础件、2表示支承件、“3”表示定位件、“4”表示导向件、“5”表示”压紧件、“6”表示紧固件、“7”表示其他件、“8”表示合件。（4）第5、6位表示“品种代号”，按夹具元件形状结构特征划分。第5位表示形状：“1”表示正方形、“1”表示长方形、“2”表示基体件、“3”表示角铁“4”表示圆形、“5”表示角度、“6”表示V形、“7”表示 条、板形、“8”表示过渡、“9”表示其他包括组合形。第6位表示组，详见附表。（5）第7、8、9位“规格代号”原则上按夹具元件的外形尺寸（如长度L、高度H）或特征尺寸（如d、D、e）划分。（6）举例：J 1 2 1 0 1 200 夹具系统 中型 基础件类 正方形 基础板 边长表示：200200中型正方形基础板附表：14.2基础件编号简明表组名称形状01234567890正方形基础板基础板台基板1长方形基础板基体板台基板2基体两面基体角铁基体四面体3角铁4圆形基础板5角度6V形7条板8过渡9其他莫氏锥尾基体说明：（1）此表是第5、6位形状、组代表的内容。（2）此表中两面体还包括：A表示光面、C表示带基体板，四面体中还包括：A表示光面、B 表示安装基体、C表示配带基体板。角铁中还包括：A表示光面、B表示配带基体板。14.3支承件编号简明表组名称形状01234567890正方形垫片垫板支撑连接支撑空心支撑1长方形垫片垫板支撑台阶支撑连接支撑空心支撑2基体3角铁4圆形5角度转角垫板转角支承6V形V形垫板V形支承V形角铁角度支承7条板支承连接板纵向移位支承 横向移位支承纵向移位板横向移位板支承转向板螺孔连接 板支承过渡板螺孔过渡板8过渡9其他14.4（三）定位件组名称 形状01234567890键平键（T形键）销键偏心销键T形销键T形偏心销键过渡销键1销圆柱定位销菱形定位销小头台阶定位销大头台阶定位销定位销防滑垫2定位件定位板定位支承定位角铁定位条板3456顶尖7轴套转角调整键条对位轴对位轴套切边轴空心轴8914.5导向件组名称形状01234567890台阶套固定钻套快换钻套1衬套2支承导向支承弹性衬套3钻模板条形钻模板弯头条形钻模板沉槽钻模板沉孔钻模板垫规45678914.6压紧件组名称形状01234567890平板平压板伸长压板连接板12支承压板支承3回转回转板回转压板摆动压板铰链压板45压块压头光面压块678异形弯头压板914.7紧固件组名称形状01234567890螺栓双头螺栓活节螺栓螺孔螺栓压块连接螺栓1螺钉锥端紧定螺钉平键螺钉小头内六角螺钉内六角螺钉压紧螺钉压块连接螺钉2垫圈平垫圈沉孔垫圈球面垫圈锥形垫圈开口垫圈3螺母长方螺母连接螺母带肩螺母滚花螺母过渡螺母456789过渡螺套14.8其他件组名称形状0123456789012支承支承环沉孔支承环平面支承帽3回转销轴棒形手柄45回转弓形头球头6789孔塞螺塞弹簧149合件组名称形状01234567890分度台常用等分分度台插销差动分度台12支承微调高度 支承转角支承座3定位活动V形座4导向折合板密孔导向支座5压紧单向卡紧爪活动钳口斜向顶紧器自适应压头6紧固铰链叉座78组装工具内六角螺钉扳手起销器拨杆915.蓝新特组合夹具定位原理：15.1 六点定位法则：如图； 为置于空间直角坐标系中的可沿X，Y，Z轴任意移动，也可绕X，Y，Z，轴转动的长方体工件，分别用X，Y，Z和X，Y，Z表示。即称为工件的六个自由度，因此，要使工件在空间占有某个确定位置，就必须限制工件相应的自由度。 如图所示；若在XOY平面上有一固定点与长方体的底面接触，则长方体沿Z轴的移动自由度就被限制了。如按图设置6个固定点分别与之接触，则长方体的6个自由度便都被限制了。这些限制工件自由度的固定点，称为定位支承点。由此可知，要完成限制工件的6个自由度，就必须用适当分的6个无重复作用的定位支承点与工件的定位基准面相接触或相配合来限制。这就是工件的定位原理。15.2支承点的分布必须适当。否则6个支承点就限制不了工件的6个自由度或不能有效的限制工件的6个自由度。设计夹具时必须严格按照工件的定位原理，分析研究应该限制工件的哪几个自由度。对那几个自由度可不必限制。夹具实际限制了工件几个自由度，就叫几点定位。16蓝新特组合夹具的定位结构；16.1工件的定位是使同批工件都能在夹具中占据同一正确加工位置。以保证工件相对刀具和机床的正确加工位置。工件在夹具中的定位，是由工件的定位基准面与夹具定位元件的工作表面定位表面相接触或相配合实现的。162 完全定位；必须用相当于6个定位支承点的定位元件，无重复地限制工件6个自由度的定位情况。16.3 不完全定位；用少于6个支承点的定位元件。