简易夹紧机构的设计和比较

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简易夹紧机构的设计和比较在机械技工 中，工件 由于受到切削 力和重力 的作用 ，若不 对工件进
行夹紧 ，则无法保证工件在受到外力作用 的情况下仍处 于正确 的工作位
置 ，致使工件发生位移 ，造 成刀 具或 者是 机床 的损 坏 ，甚 至是 人身 事
故 ，因此夹紧装置是机加工必不可少的重要组成部分 。本文将首先 介绍
夹紧机构设计的要点 ，其次举 例说 明机加工 常见螺 旋夹 紧 、斜楔夹 紧 、
偏心夹紧的机构结构 ，并对其特点进行 比较。
2 .夹紧机构 设计要点
2 . I夹 紧 装 置 的基 本 要 求
首先 ，在夹紧过程 中应保 持 工件 已确定 的正确位 置 ，不得 破坏 定
位 ； 第二 ，夹紧应可靠 和适 当，既 要使 件在加 工过程 中不发 生移 动
或振动 ，又不使 工件产 生不 允许的变形和表面划伤 ；第 三，夹紧装置应
操作方便 、安 全、省 力 ； 第 四 ，夹紧装置的复杂程度应与丁 件的生产 规
模和生产方式相适应 ； 第 五 ，夹紧机 构应 力求简单 、紧凑 ，并 尽 可能 采
用 标准元 件 ； 最后 ，夹紧 装置 要有 足够 冈 0 度 ，以保 证工 件夹 紧稳 定 可
靠 。
2 .2夹 紧结 构 设 计
( 1 )夹紧力方向的选择 。首先 ，夹紧力作用方 向应有利 于工件 准确
定位 ，而不破坏定位 。其次 ，夹 紧力方 向应尽量 与工件刚度最 大方 向-
致 ，以减小工件变形 ；最后 、夹紧力 方向应尽 量与切削力 、工 件重力 的
方 向-致 ，以减行紧力 ，从而使夹 紧结构 紧凑 ，操作 省力。
( 2 )夹紧力作用 点。首先 ，夹紧点要正对支承元件或位于支承元件
所形成 的支承面 内，以避免产生能使工件位 置变 动的力或力矩 ， 保 证工
件定位不变 。如 图 1 所示 ，夹紧力 F与凸台中心不处于同-水 平面 ，致
使工件发生偏转 。
以下介绍这 三种机构典 型的夹 紧方式 。
3 .1螺 旋 夹 紧机 构
螺旋夹 紧机构在生产 中使用 极为普遍。图 4为简单而常用 的螺旋 夹
紧机构 。螺钉上直接装有手柄 ，方便操作 若 是螺栓 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 。因此 目
前大多此螺旋夹 紧机构下端都带有压脚 ，通过 它夹 紧工件。压脚与螺钉
之间有间隙 ，压脚可 以摆 动，以保证 与工件表 面有 良好 的接触 ] 。
3 .2 斜 楔 夹 紧机 构
斜楔夹紧机构是利用斜面楔 紧作用 的原理来夹 紧工件 。在手动夹 紧
中 ，楔块通常与其它螺纹夹 紧机构联合使用 。如 图 5为斜 楔夹紧和螺纹
夹紧联合使用。夹 紧时夹 紧力 F 作 用楔 块 的大端 ，F可 以 由人 力产生 ，
但 最常见的是气缸和油缸产生 的推力 ，在 F的作用 下，楔块 楔人工件和
夹具件使工件得到夹紧 。
图 5 斜楔夹紧
3 .3偏 心 夹 紧机 构
偏心夹 紧是利用转 动 中心 与几何 中心 偏移 的 圆盘或轴 作 为夹 紧元
件 。偏心轮直接作用在 工件上 的偏 心夹 紧机构 ， 在 实际运用 中不 多，-
般都是作用 于夹 紧件上 。如图 6 ，夹紧力 F 作 用于手柄 上 ，使偏心 轮绕
偏心轴转动 ，偏心轮 的圆柱面压 在夹 紧件 上 ，迫使 夹紧件逆 时针转 动，