第3单元夹紧与分度对定机构的设计3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点3.2斜楔夹紧机构3.3螺旋夹紧机构3.4凸轮夹紧机构3.5联动夹紧机构3.6定心夹紧机构3.7分度对定机构1高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点3.1.1夹紧机构的组成工件定位后，将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的机构，称为夹紧机构。夹紧机构一般由三个部分组成，即动力源、传力机构和夹紧元件。本书主要讲述手动夹紧机构。1.动力源动力源是产生夹紧作用力的装置，分为手动夹紧力源和机动夹紧力源两大类。手动夹紧的动力源来自人力，即依靠操作者的手工操作施加力量。机动夹紧的力源来自气动、液压、气液联动、电磁、真空等动力施加的力量。2.传力机构2高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点传力机构是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的装置。传力机构的作用是改变作用力的大小和作用力的方向，并具有使夹紧元件在夹紧状态下保持可靠的自锁性能。传力机构的具体形式有许多种，如斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、铰链夹紧机构、杠杆夹紧机构、定心夹紧机构等。3.夹紧元件夹紧元件是直接与工件接触并完成夹紧作用的执行元件。3.1.2夹紧机构的设计原则夹紧机构在加工过程中的夹紧效果会直接影响工件的加工精度、加工表面质量和生产效率。在夹紧机构的设计中，应遵循以下原则。1.工件要可靠固定3高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点在夹紧过程中，不能改变工件定位的正确位置。夹紧后，工件不能因加工过程中的各种因素而发生变动。2.工件不发生变形夹紧机构产生的夹紧力大小要适中，既要保证可靠地夹紧，又不要使工件在夹紧过程中发生变形现象。3.工件不产生振动夹紧机构的设计要充分考虑工件的刚性，特别是断续切削的加工，要在可能产生振动的部位尽可能增加辅助支承，并使夹紧部位尽量靠近加工表面。4.保证生产效率夹紧机构的操作要方便、省力、使用性能好。在结构设计上要注意缩短辅助操作时间，提高生产效率。4高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点5.经济实用在保证可靠安全夹紧的前提下，夹紧装置的设计要便于制造和维护，尽可能地降低制造成本。3.1.3夹紧机构的设计要点设计夹紧机构时，其设计要点在于夹紧力的确定。夹紧力的确定包括夹紧力的方向、夹紧力的作用点和夹紧力的大小三个要素。1.夹紧力的方向(1)夹紧力的方向应利于定位稳定，主夹紧力应垂直并面向主要定位基准。(2)夹紧力的方向应利于避免工件变形，将受力面选在刚性较好的部位。5高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点(3)夹紧力的方向应利于夹紧操作，尽可能与切削力、重力等各种力的方向重合。2.夹紧力的作用点(1)夹紧力的作用点应放置在定位元件的支承范围内，尽可能使夹紧点与支承点对应。(2)夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位，尽可能地减少工件的变形。(3)夹紧力的作用点应靠近加工表面，尽可能降低加工中的振动现象，提高工件定位的稳定性。3.