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1、第一章数控加工的基本知识 主编第一节切削运动与切削要素一、切削运动金属切削加工就是用金属切削刀具切除工件上多余的金属材料，使其形状、尺寸精度及表面质量达到预定要求的一种机械加工方法。在金属切削加工过程中，刀具和工件必须有相对运动，这种相对运动就称为切削运动。按切削运动在切削加工中的功用不同，可将其分为主运动和进给运动两种。1.主运动 主运动是由机床提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件并切除切削层。如图1-1所示。2.进给运动 由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切除多余金属，并得出具有所需几何特性的已加
2、工表面。一、切削运动图1-1几种常见加工方法的切削运动a)车削b)刨削平面c)铣削平面d)钻削e)磨削主运动速度纵向进给运动速度圆周进给运动速度径向进给运动速度合成切削运动速度横向进给运动速度二、工件的表面 在切削过程中，工件上多余的材料不断地被刀具切除而转变为切屑，因此，工件在切削过程中形成了三个不断变化着的表面(见图1-1)。(1)待加工表面工件上有待切除的表面。(2)已加工表面工件上经刀具切削后产生的表面。(3)过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面，它在切削过程中不断变化，但总是处于待加工表面与已加工表面之间。三、切削要素图1-2切削用量三要素1.切削用量 切削用量是表示主运动及进给运
3、动参数的数量，是切削速度、进给量和背吃刀量a三者的总称，即切削用量三要素。切削时用它调整机床，以进行切削加工。(1)切削速度切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单位为ms。当主运动为旋转运动时，其计算公式为(2)进给量刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转(主运动为旋转运三、切削要素图1-3外圆车削的切削层参数2.切削层参数 切削层是指在切削过程中，刀具的切削刃在一次进给中在工件待加工表面上所切除的材料层。切削层的尺寸称为切削层参数。为简化计算，切削层的剖面形状和尺寸，在垂直于切削速度的基面上测量。 (1)切削层公称横截面积是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的
4、实际横截面积，单位为mm2。在车削加工时，如图1-3所示.三、切削要素图1-4残留面积及其高度(2)切削层公称宽度是指沿切削刃方向测量的切削层截面尺寸，单位为mm。它大致反映了主切削刃参加切削工作的长度。(3)切削层公称厚度是指垂直于切削刃方向上测量的切削层截面尺寸，单位为mm。当主切削刃为直线且刀尖圆弧半径很小时，由图1-3可见第二节刀具切削部分的几何角度 金属切削加工所用刀具种类繁多，形状各异，但是它们参加切削的部分在几何特征上都有相同之处。外圆车刀的切削部分可作为其他各类刀具切削部分的基本形态，其他各类刀具就其切削部分而言，都可以看成是外圆车刀切削部分的演变。因此，通常以外圆车刀切削部分
5、为例，来确定刀具几何参数的有关定义。一、刀具切削部分的组成 普通外圆车刀的构造如图1-5所示，其组成包括刀柄和刀头(切削部分)两部分。刀柄是车刀在车床上定位和夹持的部分。切削部分的组成要素如下：一、刀具切削部分的组成图1-5车刀的组成切削部分的组成要素如下：(1)前面刀具上切屑流过的表面。(2)主后面刀具上与工件过渡表面相对的表面,简称后面。(3)副后面刀具上与工件已加工表面相对的表面。(4)主切削刃前面与主后面相交而得到的刃边(或棱边)，用于切出工件上的过渡表面，完成主要的金属切除工作。(5)副切削刃前面与副后面相交而得到的刃边，它配合主切削刃完成切削工作，最终形成工件已加工表面。 (6)刀