恰好限制了影响工件加工要求的某些少于6个自由度，即该限制的自由度，必须都限制了的定位情况。16.4 欠定位；定位元件所相当的支承点数，少于应该限制的自由度数。即该限制的自由度而没有限制的定位情况。这是不允许的。16.5 过定位；定位元件所相当的支承点数，多于应该限制的自由度数。即出现定位元件重复限制同一个自由度的定位情况。166由上述几种定位情况可知，完全定位和不完全定位都是符合元件定位原理的定位。而欠定位和过定位是不符合工件定位原理的定位。但在实际中过定位不一定是必须避免的。在定位基准和定位元件精度都是很高的情况下，为了提高工件在加工中的刚度和稳定性，可以采用过定位的方式；但一般情况下是不允许的，可改变定位元件的结构，去掉过定位的支撑点。即改为活动的自动定位的或可调解的定位元件，使其只起辅助支承作用。17定位基准； 工件的基准是工件在夹具中定位加工时，研究工件的加工表面位置和误差所依据的面（或点，线）。基准的种类很多，但与设计夹具有关的只有工序基准和定位基准。17.1工序基准：在工序图或其他工艺文件上，用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸，形状和位置的基准。17.2定位基准；在加工时，用来确定工件在夹具中位置的基准。它可以是工件的实际表面，线或点。也可以是工件的对称面，对称线或几何中心，体现它们的具体表面称为定位基准18.定位基准的选择原则：181设计夹具时应首先考虑工序卡或工序图上给出的基准，即以工序基准做定位基准，当加工面的加工尺寸为最后加工尺寸时，应尽可能采用设计基准做定位基准，达到基准重合，可使本工序加工公差最大。18.2一般应采用工件上最大平面做主基准，最长的平面为定向基准。这样可使定位稳定，角向位置精度高，加工余量均匀。18.3定位基准和设计基准重合后，如使夹具结构复杂化，或发生定位不稳及角向位置定位误差较大等缺点时，应另选零件表面做定位基准，同时要进行加工尺寸及其公差的换算，使设计组装的夹具能满足新的加工尺寸及公差。18.4当工件以某一组精基准定位，可以比较方便的加工其余各表面时，最好在多数工序中应用同一组基准来定位，这样可使各工序夹具定位元件统一，定位误差相同，分析计算设计制造都方便，称为“基准统一”原则，在一次安装中加工更多表面，产量大时，可采用先进加工方法，容易保证在一次安装下加工出个表面间相互位置精度。如一般箱体零件，当已有加工好的平面及两个定位销孔后，很多工序就用这个平面和两个削孔定位。19。毛坯件加工的定位原则：在第一道工序，工件表面均为毛面，其位置尺寸误差较大，为使各工序加工余量均匀，在选择基准时应参照以下原则： 19如果工件上的加工面与不加工面之间的相互位置精度有要求时，则应以此不加工面作为粗基准。19需全部加工的零件，应取余量最小的表面作为基准。这样可保证加工面有足够的余量。19.毛基准应选择光整的表面。20定位方法201工件以平面为定位基面；在机械加工中，以平面作为定位基准的定位方法是一种常用的定位方式。如箱体，基座，支架，圆盘，板状类零件等。其常用的支承钉，支承板，可调支承，移位支承及辅助支承等。20.2 工件以外圆柱面为定位基面；常用的有v形块，其优点是对中性好，其它还有定位套，半圆套，圆锥套等。20.3 工件以圆孔为定位基面；常用的有定位销，定位心轴，圆锥销，小锥度心轴等。20.4工件以特殊表面为定位基面： V形导轨槽定位； 燕尾导轨面定位； 齿形表面定位； 4 工件以组合表面为定位基面： 21 定位误差分析及减少定位误差的措施 21.1定位误差： 任意一批工件，其中每个工件的尺寸，形状和各表面的相互位置均有所差异（在公差范围内）。因此，每个工件在夹具中定位时，工件各表面都有不同的位置精度，当然工序基准的位置也不会一致，加工后各个工件的工序尺寸，必须大小不一，形成误差，这种只与工件定位有关的误差，称为定位误差，以D 表示。 21.2 产生定位误差的原因： 一批工件在夹具中定位时，引起工序基准变动，使工序尺寸产生定位误差主要原因有： 20.1由于工序基准与定位基准不重合，引起的同批工件工序基准沿工序尺寸方向上的最大变动范围，称为基准不重合误差，以B 表示。 20.2由于定位基面和定位元件本身的制造误差和最小配合间隙，所引起的同批工件定位基准沿工序尺寸方向的最大变动范围，称为基准位移误差，以W 表示。上述两项误差之和（或代数和）即为定位误差。D B W 20.3 减少定位误差的措施： 选用基准位置误差小的定位元件； 合理布置定位元件在夹具中的位置： 提高工件定位表面与定位元件的配合精度： 正确选取工件上的第一，第二和第三定位基准。 