夹紧力的大小6高级培训3.1夹紧机构的组成及设计原则和要点夹紧力的大小要适当，在保证夹紧可靠的前提下，尽可能减小夹紧力。从理论上讲，夹紧力的大小应与加工中产生的作用力（或力矩）相平衡。由于夹紧力的大小与工艺系统的刚度、设备环境、夹紧力的传递效率等因素相关，计算起来十分复杂，在实际设计中，通常采用估算法、类比法和试验法来确定。7高级培训3.2斜楔夹紧机构3.2.1滑动式斜楔夹紧机构1.单面滑动式斜楔夹紧机构单面滑动式斜楔夹紧机构如图31所示。从图中可以看出，该机构主要的元件为圆柱斜楔、摆动压爪和带有滑道的夹具体。其夹紧过程是，将工件放置在夹具体的钳口处，并与右侧挡口面接触；正向旋转紧固螺钉，推动圆柱斜楔左移，在斜面所产生的作用力下使摆动压爪上端夹紧工件。当反向旋转紧固螺钉时，在弹簧的作用下，使摆动压爪逆时针转动，推动圆柱斜楔右移，工件呈放松状态，即可将工件取下。该机构比较简洁，结构紧凑，操作省力，使用可靠。8高级培训3.2斜楔夹紧机构图3-1单面滑动式斜楔夹紧机构2.双面滑动式斜楔夹紧机构9高级培训3.2斜楔夹紧机构双面滑动式斜楔夹紧机构如图32所示。从图中可以看出，该机构主要的元件为斜楔压块和带有斜面的夹具体。其夹紧过程是，将工件放置在夹具体的底部平面上，并与左侧挡块接触；拧紧螺母使斜楔压块向下移动，产生向下的作用力，将工件夹紧。当松开螺母时，可将斜楔压块右移，工件呈放松状态，即可将工件取下。该机构十分简洁，使用的元件很少，操作方便。图3-2双面滑动式斜楔夹紧机构10高级培训3.2斜楔夹紧机构3.2.2滚动式斜楔夹紧机构1.单面滚动式斜楔夹紧机构单面滚动式斜楔夹紧机构如图33所示。从图中可以看出，该机构主要的元件为圆柱斜楔、摆动压爪、滚轮和带有滚道的夹具体。其夹紧过程是，将工件放置在夹具体的钳口处，并与左侧挡口面接触。正向旋转紧固螺钉，推动圆柱斜楔右移；在斜面所产生的作用力下使滚轮转动，并带动摆动压爪逆时针旋转，从而使压爪上端夹紧工件。当反向旋转紧固螺钉时，在重力作用下，摆动压爪顺时针转动，推动圆柱斜楔左移，工件呈放松状态，即可将工件取下。该机构的结构比较紧凑，运动自如，操作十分省力。11高级培训3.2斜楔夹紧机构图3-3单面滚动式斜楔夹紧机构2.多面滚动式斜楔夹紧机构12高级培训3.2斜楔夹紧机构图3-4多面滚动式斜楔夹紧机构3.2.3柱塞式斜楔夹紧机构13高级培训3.2斜楔夹紧机构1.滑动柱塞式斜楔夹紧机构滑动柱塞式斜楔夹紧机构如图35所示。从图中可以看出，该机构主要的元件为柱塞横楔、拉杆楔、弹簧和带有纵横两个方向滑道的夹具体。其夹紧过程是，将工件放置在定位轴中。正向转动紧固螺母，使柱塞横楔右移；在其斜面所产生的作用力下，使拉杆楔下移，从而通过开口垫圈将工件夹紧。当反向转动紧固螺母时，在弹簧的作用下，使拉杆楔上移，工件呈放松状态，即可将工件取下。该机构将定位元件和夹紧元件组合在一起，结构紧凑，占用空间较小，操作比较方便。14高级培训3.2斜楔夹紧机构图3-5滑动柱塞式斜楔夹紧机构2.滚动柱塞式斜楔夹紧机构15高级培训3.2斜楔夹紧机构滚动柱塞式斜楔夹紧机构如图36所示。从图中可以看出，该机构与滑动柱塞式斜楔夹紧机构基本相同，主要元件只增加了滚轮。其夹紧过程也基本相同，将工件放置在定位轴中。正向转动紧固螺母，使柱塞横楔右移；在其斜面所产生的作用力下，推动滚轮下移，而滚轮又带动拉杆楔下移，再通过开口垫圈将工件夹紧。当反向转动紧固螺母时，在弹簧的作用下，使拉杆楔上移，工件呈放松状态，即可将工件取下。对比滑动柱塞式斜楔夹紧机构，虽然增加了滚轮元件，但体积并未增大多少，结构仍然比较紧凑，且由于采用滚动拉紧方式，操作起来更为省力和灵活。16高级培训3.2斜楔夹紧机构图3-6滚动柱塞式斜楔夹紧机构17高级培训3.3螺旋夹紧机构3.3.1直接夹紧式螺旋夹紧机构直接夹紧式是最简单的螺旋夹紧机构形式。