6、尖是指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。如图1-6所示，一、刀具切削部分的组成图1-6刀尖的类型二、刀具切削部分的几何角度图1-7正交平面参考系二、刀具切削部分的几何角度 为确定刀具切削部分的几何角度，必须建立一定的空间参考坐标系和参考坐标平面。刀具角度的参考系有两种：静止参考系和工作参考系。1.正交平面参考系(见图1-7)二、刀具切削部分的几何角度图1-8正交平面参考系内的刀具标注角度2.刀具的标注角度在刀具静止参考系中定义的角度称为刀具标注角度(见图1-8)。三、刀具的工作角度图1-9横向进给运动对工作角度影响 当考虑横向进给运动后，切削刃上选定点相对于工件的运动轨迹，是主运
7、动和横向进给运动的合成运动轨迹，为阿基米德螺旋线，如图1-9所示。三、刀具的工作角度图1-10刀具安装高于工件中心的影响3.刀具安装位置对工作角度的影响 (1)刀具安装高低的影响在外圆横车时，忽略进给运动的影响，并假定，当刀尖安装高于工件中心时，工作切削平面和工作基面将转过角，使工作前角增大、工作后角减小，如图1-10所示。三、刀具的工作角度图1-11刀杆轴线与进给运动方向不垂直对工作角度的影响(2)刀杆轴线与进给运动方向不垂直的影响如图1-11所示第三节刀具材料 刀具材料主要是指刀具切削部分的材料。在切削加工过程中，刀具的切削部分直接承担切削工作，刀具使用寿命的长短和生产率的高低，首先取决于
8、刀具材料性能的优劣，其次取决于刀具切削部分的结构是否合理。一、刀具材料应具备的性能 刀具在切削加工中，要承受很大的切削力作用，在加工余量不均匀或断续切削时，刀具还要承受冲击载荷和振动，切削层金属与刀具相互接触、相对运动，刀具受到剧烈的摩擦作用，并产生大量的热量，使刀具受到热冲击、热应力。为了适应切削的工作条件，刀具材料应结合本国的资源，尽可能降低材料的成本。二、刀具材料的种类与选用 刀具切削部分材料主要有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀材料等。其中生产中使用最多的是高速钢和硬质合金。二、刀具材料的种类与选用表1-1高速钢的力学性能及主要用途1.高速钢 高速钢是在合金工具钢
9、中加入了较多的钨、铬、钼、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度(热处理硬度可达6366HRC)和耐热性(500650C)，(1)通用型高速钢通用型高速钢工艺性能好，能满足通用工程材料的切削加工要求。常用的种类有：1)钨系高速钢。2)钼系高速钢。(2)高性能高速钢 (3)粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢是用高压氩气或氮气使熔融的高速钢水雾化成细小的粉末，然后在高温高压下压制成细密的钢坯，最后将钢坯轧制成高速钢材料。2.硬质合金 硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物(碳化钨、碳化钛、碳化钽aC、碳化铌NbC等)的微粉和金属粘结剂(钴Co、镍Ni、钼Mo等)以粉末冶金法烧结而成。二、刀具材
10、料的种类与选用表1-2切削加工用硬质合金标准分类、分组表第四节金属切削过程及控制 金属切削过程是用刀具从工件表面上切去多余的金属，形成切屑和已加工表面的全过程。在这个过程中会遇到一系列物理现象(又称切削过程的基本规律)，如形成切屑、切削力、切削热、刀具磨损等。掌握这些物理现象的产生和变化规律，对于保证切削加工质量、提高生产率、降低成本和促进切削加工技术的发展，都有十分重要的意义。一、切削过程的金属变形图1-12金属的挤压变形a)挤压塑性金属材料b)切削塑性金属材料1.切屑的形成过程 金属的切削过程同金属受压过程很相似。塑性金属受压缩时，随着外力的增加，金属先后产生弹性变形、塑性变形，沿大约与外
11、力作用方向成剪切面(、OM)产生滑移而后断裂，如图1-12a所示。一、切削过程的金属变形图1-13切削时形成的三个变形区2.切削时的三个变形区 根据切削过程中整个切削区域金属材料的变形特点，可将其大致分为三个变形区。图1-13为低速切削时的三个变形区。一、切削过程的金属变形3.切屑的种类 由于加工材料性质不同，切削条件不同，切削过程中的变形程度不同。根据切削过程中变形程度的不同，形成四种不同形态的切屑，如图1-14所示。观察不同形态的切屑，便于分析切削过程，主动地控制切削条件，使切屑形态向着有利于生产的方向转化。图1-14切屑的种类a)带状切屑b)节状切屑c)粒状切屑d)崩碎切屑一、切削过程的
