案例45：几种工装夹具中的工件压紧机构 前言 在工厂从事技术工作时，时常碰到要设计工装夹具，工装夹具有两个功能：一是定 位，应按被加工零件的精度和定位基准设计，技术人员比较好掌型：二是夹紧或压紧， 由于零件和工况的不同，选取何种机构常是技术人员要仔细期酌的的问题 如果是自动化或半自动化的大批量生产，手工夹紧将不予考虑，用油缸或汽缸作为 压紧动力是最经常采用的方法，下面以一些在实践中己证明是成功的压紧机构为“案 例”，讨论工件压紧的机构选用。 (一)空调压缩机副轴承多工位多轴钻床的工件压紧机构： 图1为被加工零件图 33 5孔9 12 图】副轴承零件图 其加工部位为5个中9的孔，比较合理的方法是采用端面压紧，但为了让开加工部位，压紧接 触面不能过大，为了可常，只能采用两边压紧。 用油缸压紧的机构简图如下：（图2】 1
案例 45：几种工装夹具中的工件压紧机构 前 言 在工厂从事技术工作时，时常碰到要设计工装夹具。工装夹具有两个功能：一是定 位，应按被加工零件的精度和定位基准设计，技术人员比较好掌握；二是夹紧或压紧， 由于零件和工况的不同，选取何种机构常是技术人员要仔细斟酌的问题。 如果是自动化或半自动化的大批量生产，手工夹紧将不予考虑，用油缸或汽缸作为 压紧动力是最经常采用的方法，下面以一些在实践中已证明是成功的压紧机构为“案 例”，讨论工件压紧的机构选用。 （一）空调压缩机副轴承多工位多轴钻床的工件压紧机构： 图 1 为被加工零件图 图 1 副轴承零件图 其加工部位为 5 个 φ9 的孔，比较合理的方法是采用端面压紧，但为了让开加工部位，压紧接 触面不能过大，为了可靠，只能采用两边压紧。 用油缸压紧的机构简图如下：（图 2） 1
图2摇杆滑块式压紧机构简图 这是典型的摇杆滑块机构。用这种机构来压紧工件，应注意：)为使工件装夹放便， 张开位置应适当高一些，开口大一些，这样，连杆长度应足够。2)在压紧位，为保证压紧 可靠，应使连杆和油缸活塞杆在一条直线上 图3、图4为刷轴承多工位多轴钻床压紧机构压紧位和张开位置实物照片： 图3多工位多轴钻的夹紧机构夹紧位置照片 2
图 2 摇杆滑块式压紧机构简图 这是典型的摇杆滑块机构，用这种机构来压紧工件，应注意：1）为使工件装夹放便， 张开位置应适当高一些，开口大一些，这样，连杆长度应足够。2）在压紧位，为保证压紧 可靠，应使连杆和油缸活塞杆在一条直线上。 图 3、图 4 为副轴承多工位多轴钻床压紧机构压紧位和张开位置实物照片： 图 3 多工位多轴钻的夹紧机构夹紧位置照片 2
图4多工位多轴钻的夹紧机构张开位置照片 图5为多工位多轴结床压紧机构结构简图。 张开位置 3 图5多轴钻工件压紧机构结构简图
图 4 多工位多轴钻的夹紧机构张开位置照片 图 5 为多工位多轴钻床压紧机构结构简图。 1、连杆 2、油缸活塞杆 3、油缸 4、固定支架 5、压杆 图 5 多轴钻工件压紧机构结构简图 3
(二)轴承内孔螺旋槽加工专机的工件压紧机构 图6为被加工零件图. 65 2 图6主轴承螺旋情加工零件图 加工都位为022，深65的孔内加工一个R2.5,深2.5的螺旋槽。由于加工部位在 内孔上，可采用在台阶面上大面积压紧，仍采用图2的摇杆滑块机构，不再需要2套机 构双边压禁，一个机构大面积压紧就可以了， 图7、，图8分别为该压景机构的压紧位和张开位置的实物照片。可以看到机构的尺 寸选择已为操作者安排了足够的操作空间。 由于加工时工件台需旋转，该机构安装了一只向心推力轴承。解决了旋转工件的压 紧问题。 4
（二）轴承内孔螺旋槽加工专机的工件压紧机构 图 6 为被加工零件图。 图 6 主轴承螺旋槽加工零件图 加工部位为 φ22，深 65 的孔内加工一个 R2.5，深 2.5 的螺旋槽。由于加工部位在 内孔上，可采用在台阶面上大面积压紧，仍采用图 2 的摇杆滑块机构，不再需要 2 套机 构双边压紧，一个机构大面积压紧就可以了。 图 7、图 8 分别为该压紧机构的压紧位和张开位置的实物照片。可以看到机构的尺 寸选择已为操作者安排了足够的操作空间。 由于加工时工件台需旋转，该机构安装了一只向心推力轴承，解决了旋转工件的压 紧问题。 4
图7螺旋槽加工专机工件压紧机构压紧位置 图8爆旋槽加工专机工件压紧机构张开位置 5
图 7 螺旋槽加工专机工件压紧机构压紧位置 图 8 螺旋槽加工专机工件压紧机构张开位置 5