其优点是结构简单、使用的元件最少，占用空间小。缺点是螺旋夹紧和松开工件所耗费的时间较长，操作麻烦，通常只在加工批量不大或复杂工件的装夹中使用。直接夹紧式螺旋夹紧机构按其夹紧方式的不同，又可分为压紧式和拉紧式两种结构形式。1.直接压紧式螺旋夹紧机构当定位和夹紧分离时，通常采用直接压紧式螺旋夹紧机构，如图37所示。该机构的特点是旋紧紧固螺钉，由螺旋斜面产生的向下作用力在螺钉端面处压向工件表面，从而使工件夹紧。当旋松紧固螺钉时，螺钉的下端面与工件表面分离，工件呈放松状态，即可将工件取下。18高级培训3.3螺旋夹紧机构图3-7直接压紧式螺旋夹紧机构2.直接拉紧式螺旋夹紧机构19高级培训3.3螺旋夹紧机构当定位和夹紧合为一体时，通常采用直接拉紧式螺旋夹紧机构，如图38所示。该机构的特点是旋紧紧固螺母，拉动定位轴钉向上移动，在定位轴钉轴肩和垫圈间产生一个夹紧力，使工件夹紧。当旋松紧固螺母时，定位轴钉向下移动（定位轴钉与夹具体之间应用导向键固定住），工件呈放松状态，即可将工件取下。图3-8直接拉紧式螺旋夹紧机构20高级培训3.3螺旋夹紧机构3.3.2移动压板式螺旋夹紧机构移动压板式螺旋夹紧机构是将压板作为主要夹紧元件，且压板在施力方向上垂直移动。当旋紧螺母（或螺栓）时，由螺旋面产生的力会施加到压板上，使其压紧工件。该机构结构比较简单，夹紧可靠，操作方便，应用十分普遍。移动压板式螺旋夹紧机构按压板受力部位的不同，又可分为支点式和内嵌式两种压板结构形式。1.支点式移动压板螺旋夹紧机构21高级培训3.3螺旋夹紧机构支点式移动压板螺旋夹紧机构的夹紧力比较大，但占用空间也比较大，其结构如图39所示。该机构的特点是旋紧螺母，通过垫圈将螺旋斜面产生的作用力传递到压板上。由于支柱顶点限制了压板的向下移动，使压板逆时针转动，并在工件的夹紧点处产生一个向下的压力，从而使工件夹紧。当旋松螺母时，在弹簧的作用下压板顺时针转动，将压板的前端抬起，工件呈放松状态，即可将工件取下。图3-9支点式移动压板螺旋夹紧机构22高级培训3.3螺旋夹紧机构2.内嵌式移动压板螺旋夹紧机构内嵌式移动压板螺旋夹紧机构占用空间小，结构紧凑，但其夹紧力要小一些，其结构如图310所示。该机构的特点是旋紧螺母时，由螺旋斜面所产生的作用力直接压向压板，并在工件的夹紧点处将工件夹紧。当旋松螺母时，在弹簧的作用下使压板抬起，工件呈放松状态，即可将工件取下。图3-10内嵌式移动压板螺旋夹紧机构23高级培训3.3螺旋夹紧机构3.3.3铰链压板式螺旋夹紧机构铰链压板式螺旋夹紧机构也是将压板作为主要夹紧元件，但对压板的施加力是一个以铰链中心为旋转点的力矩。当旋紧螺母（或螺栓）时，由螺旋面产生的力矩会使压板与工件的接触点生成切线力，从而使工件夹紧。此类夹紧机构的具体形式多种多样，夹紧可靠，应用灵活。虽然其结构相对复杂，占用空间较大，但却能适应各种复杂工件的加工需要，因而应用更为普遍。下面介绍四种比较典型的铰链压板螺旋夹紧机构，分别是遮盖式铰链压板螺旋夹紧机构、杠杆式铰链压板螺旋夹紧机构、翻转式铰链压板夹紧机构和联动式铰链压板螺旋夹紧机构。1.遮盖式铰链压板螺旋夹紧机构24高级培训3.3螺旋夹紧机构遮盖式铰链压板螺旋夹紧机构的夹紧力较大，能够承受强力切削的作用力，有效地减轻加工过程可能产生的振动，且装夹牢固可靠。但因其装夹操作比较费时、费力，且结构占用的空间较大，只适合大型工件、切削力较大、定位精度要求不是很高的加工场合。遮盖式铰链压板螺旋夹紧机构如图311所示。图3-11遮盖式铰链压板螺旋夹紧机构25高级培训3.3螺旋夹紧机构2.杠杆式铰链压板螺旋夹紧机构杠杆式铰链压板螺旋夹紧机构的结构简单、紧凑，操作灵活，但其夹紧力受到一定限制，只适合于小型工件的装夹。杠杆式铰链压板螺旋夹紧机构如图312所示。