12、金属变形1Z15.tif(2)积屑瘤对切削过程的影响 1)增大实际前角。积屑瘤粘结在刀具前面上，可代替刀具切削，增大了刀具的实际前角，如图1-15所示，从而减小了切屑变形和切削力。 2)增大切削层公称厚度。积屑瘤前端伸出切削刃之外，加工中出现过切，使切削层公称厚度比没有积屑瘤时增大了，因而影响了加工尺寸，如图1-15所示。 一、切削过程的金属变形1Z16.tif (3)影响积屑瘤的主要因素与控制要抑制积屑瘤的生成和发展，必须有效控制切屑底层与前面的粘结和加工硬化。 1)工件材料塑性。通过热处理降低材料塑性，提高其硬度，可抑制积屑瘤的生成。 2)切削速度。通过切削温度和摩擦因数来影响积屑瘤。如图
13、1-16所示二、切削力图1-17切削合力和分力 切削过程中，切削力直接影响切削热、刀具磨损与刀具寿命、加工精度和已加工表面质量。在生产中，切削力又是计算切削功率，设计机床、刀具和夹具时进行强度、刚度计算的主要依据，研究切削力的变化规律，对于分析切削过程和生产实际都有重要意义。切削时的总切削力一般为空间力，其方向和大小受多种因素影响而不易确定。为了便于分析切削力的作用和测量计算其大小，便于生产实际的应用，一般把总切削力分解为三个互相垂直的切削分力、和，如图1-17所示。二、切削力加工条件：工件45钢、硬质合金刀具、=4.5mm、f=0.67mm/r图1-18切削速度对积屑瘤、切削力的影响加工塑性
14、金属材料时，切削速度vc对切削力的影响是通过积屑瘤和切屑厚度压缩比影响的。如图1-18所示，在切削45钢时，切削速度接近在低速vc=20m/min时的积屑瘤长三、切削热与切削温度图1-19切削热的来源与传散 切削热和由它产生的切削温度，是影响刀具磨损和加工精度的重要原因。高的切削温度使刀具磨损加剧，刀具寿命下降；工件和刀具受热膨胀会导致工件精度达不到要求。因此，讨论切削热和切削温度的高低及其变化规律，具有重要的实用意义。1.切削热的产生与传出 在切削过程中，三个变形区因变形和摩擦所作的功绝大部分转变为热能，三、切削热与切削温度图1-20切削变形区的温度分布2.切削温度及分布 切削热是通过切削温
15、度对刀具和工件产生影响的。切削温度一般是指切屑与刀具前面接触区域的平均温度。四、刀具磨损与刀具寿命图1-21刀具的正常磨损形式a)刀具磨损形态b)前面、后面磨损 刀具在切削过程中与切屑、工件之间产生剧烈的挤压、摩擦，从而产生磨损。刀具磨损后，会缩短刀具的使用时间，降低工件表面质量，增加刀具材料的损耗。因此，刀具磨损是影响生产效率、加工质量和成本的一个重要因素。四、刀具磨损与刀具寿命图1-22刀具磨损过程曲线2.刀具磨损的过程及磨损标准 (1)刀具磨损过程生产中，较常见到的是刀具后面磨损。在正常磨损情况下，刀具磨损量随切削时间的增加而逐渐加大。其磨损过程分为三个阶段，如图1-22所示。四、刀具磨
16、损与刀具寿命 实际生产中磨损标准应根据加工要求制定。精加工，主要保证加工精度和表面质量，因此磨损标准定得较小。粗加工时，为了减少磨刀次数，提高生产率，磨损标准定得较大。表1-3为车刀的磨损标准，供使用时参考。表1-3磨损标准值(单位：mm)四、刀具磨损与刀具寿命 按磨损标准鉴定刀具是否能继续正常工作，需要停机测量，这在生产现场是难以实现的。为了更加方便、快捷、准确地判断刀具的磨损情况，一般用刀具寿命来间接地反映刀具的磨损标准。在柔性加工设备上，也常使用切削力的数值作为刀具的磨损标准，从而实现对刀具磨损状态的自然监控。表1-4刀具寿命数值(单位：min)五、刀具几何参数的合理选择图1-23工件材
17、料不同时的刀具合理前角 所谓刀具的合理几何参数，就是指在保证加工质量的前提下，能满足提高生产率和降低生产成本的几何参数。当刀具材料与刀具结构确定后，合理选择刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的最有效途径。刀具的几何参数包括刀具的几何角度、刀面的形式、切削刃的形状、刃区剖面形式等四个基本方面。如图1-23所示的工件材料的强度和硬度越大五、刀具几何参数的合理选择图1-24刀具材料不同时的合理前角2)刀具材料。刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时，应选用较小的前角，如图1-24所示。高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角大，陶瓷刀具的合理前角应选得比硬质合金刀具更小些。五、刀具几何参数的合理选