图9是螺旋槽加工专机工件压紧机构的结构图。 986 .5 3 1、被压工件2、旋转工作台3、向心推力轴承4、压紧油缸 5、压环6、压杆7、油缸活塞杆8、连杆9、固定支架 图9、内孔螺旋槽加工专机压紧结构图（压紧位置） 可自纳螺旋槽加工专机压紧机构的特点是： 1)一套机构，整体压紧， 2)为了可靠地整体压牢工件及方便的上下料，机构有更大行程及更大工人操作空 间， 3)由于该设备用于内孔螺旋槽加工，工件及工作台需旋转，装了一个有一定话动 度的压环，压环下装有向心推力轴承6010。 (三)汽缸多工位多轴钻床工件压餐机构 图10为被加工零件图 木机器加工部位为5个M8螺纹的钻孔和攻丝，及三孔7.3的钻孔和划孔，压紧 机构必须让开加工部位，汽缸零件内孔较大(53)，由内孔伸出压爪压紧工件，可使机 构十分紧凑。使用在汽缸多工位多轴钻床的压紧机构是一个典型范例。图11，图2分 别为该机构压紧位置和张开位置的实物照片， 6
图 9 是螺旋槽加工专机工件压紧机构的结构图。 1、被压工件 2、旋转工作台 3、向心推力轴承 4、压紧油缸 5、压环 6、压杆 7、油缸活塞杆 8、连杆 9、固定支架 图 9、内孔螺旋槽加工专机压紧结构图（压紧位置） 可归纳螺旋槽加工专机压紧机构的特点是： 1）一套机构，整体压紧。 2）为了可靠地整体压牢工件及方便的上下料，机构有更大行程及更大工人操作空 间。 3）由于该设备用于内孔螺旋槽加工，工件及工作台需旋转，装了一个有一定活动 度的压环，压环下装有向心推力轴承 6010。 （三）汽缸多工位多轴钻床工件压紧机构 图 10 为被加工零件图 本机器加工部位为 5 个 M8 螺纹的钻孔和攻丝，及三孔 φ7..3 的钻孔和划孔，压紧 机构必须让开加工部位，汽缸零件内孔较大（φ53），由内孔伸出压爪压紧工件，可使机 构十分紧凑。使用在汽缸多工位多轴钻床的压紧机构是一个典型范例。图 11，图 12 分 别为该机构压紧位置和张开位置的实物照片。 6
440001 46 375 200300可 122初 ⊙ 7 8 005 00的 3-07.30 15坦2 185105 图10汽缸零件图 图1山汽血多工位多轴钻夹具压紧位置 7
图 10 汽缸零件图 图 11 汽缸多工位多轴钻夹具压紧位置 7
图12汽缸多工位机床夹具松开位置 图13是该机构的机构简图。 图13多工位多轴钻床压紧机构简图 实际设备中，一个油缸带动两套压紧机构，本简图只面出一半，一套压紧机构有2 个压爪，图中只画出一个。简图共画出3个可动构件（油缸活塞杆构件、由活塞杆构件
图 12 汽缸多工位机床夹具松开位置 图 13 是该机构的机构简图。 图 13 多工位多轴钻床压紧机构简图 实际设备中，一个油缸带动两套压紧机构，本简图只画出一半。一套压紧机构有 2 个压爪，图中只画出一个。简图共画出 3 个可动构件（油缸活塞杆构件、由活塞杆构件 8
推动的中间杆构件，压板)，共有3个低副(2个移动副，一个回转副)，2个高副。压 板斜情和固定圆销之间的高副，使压板在伸缩过程中有必要的摆动，活塞杆构件和中问 杆之间的高副只起到传递运动的作用。 本机构中，如果把中间杆和活塞杆合为一个构件，去掉二者问的高剧，从理论上讲 是可以的，但此时有一个移动副成为虚的束，要求两个移动副之间有较高的平行度要求， 为设计和装配带来较高要求，不如实际机构筒明。 图14为汽缸多工位多轴结工件夹景机构结构图（压紧位置） 3 2 A向 5 1油缸2油缸活塞杆3推动杆4中何杆 5较硅6压板7固定销8被压工件 图14多工位多轴钻床工件压紧装置（压紧位置） 图15为多工位多轴估床工件压紧装置的松开位置。 77 图15多工位多轴钻床工件压紧装置（松开位置） 9
推动的中间杆构件，压板），共有 3 个低副（2 个移动副，一个回转副），2 个高副，压 板斜槽和固定圆销之间的高副，使压板在伸缩过程中有必要的摆动，活塞杆构件和中间 杆之间的高副只起到传递运动的作用。 本机构中，如果把中间杆和活塞杆合为一个构件，去掉二者间的高副，从理论上讲 是可以的，但此时有一个移动副成为虚约束，要求两个移动副之间有较高的平行度要求， 为设计和装配带来较高要求，不如实际机构简明。 图 14 为汽缸多工位多轴钻工件夹紧机构结构图（压紧位置） 1 油缸 2 油缸活塞杆 3 推动杆 4 中间杆 5 铰链 6 压板 7 固定销 8 被压工件 图 14 多工位多轴钻床工件压紧装置（压紧位置） 图 15 为多工位多轴钻床工件压紧装置的松开位置。 图 15 多工位多轴钻床工件压紧装置 （松开位置） 9
(四)副轴承专用加工中心工件压餐机构 图16是被加工零件图. 33 望5孔 图16副轴承零件图 加工部位是R4、R2深4的槽，由于加工部位小，采用线面压紧可有较大压紧面。 这里有4套夹具同时压紧4个工件，图17，图18分别为该机构压紧位置和张开位置的 照片： 图17专用加工中心的压紧装置（压景位置）
（四）副轴承专用加工中心工件压紧机构 图 16 是被加工零件图。 图 16 副轴承零件图 加工部位是 R4、R2 深 4 的槽，由于加工部位小，采用端面压紧可有较大压紧面。 这里有 4 套夹具同时压紧 4 个工件，图 17，图 18 分别为该机构压紧位置和张开位置的 照片： 图 17 专用加工中心的压紧装置（压紧位置） 10