图3-12杠杆式铰链压板螺旋夹紧机构26高级培训3.3螺旋夹紧机构3.翻转式铰链压板螺旋夹紧机构翻转式铰链压板螺旋夹紧机构的结构紧凑、体积较小，夹紧力适中，装卸工件比较方便，在夹具设计中应用的比较普遍。翻转式铰链压板螺旋夹紧机构如图313所示。图3-13翻转式铰链压板螺旋夹紧机构27高级培训3.3螺旋夹紧机构4.联动式铰链压板螺旋夹紧机构联动式铰链压板螺旋夹紧机构中装有两个压板，可以同时完成对工件垂直和水平两个方向的夹紧。由于具有同时实现两个方向的夹紧功能，且操作非常方便，比较适合大批量工件的加工要求。但因其结构所占空间较大，夹紧部位有限，只适用于体积不大的小型工件的加工。联动式铰链压板螺旋夹紧机构如图314所示。图3-14联动式铰链压板螺旋夹紧机构28高级培训3.3螺旋夹紧机构3.3.4可拆卸压板式螺旋夹紧机构可拆卸压板式螺旋夹紧机构的最大特点是压板设计成可拆卸的形式，在夹紧方式和工作原理上与直接夹紧式螺旋夹紧机构并没有什么不同。将机构中的压板设计成可拆卸形式，主要是方便工件在夹具中的装夹和拆卸。对比直接夹紧式螺旋夹紧机构，在工件的装夹操作中更为快捷、省时。有时对特殊的工件而言，因其结构的限制必须设计成可拆卸的压板形式。可拆卸压板螺旋夹紧机构有很多不同的结构形式，这里只介绍两种形式的可拆卸压板式螺旋夹紧机构，即直拆式压板螺旋夹紧机构和旋拆式压板螺旋夹紧机构。1.直拆式压板螺旋夹紧机构29高级培训3.3螺旋夹紧机构直拆式压板螺旋夹紧机构的结构简单，操作比较方便，如图315所示。图3-15直拆式压板螺旋夹紧机构2.旋拆式压板螺旋夹紧机构30高级培训3.3螺旋夹紧机构旋拆式压板螺旋夹紧机构占用空间较小，操作也很方便，但结构上稍复杂一些，如图316所示。图3-16旋拆式压板螺旋夹紧机构31高级培训3.4凸轮夹紧机构3.4.1径面凸轮夹紧机构径面凸轮的夹紧通常是与压板或压块结合起来使用，组成压板（或压块）式径面凸轮夹紧机构。按其使用的压板运动方式的不同，分为移动式压板径面凸轮夹紧机构和转动式压板径面凸轮夹紧机构。1.移动式压板径面凸轮夹紧机构移动式压板径面凸轮夹紧机构的结构比较简单和紧凑，操作方便，但夹紧力要小些。移动式压板径面凸轮夹紧机构如图317所示。32高级培训3.4凸轮夹紧机构图3-17移动式压板径面凸轮夹紧机构2.转动式压板径面凸轮夹紧机构33高级培训3.4凸轮夹紧机构转动式压板径面凸轮夹紧机构的结构也比较简单，夹紧力较大，但占用空间大些。转动式压板径面凸轮夹紧机构如图318所示。图3-18转动式压板径面凸轮夹紧机构3.4.2端面凸轮夹紧机构34高级培训3.4凸轮夹紧机构端面凸轮的夹紧通常也是与压板或压块结合起来使用，组成压板（或压块）式端面凸轮夹紧机构。按其使用的压板运动方式的不同，可分为移动式压板端面凸轮夹紧机构和转动式压板端面凸轮夹紧机构。1.移动式压板端面凸轮夹紧机构移动式压板端面凸轮夹紧机构主要由两个端面凸轮在不同的旋转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑，占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受到一定限制。移动式压板端面凸轮夹紧机构如图319所示。35高级培训3.4凸轮夹紧机构图3-19移动式压板端面凸轮夹紧机构2.转动式压板端面凸轮夹紧机构36高级培训3.4凸轮夹紧机构转动式压板端面凸轮夹紧机构主要由端面凸轮和滑动杆在转动一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用的空间要大一些。转动式压板端面凸轮夹紧机构如图320所示。