定心夾緊機(jī)構(gòu)（運(yùn)用于機(jī)械領(lǐng)域的夾緊機(jī)構(gòu)）

給定定義

定心夾緊機(jī)構(gòu)又稱(chēng)為自動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)，是指將工件的定位、定心和夾緊結(jié)合在一起的夾緊機(jī)構(gòu)。定心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理是利用定位元件和夾緊元件的等距移動(dòng)或均勻的彈性變形方式，消除定位元件與工件定位基準(zhǔn)面的不準(zhǔn)確性和定位尺寸偏差的影響。

主要特點(diǎn)

定心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是定位與夾緊由同一(或同組)元件完成，即利用該元件等速趨近(或退離)某一對(duì)稱(chēng)軸線或?qū)ΨQ(chēng)平面，或利用該元件的均勻彈性變形，完成對(duì)工件的定位夾緊或松開(kāi)。

由于采用定心夾緊裝置時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸線、對(duì)稱(chēng)平面或?qū)ΨQ(chēng)中心線是工件的定位基準(zhǔn)，因而可使定位基準(zhǔn)不產(chǎn)生位移，基準(zhǔn)位移誤差為零。同時(shí)對(duì)稱(chēng)軸線、對(duì)稱(chēng)平面或?qū)ΨQ(chēng)中心線又是工件的工序基準(zhǔn)，則定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零，總的定位誤差為零。正是由于這些特點(diǎn)，能使工件的定位基準(zhǔn)不變，定位基準(zhǔn)不產(chǎn)生位移，從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊的作用。因此，定心夾緊機(jī)構(gòu)主要適用于幾何形狀對(duì)稱(chēng)并以對(duì)稱(chēng)軸線、對(duì)稱(chēng)平面或?qū)ΨQ(chēng)中心線為工序基準(zhǔn)的工件的定位夾緊。

主要分類(lèi)

定心夾緊機(jī)構(gòu)按照其定心作用原理來(lái)分有兩種類(lèi)型：一種是依靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使定心夾緊元件同時(shí)做等速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊；另一種是依靠定心夾緊元件本身做均勻的彈性變形，從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊。

等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)，是指通過(guò)內(nèi)聯(lián)動(dòng)裝置使原始作用力均衡地分散到每個(gè)定位(夾緊)元件上，使工件實(shí)現(xiàn)同時(shí)定位和夾緊。等距移動(dòng)定心夾緊的要點(diǎn)是，不僅要使各個(gè)夾緊(定位)元件對(duì)工件的夾緊力保持相等，還要使各個(gè)夾緊(定位)元件的空問(wèn)運(yùn)動(dòng)保持精確的等距移動(dòng)，這樣才能保證自動(dòng)定位夾緊的目的。內(nèi)聯(lián)動(dòng)裝置的形式有多種，按其對(duì)夾緊元件的驅(qū)動(dòng)方式分為螺旋等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)、凸輪等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)、偏移滾柱等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)和斜楔等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)。

螺旋等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

螺旋等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)鉗口的是左右兩個(gè)螺桿，這兩個(gè)螺桿通過(guò)聯(lián)動(dòng)銷(xiāo)連接在一起，形成一根左端是右螺紋，右端是左螺紋的驅(qū)動(dòng)螺桿。當(dāng)正向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿時(shí)，通過(guò)安裝在左右鉗口上的左螺套和右螺套，使左右鉗口同時(shí)向中間移動(dòng)，并借助V形鐵和墊鐵同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊。當(dāng)反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿時(shí)，左右兩個(gè)鉗口會(huì)同時(shí)向相反方向移動(dòng)，使工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

凸輪等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

凸輪等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操縱手柄，使凸輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)上面的卡爪繞卡爪軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下面的卡爪繞卡爪軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在工件的四個(gè)夾緊點(diǎn)處將工件夾緊。當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操縱手柄時(shí)，使凸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在彈簧的作用下，使上下兩個(gè)卡爪的鉗口張開(kāi)，工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

偏移滾柱等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

偏移滾柱等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件裝入整個(gè)夾具體中，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)工件，依靠摩擦使3個(gè)滾柱分別向偏槽心軸的3個(gè)缺口槽狹窄處偏移，使工件內(nèi)孔壁、滾柱和偏槽心軸三者牢牢地卡在一起，從而將工件夾緊。由于在車(chē)削過(guò)程中所產(chǎn)生的切削力矩也是順時(shí)針?lè)较虻?，因此在工件的加工過(guò)程中，對(duì)工件的夾緊作用會(huì)始終保持。加工完畢則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)工件，在摩擦力的作用下會(huì)使3個(gè)滾柱分別向偏槽心軸的3個(gè)缺口槽開(kāi)闊處移動(dòng)，使它們脫離工件的內(nèi)孔壁，工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

斜楔等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

斜楔等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件裝入整個(gè)夾具體中，擰緊緊固螺套，其本身的錐體將右邊的3個(gè)卡爪張開(kāi)；同時(shí)心軸螺桿右移，將左邊的3個(gè)卡爪張開(kāi)，使工件自動(dòng)定心并夾緊。旋松緊固螺套時(shí)，心軸螺桿左移，6個(gè)卡爪呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