18、择当工件材料和加工性质不同时，常用硬质合金车刀的合理前角可参见表1-5。表1-5硬质合金车刀合理前角的参考值五、刀具几何参数的合理选择图1-25负倒棱与负前角车刀a)负倒棱b)负前角 在粗加工钢和铸铁的硬质合金刀具上，常在主切削刃上刃磨出一个前角为负值的窄棱面。其作用是提高切削刃强度，增强散热能力，从而提高刀具寿命，如图1-25a所示。必须注意：倒棱宽度不能太大，否则会成为负前角车刀，如图1-25b所示 。五、刀具几何参数的合理选择 当工艺系统刚性差，易产生振动时，为增强刀具对振动的阻尼作用，应选用较小的后角；对于尺寸精度要求高的精加工刀具，为减小重磨后刀具尺寸变化，保证有较高的尺寸精度，后角
19、应选用小值。常用硬质合金合理后角的参考值见表1-6。表1-6硬质合金车刀合理后角的参考值五、刀具几何参数的合理选择图1-26后面形式a)双重后角b)消振棱 为了增加后面与工件表面之间的接触面积，增加阻尼作用，消除振动，可在后面上刃磨出一条有负后角的倒棱，称为消振棱，如图1-26b所示。消振棱的参数为：.3mm，o1五、刀具几何参数的合理选择表1-7硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值3.主、副偏角及过渡刃的选择五、刀具几何参数的合理选择图1-27过渡刃a)直线过渡刃b)圆弧过渡刃1)直线过渡刃。如图1-27a所示，。2)圆弧过渡刃。如图1-27b所示，五、刀具几何参数的合理选择图1-28修光
20、刃a)直线修光刃b)圆弧修光刃 当直线过渡刃的参数r，或圆弧过渡刃的参数很大时，该过渡刃又称修光刃，如图1-28所示。它可以减小用大进给量切削时的残留面积高度，使表面粗糙度值减小。五、刀具几何参数的合理选择图1-29负刃倾角对刀尖的保护作用a)b)c)断续切削时，可避免刀尖受冲击，起保护刀尖的作用，并可改善刀具散热条件，如图1-29所示。五、刀具几何参数的合理选择(2)刃倾角的选择刃倾角主要根据刀具强度、流屑方向和加工条件而定。一般皆选用正刃倾角，有冲击时采用负刃倾角，选择时可参考表1-8。表1-8刃倾角数值的选用表六、切削用量与切削液的选择六、切削用量与切削液的选择1.切削用量合理选择 切削
21、用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量、生产率和加工成本等均有显著的影响。在切削加工中，采用不同的切削用量会得到不同的切削效果，为此必须合理选择切削用量。所谓合理选择切削用量，是指在保证工件加工质量和刀具寿命的前提下，充分发挥机床、刀具的切削性能，使生产率最高，生产成本最低。(1)切削用量的选择原则1)粗加工时切削用量的选择原则。2)精加工时切削用量的选择原则。(2)切削用量的选择方法1)背吃刀量ap。 2)进给量f。 3)切削速度vc。 4)机床功率的校核。2.切削液的合理选择 在金属切削加工中，使用切削液可以带走大量的切削热，降低切削区的温度，同时切削液还可起到润滑作用，降低刀具
22、与工件、刀具与切屑的摩擦，提高加工质量等。在实际生产中，合理利用切削液是提高金属切削效益的有效途径之一。 (1)切削液的作用第五节机床夹具概述一、概述1.机床夹具的概念 在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，称为工件的定位。然后将工件定位的位置固定下来，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为装夹。用以装夹工件(和引导刀具)的装置称为机床夹具，简称夹具。2.工件的装夹 工件在机床上的装夹方法一般有两种。(1)找正装夹这种装夹方法，是按工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针逐个地找正工件相对于刀具及机床的
23、位置，然后把工件夹紧。(2)用夹具装夹即是靠夹具来保证工件相对于刀具及机床的位置。一、概述图1-30连杆铣槽数控铣床夹具1夹具体2压板3、7螺母4、5垫圈6螺栓8弹簧9定位键10菱形销11圆柱销一、概述图1-31轴套零件普通钻床夹具1快换钻套2钻套用衬套3钻模板4开口垫圈5螺母6心轴7夹具体 在普通机床夹具上还设有对刀或导向元件，用来保证工件与刀具之间的正确位置以及用于确定刀具位置并引导刀具进行加工，如图1-31中的快换钻套1。二、基准及其分类图1-32设计基准分析 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。它往往是计算、测量或标注尺寸的起点。根据基准功用的不同，它可