图3-20转动式压板端面凸轮夹紧机构37高级培训3.5联动夹紧机构3.5.1单件联动夹紧机构单件联动夹紧机构，是通过联动装置将一个原始作用力分散到工件的若干个夹紧点对工件进行夹紧。单件联动夹紧点的数量因工件的形态和加工特点不同可能有多种形式，常用的是双点联动夹紧，这里只讲述双点联动夹紧机构。按夹紧点施力方向的不同，又可分为双点对向联动夹紧机构、双点同向联动夹紧机构和双点垂直联动夹紧机构。1.单件双点对向联动夹紧机构单件双点对向联动夹紧机构是将两个压板对向安装并利用杠杆原理将工件在两个夹紧点夹紧。它的结构非常简单，占用空间很小，操作方便、灵活，但夹紧力不大，适用于小型工件的夹紧。单件双点对向联动夹紧机构如图321所示。38高级培训3.5联动夹紧机构图3-21单件双点对向联动夹紧机构2.单件双点同向联动夹紧机构39高级培训3.5联动夹紧机构单件双点同向联动夹紧机构，是将两个压板同向安装在需要夹紧的工件的两侧，并利用螺旋和杠杆原理将工件夹紧。它的结构比单件双点对向联动夹紧机构稍复杂些，但操作很方便，夹紧力比较大，适用于中、小型工件的夹紧。单件双点同向联动夹紧机构如图322所示。图3-22单件双点同向联动夹紧机构40高级培训3.5联动夹紧机构3.单件双点垂直联动夹紧机构单件双点垂直联动夹紧机构，是将两个压板相互垂直安装在工件的上表面和一侧表面上，并利用两个杠杆产生的作用力将工件进行夹紧。它的结构比较紧凑，操作方便，并且可同时在水平和垂直两个方向夹紧工件，夹紧力也比较大，适合中、小型工件的夹紧。单件双点垂直联动夹紧机构的实体图和工程图如图323所示。图3-23单件双点垂直联动夹紧机构41高级培训3.5联动夹紧机构3.5.2多件联动夹紧机构多件联动夹紧机构，是通过联动装置将一个原始作用力分散到若干个工件的相应夹紧点，同时对工件进行夹紧。多件联动夹紧的要点是对所有工件的夹紧力要保持相等，因此，在夹紧方式和结构上要注意均衡地将原始作用力分散到各个夹紧点上。按夹紧形式的不同，多件联动夹紧机构分为浮动压块多件联动夹紧机构、铰链压板多件联动夹紧机构和液体塑料多件联动夹紧机构。1.浮动压块多件联动夹紧机构42高级培训3.5联动夹紧机构浮动压块多件联动夹紧机构，是将浮动压块安装在两个工件的中间处，并利用螺旋压力使工件夹紧。它的结构紧凑、占用空间小，在多件联动夹紧机构中是最简单的一种形式，但由于其夹紧方式的限制，只适合小型工件的夹紧。浮动压块多件联动夹紧机构如图324所示。图3-24浮动压块多件联动夹紧机构43高级培训3.5联动夹紧机构2.铰链压板多件联动夹紧机构铰链压板多件联动夹紧机构，是将两个铰链压板安装在平衡压板之上，并利用螺旋压力和活动铰链的杠杆作用将多个工件进行夹紧。它的结构比较紧凑，操作灵活，可以同时夹紧较多的工件，生产效率比较高，但因其结构的局限性，只适合小型工件的夹紧。铰链压板多件联动夹紧机构如图325所示。图3-25铰链压板多件联动夹紧机构44高级培训3.5联动夹紧机构3.液体塑料多件联动夹紧机构液体塑料多件联动夹紧机构，是依靠安装在翻盖压板上的多个挤压塞，并利用螺旋推动液体塑料所产生的压力使挤压塞将多个工件进行夹紧。它的结构比较简单，占用空间小，设计和制造也比较容易，但夹紧力有限，只适合小型工件的夹紧。液体塑料多件联动夹紧机构如图326所示。图3-26液体塑料多件联动夹紧机构45高级培训3.6定心夹紧机构1)定位元件和夹紧元件是同一元件。2)定位(夹紧)元件之间有着精确的运动联系。3)各定位(夹紧)元件始终保持等距离地移动。4)各定位(夹紧)元件的关联运动可使定位尺寸偏差均匀、对称地分布在定位基准面上。3.6.1等距移动定心夹紧机构46高级培训3.6定心夹紧机构等距移动定心夹紧机构，是指通过内联动装置使原始作用力均衡地分散到每个定位（夹紧）元件上，使工件实现同时定位和夹紧。