第二节 夹紧原理及夹紧结构 工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的，定位问题已在前面研究过的，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度，仅仅定好位，在大多数情况下还无法进行加工，只有进而在夹具中设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 一 夹紧的目的和意义： 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力，重力，惯性力等外力的作用下，不发生位移和震动，确保加工质量和生产安全，有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。 夹紧装置的组成： 一般夹紧装置由两部分组成；动力源，夹紧结构。 夹紧装置的要求： 夹紧力应有助于定位，而不应破坏定位。 夹紧力的大小应能保证加工过程中工件不发生位移和振动，并能在一定范围内调节。 工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不应超出允许范围。 应有足够的夹紧行程，手动时要有一定的自锁作用。 结构紧凑，动作灵活，制造，操作，维护方便。省力，安全，并有足够的强度和刚度。 为满足上述要求，其核心问题是正确地确定夹紧力。 二 夹紧力的分析 根据力学的基本知识得知，要研究任何一个力，必须掌握力的三个要素。对于夹紧力来说，也不例外，主要是从正确确定夹紧力的大小，方向和作用点来考虑。 夹紧力的方向： 夹紧力应垂直于主要定位基准面 为了使夹紧力有助于定位，则工件应紧靠支承点并保证各个定位基准与定位元件接触可靠。一般工件的主要定位基准面积较大，精度较高，限制的不定度多，夹紧力垂直作用于此平面上，有利于保证工件的加工质量。 夹紧力的方向有利于减小夹紧力 夹紧力应朝向工件刚性较好的方向，以减小工件变形。同时，夹紧力的方向应尽可能的实现夹紧力，切削力，工作重力，“三力”同向，以利减小夹紧力。 夹紧力的作用点 夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的一小块面积，选择作用点的问题是在夹紧力方向已定的情况下提出来的，选择夹紧力作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转； 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。 夹紧力的作用点应尽可能靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性。 三 夹紧力的计算： 夹紧力的大小与工件受的切削力，重力，惯性力和摩擦力的大小有关。根据静力平衡条件计算出理力夹紧力W 乘以安全因数K 得出实际夹紧W s ,即W s W k 式中Ws-实际夹紧力 W-计算理论夹紧力 K-安全因数.K=K1K2K3K4K5其值在手册中可查根据生产经验一般取K=1.5-3。用于粗加工时，取K=2.5-3；用于精加工时，取K=1.5-2.夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。四.夹紧结构：（一）.斜楔夹紧机构1.斜楔夹紧机构是夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构.偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。斜楔主要利用其斜面移动时所产生的压力夹紧工件的一方即一般所谓的楔紧作用。2.夹紧力的计算： 斜楔受外加作用力后所产生的夹紧力W，可按斜楔受力的平衡条件来求出 式中： -夹具体与斜楔之间的摩擦角。 -夹角为工件与斜楔之间的摩擦角。 -楔角当.均很小，且=时上式可简化：当 11的自锁斜楔夹紧机构按近似公式计算夹紧力时，期误差不超过7，但升角又较大的非自锁斜楔夹紧机构，则不易采用简化公式通常取：=4-6；=6-103.结构特点：.斜楔的自锁性：一般对夹具的夹紧机构，都要求具有自锁性，也就是当外加的作用力一旦消失或撤消后，夹紧机构在摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开。.斜楔能改变夹紧力的方向：当外加一个夹紧力时，则斜楔产生一个与力方向垂直的夹紧力.