24、以分为设计基准和工艺基准两大类。1.设计基准 设计基准是在设计图样上所采用的基准。它是标注设计尺寸的起点。如图1-32a所示的零件，平面、的设计基准是平面1，平面5、6的设计基准均是平面，孔7的设计基准是平面1和平面4。如图1-32b所示的齿轮，齿顶圆、分度圆和内孔直径的设计基准均是孔的轴心线。第六节工件的定位 在机械加工中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系，是通过工件在夹具中的定位，夹具在机床上的安装，刀具相对于夹具的调整来实现的。 在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位
25、方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。一、工件定位的基本原理图1-33工件的六个自由度 一个位于空间自由状态的物体，对于直角坐标系来说，具有六个自由度。如图1-33a所示长方体工件，它在空间的位置是任意的，即能沿、三个坐标轴移动(见图1-一、工件定位的基本原理图1-34长方体形工件的定位 例如对于长方体工件，欲使其完全定位，可以在其底面设置三个不共线的支承点、3(见图1-34a)，限制工件的三个自由度：、；侧面设置两个支承点、，限制了、两个自由度，端面设置一个支承点6，限制自由度。一、工件定位的基本原理图1-35圆环工件定位时支承点的分布示例 对于圆盘类工件，
26、也可以采取类似方法定位，如图1-35所示。图1-35a所示为在环形工件上钻孔的工序图。图1-35b所示为相应设置六个支承点。一、工件定位的基本原理图1-36不完全定位示例(2)不完全定位根据工序的加工要求，只需限制部分自由度，这样的定位，称为不完全定位，如图1-36所示。图1-36a所示为在车床上加工通孔，根据加工要求，不需要限制和两个自由度，故用三爪自定心卡盘夹持限制其余四个自由度，就可实现四点定位。一、工件定位的基本原理图1-37滚齿时齿坯的定位和夹具1压紧螺母2垫圈3压板4工件5支承凸台6工作台7心轴 (4)过定位夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象，
27、称为过定位。如图1-37所示，在滚齿机(或插齿机)上加工齿形时，以工件内孔和一端面作为定位基准面，在夹具的心轴和支承凸台上定位。一、工件定位的基本原理图1-38连杆定位简图 图1-38a所示为加工连杆孔的正确定位方案，属完全定位。如果用长销代替短销2，如图1-38b所示，将使和被重复限制。二、定位方法及定位元件图1-39支承钉 工件的定位是通过工件上的定位表面与夹具上的定位元件的配合或接触来实现的。定位表面形状不同，所用定位元件种类也不同。二、定位方法及定位元件图1-40支承板 工件以精基准(加工过的平面)定位时，一般采用图1-39A型所示的平头支承钉和图1-40所示的支承板。A型支承板结构简
28、单，便于制造，但不利于清除切屑，故适用于顶面和侧面定位；B型支承板则易保证工作表面清洁，故适用于底面定位。二、定位方法及定位元件图1-41支承的等高要求 为保证各固定支承的定位表面严格共面，装配后，需将其工作表面一次磨平，或对夹具体的高度及支承钉或支承板的高度的公差严加控制。如图1-41所示。二、定位方法及定位元件图1-42可调支承 2)可调支承。可调支承是指高度可以进行调节的支承。图1-42为几种常用的可调支承。调整时要先松后调，调好后用防松螺母锁紧。二、定位方法及定位元件图1-43自位支承 3)自位支承(或称浮动支承)。自位支承是在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。图1-43a是三点式
29、自位支承，图1-43b是两点式自位支承。二、定位方法及定位元件图1-44辅助支承提高工件稳定性和刚性1工件2短定位销3支承环4辅助支承 辅助支承是每安装一个工件就调整一次。如图1-44所示，工件以小端的孔和端面在短销和支承环上定位，钻大端面圆周一组通孔。二、定位方法及定位元件图1-45圆柱定位销(1)圆柱销图1-45所示为圆柱定位销结构。当工作部分直径小于10mm时，为增加刚度避免销子因撞击而折断，或热处理时淬裂二、定位方法及定位元件图1-46圆锥销定位(2)圆锥销生产中工件以圆柱孔在圆锥销上定位的情况也是常见的，如图1-46所示。二、定位方法及定位元件图1-47圆柱心轴(3)圆柱心轴图1-4