等距移动定心夹紧的要点是，不仅要使各个夹紧（定位）元件对工件的夹紧力保持相等，还要使各个夹紧（定位）元件的空间运动保持精确的等距移动，这样才能保证自动定位夹紧的目的。内联动装置的形式有多种，按其对夹紧元件的驱动方式分为螺旋等距移动定心夹紧机构、凸轮等距移动定心夹紧机构、偏移滚柱等距移动定心夹紧机构和斜楔等距移动定心夹紧机构。1.螺旋等距移动定心夹紧机构47高级培训3.6定心夹紧机构螺旋等距移动定心夹紧机构，是利用螺杆和螺母之间的螺旋运动来实现夹紧元件的同时移动和夹紧动作。该机构具有结构简单、工作行程大、传动联系比较精确的特点；但操作起来比较费时，效率不高。由于它制造容易，维护成本也较低，因此，在很多的定心夹紧机构中经常采用。比较典型的螺旋等距移动定心夹紧机构如图327所示。图3-27螺旋等距移动定心夹紧机构48高级培训3.6定心夹紧机构2.凸轮等距移动定心夹紧机构凸轮等距移动定心夹紧机构，是利用凸轮的两个偏心曲面在旋转中产生的偏心距位移来实现夹紧元件的同时移动和夹紧动作的。该机构的结构比较简单，操作方便快捷，工作效率高；但工作行程短，定位精度较低，凸轮的制造相对复杂。通常应用于加工批量大、加工精度要求不太高的小型工件的夹具中。比较典型的凸轮等距移动定心夹紧机构，如图328所示。图3-28凸轮等距移动定心夹紧机构49高级培训3.6定心夹紧机构3.偏移滚柱等距移动定心夹紧机构偏移滚柱等距移动定心夹紧机构，是利用安装在偏槽心轴上的3个滚柱对空心工件内壁产生的摩擦力来实现定位和夹紧的。该机构的结构十分简单，占用空间小，操作省力，但只适用于车床夹具中，且只能是空心的回转体工件。由于是依靠3个滑动滚柱的偏移及对工件内壁所产生的摩擦力使工件夹紧，因此，要求刀具切削工件时所产生的切削力只能是一个旋转方向。比较典型的偏移滚柱等距移动定心夹紧机构，如图329所示。图3-29偏移滚柱等距移动定心夹紧机构50高级培训3.6定心夹紧机构4.斜楔等距移动定心夹紧机构斜楔等距移动定心夹紧机构，是利用安装在心轴螺杆上的6个卡爪对空心回转体工件的内壁进行定位和夹紧的。6个卡爪的内表面与心轴螺杆和紧固螺套的圆锥面紧密接触，当两个圆锥体同时向中间移动时推动6个卡爪向外扩张，就将工件的内表面涨紧。该机构的结构对比偏移滚柱等距移动定心夹紧机构稍复杂些，但由于在两个具有一定距离的横截面上装有6个卡爪，因此，可以装夹比较长的空心回转体工件。比较典型的斜楔等距移动定心夹紧机构，如图330所示。51高级培训3.6定心夹紧机构图3-30斜楔等距移动定心夹紧机构3.6.2弹性变形定心夹紧机构52高级培训3.6定心夹紧机构弹性变形定心夹紧机构，是利用弹性元件受力后的均匀变形实现对工件的定位和夹紧的。弹性变形夹紧的要点是，弹性元件要具有良好的弹性和回复性能，且制造的精度要求较高，以保证精确的定位和可靠的夹紧。根据弹性元件的不同，弹性夹头变形定心夹紧机构分为弹性夹头定心夹紧机构、碟形簧片定心夹紧机构、液体塑料定心夹紧机构和波纹套定心夹紧机构。1.弹性夹头定心夹紧机构弹性夹头定心夹紧机构，是利用安装在夹具体或心轴上的弹性夹头受力所产生的弹性变形实现对工件的定位和夹紧的。此类机构按夹紧工件的外径和内径不同，分为外夹式弹性夹头定心夹紧机构和内夹式弹性夹头定心夹紧机构。53高级培训3.6定心夹紧机构(1)外夹式弹性夹头定心夹紧机构外夹式弹性夹头定心夹紧机构如图3-31所示。图3-31外夹式弹性夹头定心夹紧机构(2)内夹式弹性夹头定心夹紧机构内夹式弹性夹头定心夹紧机构如图3-32所示。54高级培训3.6定心夹紧机构图3-32内夹式弹性夹头定心夹紧机构2.碟形簧片定心夹紧机构55高级培训3.6定心夹紧机构碟形簧片定心夹紧机构是利用安装在夹具体或心轴上的碟形簧片，在外力作用下发生外径胀大，内径缩小的变形，实现对工件的定位和夹紧的。