彈性變形定心夾緊機(jī)構(gòu)，是利用彈性元件受力后的均勻變形實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊的。彈性變形夾緊的要點(diǎn)是，彈性元件要具有良好的彈性和回復(fù)性能，且制造的精度要求較高，以保證精確的定位和可靠的夾緊。根據(jù)彈性元件的不同，彈性?shī)A頭變形定心夾緊機(jī)構(gòu)分為彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)、碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)、液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)和波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)。

彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)

彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)，是利用安裝在夾具體或心軸上的彈性?shī)A頭受力所產(chǎn)生的彈性變形實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊的。此類(lèi)機(jī)構(gòu)按夾緊工件的外徑和內(nèi)徑不同，分為外夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)和內(nèi)夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)。

外夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)

外夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操縱桿，緊固螺母在與夾具體外螺紋的配合下拉動(dòng)彈性?shī)A頭向下移動(dòng)，使其外圓錐面受到夾具體內(nèi)圓錐面的擠壓，從而使彈性?shī)A頭向內(nèi)收縮將工件夾緊。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操縱桿時(shí)，緊固螺母被旋松，彈性?shī)A頭向外擴(kuò)張使工件放松，即可將工件取下。

內(nèi)夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)

內(nèi)夾式彈性?shī)A頭定心夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。該機(jī)構(gòu)由于采用工件的內(nèi)孔定位，通常用于車(chē)床夾具中。其的特點(diǎn)是，旋緊緊固螺母，推動(dòng)錐套向左移動(dòng)，使彈簧夾頭右端的卡爪向外擴(kuò)張；同時(shí)也推動(dòng)了彈性?shī)A頭的向左移動(dòng)，使得左端的卡爪也向外擴(kuò)張，從而在兩處對(duì)工件進(jìn)行夾緊。當(dāng)旋松緊固螺母時(shí)，其彈性?shī)A頭由于本身所具有的剛性作用產(chǎn)生收縮，錐套向右移動(dòng)，彈性?shī)A頭也向右移動(dòng)，其左右兩端的卡爪向內(nèi)收縮，使工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)

碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)是利用安裝在夾具體或心軸上的碟形簧片，在外力作用下發(fā)生外徑脹大，內(nèi)徑縮小的變形，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊的。此類(lèi)機(jī)構(gòu)按夾緊工件的外徑和內(nèi)徑不同，分為外夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)和內(nèi)夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)。

外夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)

外夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件插入碟形簧片中并靠緊定位墊圈，旋緊螺套推動(dòng)擋環(huán)向左移動(dòng)，會(huì)擠壓碟形簧片向內(nèi)徑收縮，從而使工件以外徑定位并夾緊。當(dāng)旋松螺套時(shí)，在碟形簧片彈性回復(fù)力的作用下推動(dòng)擋環(huán)右移，同時(shí)碟形簧片的內(nèi)徑擴(kuò)張，使工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

內(nèi)夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)

內(nèi)夾式碟形簧片定心夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件插入碟形簧片中并靠緊定位環(huán)套，旋緊緊固螺母推動(dòng)擋環(huán)向左移動(dòng)，會(huì)擠壓碟形簧片向外徑擴(kuò)張，從而使工件以?xún)?nèi)徑定位并夾緊。當(dāng)旋松緊固螺母時(shí)，在碟形簧片彈性回復(fù)力的作用下推動(dòng)擋環(huán)右移，同時(shí)碟形簧片的外徑收縮，使工件呈放松狀態(tài)，即可將工件取下。

液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)

液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)是利用安裝其上的薄壁套和型腔中的液體塑料實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊的。當(dāng)通過(guò)螺旋的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使柱塞壓縮型腔中的液體塑料，而液體塑料所產(chǎn)生的壓力又使薄壁套發(fā)生變形，從而將工件進(jìn)行表面定位和夾緊。此類(lèi)機(jī)構(gòu)按夾緊工件的內(nèi)外表面不同，分為外夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)和內(nèi)夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)。

外夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)

外夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件插入薄壁套的定位孔中，旋緊柱塞螺釘，當(dāng)柱塞向型腔進(jìn)給時(shí)，會(huì)使型腔中的液體塑料產(chǎn)生壓力，并擠壓薄壁套發(fā)生變形，使其夾緊工件的外徑表面，從而將工件同時(shí)定位和夾緊。

(2)內(nèi)夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)

內(nèi)夾式液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)

波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)

波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，將工件插入波紋套的定位柱面上，旋緊緊固螺母，推動(dòng)墊圈左移，使波紋套發(fā)生彈性變形，即軸向壓縮而外徑脹大，將工件從內(nèi)表面定位和夾緊。當(dāng)旋松緊固螺母時(shí)，波紋套沒(méi)有了軸向壓力，在彈性作用下回復(fù)到自由狀態(tài)，使工件呈放松狀態(tài)，即可取下工件。