30、7所示为三种圆柱刚性心轴的典型结构。二、定位方法及定位元件图1-48V形架的应用(1)支承定位支承定位最常见的是V形架定位，如图1-48所示。二、定位方法及定位元件图1-49V形架2)V形架的结构。图1-49所示为常用V形架结构。二、定位方法及定位元件图1-50活动V形架的应用 V形架又可分为固定式和活动式。固定式V形架在夹具体上的装配，一般用螺钉和两个定位销连接。活动式V形架的应用见图1-50。二、定位方法及定位元件图1-51定位套 此外，也可用套筒作为定位元件，如图1-51所示。图1-51a是短套筒孔，相当于两点定位，限制工件的两个自由度。图1-51b是长套筒孔，相当于四点定位，限制工件的
31、四个自由度。三、组合表面定位图1-52“一面两孔”的组合定位1.“一面两孔”定位图1-52所示为某箱体镗孔时以一个平面和两个孔构成组合面定位。三、组合表面定位图1-53两定位销重复限制移动自由度引起两孔定位时的相互干扰情况严重时可产生如图1-52所示的工件不能安装的现象。三、组合表面定位图1-54削边销结构 为保证削边销的强度，一般多采用菱形结构，故又称为菱形销。常用削边销的结构形状如图1-54所示。在安装削边销时，削边方向应垂直于连心线。三、组合表面定位图1-55车床前、后顶尖定位图1-55a所示，左中心孔用轴向固定的前顶尖定位，右中心孔用移动的后顶尖定位。第七节工件的夹紧 机械加工过程中，
32、为保证工件在定位时所确定的正确加工位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力或重力等作用下发生位移和振动，须将工件夹紧。这种将工件压紧夹牢的机构称为夹紧装置。一、夹紧装置的组成及基本要求1.夹紧装置的组成 典型的夹紧装置由两个基本部分组成。一、夹紧装置的组成及基本要求图1-56气压夹紧夹具1压板2连杆3活塞杆4气缸体5活塞6配气阀 图1-56所示为铣床夹具上的气压夹紧装置。其中，配气阀6、气缸体4、活塞5、活塞杆3等组成了气压力源装置，连杆2是力的传递机构，压板1是执行元件，它们共同组成了铰链压板夹紧机构。二、夹紧力三要素的确定图1-57夹紧力方向对镗孔垂直度的影响a)合理b)不合理1)夹紧力的作
33、用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性，夹紧力的方向应朝向主要定位基面。如图1-57所示直角支座镗孔二、夹紧力三要素的确定图1-58钻孔时夹紧力方向与切削力、重力方向的关系这时所需要的夹紧力为最小，如图1-58所示。二、夹紧力三要素的确定图1-59夹紧方向与夹紧力大小的关系图1-60夹紧力作用点应在支承面内图1-59所示为、和三力方向之间关系的几种示意情况。显然，图a最合理，图f情况为最差。如图1-60a所示，夹紧力作用在支承面范围之外二、夹紧力三要素的确定图1-61夹紧力作用点应在刚性较好部位 如图1-61所示将作用点由中间的单点改成两旁的两点夹紧，变形大为改善，且夹紧也较可靠。三、典型夹紧
34、机构图1-62夹紧力应靠近加工表面 时应在工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以免振动和变形。如图1-62所示，辅助支承a尽量靠近被加工表面，同时给予夹紧力。这样，既保证了定位夹紧的可靠性，又减小了振动和变形。三、典型夹紧机构图1-63斜楔夹紧机构1斜楔2滑柱3浮动压板4工件1.斜楔夹紧 采用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构称为斜楔夹紧机构。图1-63a所示为斜楔夹紧机构的一种应用。三、典型夹紧机构图1-64单螺旋夹紧机构1螺杆2螺母套3止动销4压块图1-64所示为单个螺旋夹紧机构。三、典型夹紧机构图1-65螺钉压板夹紧机构 实际生产中，螺钉压板夹紧机构在手动操作时用得比单螺旋夹紧更为普遍，如图1-65所示。图1-65a、b为两种移动压板螺旋夹紧机构，图1-65c为铰链压板式夹紧机构。三、典型夹紧机构图1-66偏心轮夹紧机构1手柄2圆偏心轮3轴4垫板5压板 图1-66所示为偏心轮夹紧机构。当压下手柄1时，圆偏心轮绕轴3旋转，将圆柱面压在垫板4上，反作用力又将轴3抬起，推动压板5压紧工件。