此类机构按夹紧工件的外径和内径不同，分为外夹式碟形簧片定心夹紧机构和内夹式碟形簧片定心夹紧机构。(1)外夹式碟形簧片定心夹紧机构外夹式碟形簧片定心夹紧机构如图3-33所示。图3-33外夹式碟形簧片定心夹紧机构56高级培训3.6定心夹紧机构(2)内夹式碟形簧片定心夹紧机构内夹式碟形簧片定心夹紧机构如图3-34所示。图3-34内夹式碟形簧片定心夹紧机构57高级培训3.6定心夹紧机构3.液体塑料定心夹紧机构液体塑料定心夹紧机构是利用安装其上的薄壁套和型腔中的液体塑料实现对工件的定位和夹紧的。当通过螺旋的进给运动，使柱塞压缩型腔中的液体塑料，而液体塑料所产生的压力又使薄壁套发生变形，从而将工件进行表面定位和夹紧。此类机构按夹紧工件的内外表面不同，分为外夹式液体塑料定心夹紧机构和内夹式液体塑料定心夹紧机构。(1)外夹式液体塑料定心夹紧机构外夹式液体塑料定心夹紧机构如图3-35所示。58高级培训3.6定心夹紧机构图3-35外夹式液体塑料定心夹紧机构(2)内夹式液体塑料定心夹紧机构内夹式液体塑料定心夹紧机构59高级培训3.6定心夹紧机构如图3-36所示。图3-36内夹式液体塑料定心夹紧机构4.波纹套定心夹紧机构60高级培训3.6定心夹紧机构波纹套定心夹紧机构是利用安装其上的波纹套在轴向受力时发生弹性变形实现对工件的定位和夹紧的。通常是采用螺旋进给运动，使波纹套在轴向受到作用力，从而在径向发生弹性变形，即外径胀大，从内径对工件进行定位和夹紧。由于波纹套结构的特点，一般只作为内定心夹紧使用。波纹套定心夹紧机构的特点是定位精度高，装夹快捷，但作为定位基准的工件内孔尺寸精度要求比较高，且长度与内径比要大，通常将此类机构作为车床的夹具使用。典型的以内径定位和夹紧的波纹套定心夹紧机构，如图337所示。61高级培训3.6定心夹紧机构图3-37内夹式波纹套定心夹紧机构62高级培训3.7分度对定机构3.7.1钢球式分度对定机构钢球式分度对定机构，是指依靠弹簧将钢球或圆头销压入分度盘锥孔内来实现对定的机构。这是最简单的一种对定机构形式，通常用于预分度或精度要求不高且切削力较小的加工工序中。此类分度对定方式有两种，即钢球分度对定机构和圆头销分度对定机构。1.钢球分度对定机构钢球分度对定机构就是用钢球作为定位元件，并依靠弹簧的作用力使其对定在分度盘的定位锥孔内来实现分度定位。钢球分度对定机构如图338所示。63高级培训3.7分度对定机构图3-38钢球分度对定机构2.圆头销分度对定机构64高级培训3.7分度对定机构圆头销分度对定机构就是用球面圆柱销作为定位元件，并依靠弹簧的作用力使其对定在分度盘的定位锥孔内来实现分度定位。圆头销分度对定机构如图339所示。图3-39圆头销分度对定机构机构65高级培训3.7分度对定机构3.7.2拉销式分度对定机构拉销式分度对定机构，是指用手拉动圆柱销使其对定或抽出分度盘的定位孔中来实现对定的机构。该机构具有中等的定位精度，适用于具有分度对定机构的中、小型夹具中。此类分度对定方式有两种，即直向拉伸分度对定机构和旋转拉伸分度对定机构。1.直向拉伸分度对定机构直向拉伸分度对定机构是用圆柱销作为定位元件，并用手拉动圆柱销使其对定在分度盘的定位孔内来实现分度定位。根据加工精度的要求，还可将定位圆柱销设计成菱形销的形式，以补偿距离偏差。图340和图341所示分别为普通的直向拉伸分度对定机构和补偿偏差直向拉伸分度对定机构。66高级培训3.7分度对定机构图3-40直向拉伸分度对定机构67高级培训3.7分度对定机构图3-41补偿偏差直向拉伸分度对定机构2.旋转拉伸分度对定机构旋转拉伸分度对定机构也是用圆柱销作为定位元件，并通过旋钮和圆柱斜面使圆柱销对定在分度盘的定位孔内来实现分度定位。旋转拉伸分度对定机构如图342所示。