斜楔具有扩力作用： 从夹紧力的计算公式中可知，斜楔具有扩力作用，亦即外加一个较小的夹紧力，却可获得一个比大几倍的夹紧力W .当一定时，斜楔的夹角越小，则扩力作用越大，因此，在以气动或液动作为力源的高效率机械化夹紧装置中常用斜楔作为扩力机构。 .斜楔的夹紧行程很小： 一般斜楔的夹紧行程很小，而且夹紧行程直接与斜楔的斜角有关。当越小，自锁性越好，但夹紧行程也越小；反之，当越大，则自锁性越差，而夹紧行程却能增大，因此，增加夹紧行程是和斜楔的自锁性能是相矛盾的。 .斜楔夹紧效率低： 因斜楔与夹具体及工件间是滑动摩擦，故效率较低。 （二）螺旋夹紧结构 利用螺杆直接夹紧工件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构夹紧工件是应用最广的一种夹紧结构。 夹紧力的计算： 螺旋夹紧机构：螺旋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。受力分析见图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作用下处于平衡MQM1M20 MQ = FQL；M1=/ 2FW tg(+)； M2=FW tgFW = FQ L/d2/2tg(+)+tg(a) (b)图：螺旋夹紧受力分析FW夹紧力(N)； FQ原始作用力(N)；L作用力臂(mm)； d2螺纹中径(mm)；螺纹升角()； 螺螺纹处摩擦角()；螺钉端部摩擦角()；r螺钉端部当量摩擦半径(mm)。 结构特点： 式中：W-夹紧力=螺纹升角2螺杆端部与工件的摩擦角 -原始作用力 d2螺纹中径r1 -螺杆端部与工件的当量摩擦半径 L作用力臂 1 螺纹处摩擦角 结构简单 扩力比大 自锁性能好 行程不受限制 夹紧动作慢，应用广泛。 （三）圆偏心夹紧机构： 圆偏心轮相当于曲线楔绕在基圆上形成，所以夹紧工件仍是楔紧作用。 1 手柄 2 偏心轮 3 销 4 垫板 5 压板 (b) (c)图：圆偏心夹紧机构 如图，O 1是几何中心，O是回转中心，R是几何半径，r 是回转半径（回转中心和切点的连线）, R0是最小回转半径，e 是偏心量，e R R 0;升角是r 的垂线和受压面之间的夹角内；回转角是 O O 1连线与水平线的夹角。两线重合时，O，使r增大方向为正，所以在90范围内。 夹紧行程：S S=MB-R0 =（MO1+O1B）-R0=( MO1+R)- R0=(R-R0)+e Sin =e (1+Sin )上式反映了S 随的变化规律，当 =-90时S=0 =90 时S=e升角 该角是变化的，也即楔角是变化的。 tg=OM/(MO1+O1)=eCos/(e Sin +R) 当= 90时 eCos=0 tg =0 min=0 当= 0时 Cos=1 Sin =0 tg =e/R时为最大 max=e/r自锁条件： 因为斜楔的自锁条件为： 1+2，所以曲线楔的自锁条件为：max1+2，式中，2为转动副中的摩擦角，很小可忽略，因此max1 e/Du D/e/u De/u一般u=0.10.15 故自锁条件：D/ e14-20夹紧力计算： 圆偏心在任一夹紧位置等效于一直线楔，所以夹紧力计算与斜楔夹角相似，又从斜楔夹紧计算公式可知，角越大，产生的夹紧力越小。 max 时，夹紧力最小。 FWmina=FL/Dtg(max+2)+tg1 式中：F min 最小夹紧力N ; F 原始作用力 N； L 手柄至偏心的距离mm ; 1 圆偏心与工件的摩擦角（）； 2 圆偏心与转轴的摩擦角（）； D 圆偏心轮直径 mm 。 应用： 偏心夹紧机构产生的夹紧力较小，自锁性又不好，一般用在切削力不大而且无振动的场合，又S 较小，对夹紧尺寸要求较严。第六章 组合夹具的组装计算一、 初等几何1、任意三角形 2、正多边形 3、圆 二、 平面三角形1.弪与度的关系 1.三角函数 定义 基本关系 三角函2函数 函数在各相限的正负号函数象限sinacosatgactgasecacsca+-+-+-+-+-+-+-+-1、 任意三角函数诱导公式函数角Asincostgctgseccsc-a90-a90+a180-a180+a270-a270+a360-a360+a-sinacosacosasina-sina-cosa-cosa-sinasinacosasina-sina-cosa-cosa-sinasinacosacosa-tgactga-ctga-tgatgactga-ctga-tgatga-ctgatga-tga-ctg