工件在夹具中的夹紧

一、夹紧装置的组成和要求
1．夹紧装置的组成 工件在夹具中正确定位后，由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有：
1）动力装置 产生夹紧动力的装置；
2）夹紧元件 直接用于夹紧工件的元件；
3）中间传力机构 将原动力传递给夹紧元件的机构。
在有些夹具中，夹紧元件往往就是中间传力机构的一部分，通常将夹紧元件和中间传力机构统称为夹紧机构。
2．对夹紧装置的要求
1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置；
2）夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形；
3）操作安全、省力；
4）结构应尽量简单，便于制造，便于维修。
二、夹紧力的确定
1．夹紧力作用点的选择
（1） 夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支承面内
（2） 夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位
（3） 夹紧力作用点应尽量靠近加工表面，使夹紧稳固可靠
2．夹紧力作用方向的选择
（1）夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基面
（2）夹紧力的作用方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件的夹紧变形
（3）夹紧力作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致，可减小所需夹紧力值
3．夹紧力的估算
在确定夹紧力时，可将夹具和工件看成一个整体，将作用在工件上的切削力、夹紧力、重力和惯性力等，根据静力平衡原理列出静力平衡方程式，即可求得夹紧力。为使夹紧可靠，应再乘一安全系数k，粗加工时取k = 2.5～3，精加工时取k = 1.5～2。
加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。
三、典型夹紧机构
1．斜楔夹紧机构
斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的，常用于气动和液压夹具中。
2．螺旋夹紧机构
采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构，统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大 ，在手动夹具上应用较多。
3．偏心夹紧机构
偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型，它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其它元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心。
4．定心夹紧机构
定心夹紧机构是指能够在实现工件定心作用的同时，又起着夹紧工件作用的夹紧机构。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。
5．铰链夹紧机构
铰链夹紧机构是一种增力装置，它具有增力倍数较大，摩擦损失较小的优点，广泛应用于气动夹具中。
6．联动夹紧机构
联动夹紧机构是一种高效夹紧机构，它可通过一个操作手柄或一个动力装置，对一个工件的 多个夹紧点实施夹紧，或同时夹紧若干个工件。
四、夹紧的动力装置
在大批大量生产中，为提高生产率和降低工人劳动强度，大多数夹具都采用机动夹紧装置，驱动方式有气动、液动、气液联合驱动，电(磁)驱动，真空吸附等多种形式。
1．气动夹紧装置
气动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。进入气缸的压缩空气的压力为0.4～0.6MPa。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。
2．液压夹紧装置
液压夹紧装置的结构和工作原理与气动夹紧装置基本相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油，工作压力可达5～6.5MPa。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点：1）传动力大，夹具结构相对比较小；2）油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳；3）噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。