68高级培训3.7分度对定机构图3-42旋转拉伸分度对定机构3.7.3杠杆式分度对定机构69高级培训3.7分度对定机构杠杆式分度对定机构，是指用杠杆操作带动定位销使其对定或分度盘的定位槽或定位孔中抽出来实现对定的机构。此类机构具有较大的作用力，适用于中、大型分度对定夹具中。此类分度对定机构有3种方式，即拉动杠杆分度对定机构、压动杠杆分度对定机构和摆动杠杆分度对定机构。1.拉动杠杆分度对定机构拉动杠杆分度对定机构是用圆锥销作为定位元件，并用手拉动操纵杠杆使圆锥销对定在分度盘的定位孔内来实现分度定位的。拉动杠杆分度对定机构如图343所示。70高级培训3.7分度对定机构图3-43拉动杠杆分度对定机构2.压动杠杆分度对定机构71高级培训3.7分度对定机构压动杠杆分度对定机构是用斜楔和斜槽进行定位的。当用手压动操纵杠杆使斜楔对定在分度盘的斜槽内，从而实现分度定位。压动杠杆分度对定机构如图344所示。图3-44压动杠杆分度对定机构3.摆动杠杆分度对定机构72高级培训3.7分度对定机构摆动杠杆分度对定机构也是用斜楔和斜槽进行定位的。当用手搬动操纵杆使斜楔对定在分度盘的斜槽内，从而实现分度定位。摆动杠杆分度对定机构如图345所示。图3-45摆动杠杆分度对定机构73高级培训3.7分度对定机构3.7.4凸轮(偏心轮)式分度对定机构凸轮（偏心轮）式分度对定机构，是对凸轮进行操作带动定位销使其对定或是从分度盘的定位槽或定位孔中抽出来实现对定的机构。此类机构具有较大的作用力，适用于中、大型分度对定的夹具中。典型的分度对定方式有4种，即偏心轮分度对定机构、偏心轴销分度对定机构、斜面凸轮分度对定机构和圆缺凸轮分度对定机构。1.偏心轮分度对定机构偏心轮分度对定机构是用偏心轮旋转拉动定位销，使其对定在分度盘的定位孔中来实现分度定位的。偏心轮分度对定机构如图346所示。此机构的定位销采用了菱形结构，可以消除过定位偏差。74高级培训3.7分度对定机构图3-46偏心轮分度对定机构2.偏心轴销分度对定机构75高级培训3.7分度对定机构偏心轴销分度对定机构是用偏心轴销旋转拨动定位销，使其对定在分度盘的定位孔中来实现分度定位的。偏心轴销分度对定机构如图347所示。此机构的定位销也采用了菱形结构，以消除过定位偏差。图3-47偏心轴销分度对定机构76高级培训3.7分度对定机构3.斜面凸轮分度对定机构斜面凸轮分度对定机构是用斜面凸轮旋转推动定位销，使其对定在分度盘的定位孔中来实现分度定位的。斜面凸轮分度对定机构如图348所示。图3-48斜面凸轮分度对定机构77高级培训3.7分度对定机构4.圆缺凸轮分度对定机构圆缺凸轮分度对定机构是运用圆缺凸轮边缘与分度盘上的定位槽的闭合或分离来实现分度定位的。圆缺凸轮分度对定机构如图349所示。图3-49圆缺凸轮分度对定机构78高级培训3.7分度对定机构3.7.5枪栓式分度对定机构枪栓式分度对定机构，是指用带有螺旋槽的元件直接或间接地拉动定位销对定或将其抽出或插入分度盘的定位孔（或槽）来实现对定的机构。此类机构操作更加灵活快捷，适用于中、小型分度对定的夹具中。其具体类型主要有两种，即直接式枪栓分度对定机构和间接式枪栓分度对定机构。1.直接式枪栓分度对定机构直接式枪栓分度对定机构是运用带有螺旋槽的定位销，通过操作元件使其正反方向旋转90，将其分离或插入定位孔中而实现分度定位的。直接式枪栓分度对定机构如图350所示。79高级培训3.7分度对定机构图3-50直接式枪栓分度对定机构80高级培训3.7分度对定机构图3-51间接式枪栓分度对定机构2.间接式枪栓分度对定机构81高级培训3.7分度对定机构间接式枪栓分度对定机构是通过旋转带有导向销的驱动套，使带有螺旋槽的定位销轴移出或插入定位孔中而实现分度定位的。间接式枪栓分度对定机构如图351所示。82高级培训