一、基礎(chǔ)知識(shí)：

1、定義：油缸也叫液壓缸，是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。

2、分類：

（1）夾具中常用的油缸有哪些：直線油缸、杠桿油缸、轉(zhuǎn)角油缸、拉桿油缸、支撐缸、漲緊下拉缸、定位油缸、隨行夾緊器。

（2）各類油缸發(fā)揮的功能：

①直線油缸：活塞桿直線運(yùn)動(dòng)，分雙動(dòng)和單動(dòng)，可以用來推動(dòng)產(chǎn)品，也可以增加配件后用來夾緊。

②杠桿油缸：活塞桿直線運(yùn)動(dòng)，分雙動(dòng)和單動(dòng)，可以用來夾緊產(chǎn)品。

③轉(zhuǎn)角油缸：活塞桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分雙動(dòng)和單動(dòng)，可以用來夾緊產(chǎn)品。

④支撐缸：用來支撐產(chǎn)品，來增強(qiáng)產(chǎn)品的剛性。

漲緊下拉缸：即在夾緊產(chǎn)品的同時(shí)提供一個(gè)徑向力。

⑤定位油缸：夾具中用來定位的油缸。

⑥隨行夾緊器：即零點(diǎn)定位裝置。

3、叫法定義：

常把產(chǎn)品直接壓緊在固定定位面上且提供主要壓緊力的叫主壓；

常把產(chǎn)品直接壓緊在固定定位面上且不提供主要壓緊力的叫側(cè)壓/側(cè)頂；

常把產(chǎn)品直接壓緊在支撐缸上的叫輔壓；

4、油缸的應(yīng)用場(chǎng)合：

（1）復(fù)動(dòng)直線油缸用作側(cè)頂

（2）復(fù)動(dòng)直線油缸用作主壓

（3）復(fù)動(dòng)直線油缸用作驅(qū)動(dòng)（下圖的分中機(jī)構(gòu)）

（4）單動(dòng)缸用作輔壓

（5）單動(dòng)缸用作側(cè)頂

（6）杠桿缸用作側(cè)壓

（7）杠桿缸用作輔壓

（8）杠桿缸用作主壓

（9）轉(zhuǎn)角缸用作主壓

（10）轉(zhuǎn)角缸用作雙臂

（11）轉(zhuǎn)角缸用作雙臂

（12）拉缸油缸用作主壓

（13）拉缸油缸用作驅(qū)動(dòng)

4、關(guān)于支撐缸

（1）為什么選用支撐缸？

3-2-1六點(diǎn)定位工件基本需要三個(gè)點(diǎn)來確定工件定位面。加工時(shí)，工件需要三點(diǎn)以上的定位支撐缸，選用浮動(dòng)定支撐缸則是一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方法。支撐缸可用在任何可用“螺旋千斤頂”的場(chǎng)所。它迅速，不變形，不依靠操作人員的“感覺”。支撐缸支架可調(diào)，可支撐易碎的電路板也能支撐大型飛機(jī)的加強(qiáng)桿，而不會(huì)變形。撐缸自動(dòng)可調(diào)，可重復(fù)鎖定，結(jié)果可預(yù)見，消除“忘記”夾緊的風(fēng)險(xiǎn)，及節(jié)省了手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)間。

（2）什么情況下需要使用支撐缸？

支撐缸可用于工件變形、顫抖、嗡鳴或表面加工粗劣的應(yīng)用中。這些問題都是由于加工過程中工件移動(dòng)造成的，使用支撐缸能夠很有效地解決這些問題。你只要使用、提供插入支撐缸的空間，并提供油壓和配管。它們可以很棒地工作，提高工件質(zhì)量，減少廢料和返工。活塞推進(jìn)去后，液壓力將襯套“凍結(jié)”抵住活塞，緊緊“鎖死”工件。然后它就變成支撐工件的固定支撐，支撐力大小見相應(yīng)圖標(biāo)。

（3）支撐缸使用場(chǎng)景

（4）支撐缸種類：

（5）支撐缸的原理：

（6）使用注意事項(xiàng)：

①確認(rèn)規(guī)格

●使用前請(qǐng)確認(rèn)各產(chǎn)品的規(guī)格。

●對(duì)向使用支撐缸和夾緊缸時(shí)，所使用的支撐缸支撐力應(yīng)是夾緊缸夾緊力的1.5倍以上。

②設(shè)計(jì)油壓回路時(shí)的注意事項(xiàng)

●在設(shè)計(jì)油壓回路時(shí)，請(qǐng)認(rèn)真閱讀“油缸的速度控制回路和注意事項(xiàng)”，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)挠蛪夯芈贰；芈吩O(shè)計(jì)的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備誤動(dòng)作、破損等事故。

③根據(jù)需要設(shè)置工件的臨時(shí)固定裝置。

●對(duì)輕型工件使用多個(gè)支撐缸時(shí)，柱塞彈簧力可能會(huì)超過工件重量，將工件頂起。

④柱塞上必須安裝接觸螺栓。

●必須在安裝有接觸螺栓的狀態(tài)下方可投入使用。無固定柱塞彈簧的部件，柱塞就無法上升。

●接觸螺栓上必須安裝O形密封圈。否則，冷卻液等異物就會(huì)侵入到缸體內(nèi)部，導(dǎo)致動(dòng)作不良等故障。

⑤在焊接夾具上使用時(shí)，請(qǐng)注意保護(hù)柱塞的表面。

●若噴濺溶液濺落在柱塞上，會(huì)導(dǎo)致柱塞的滑動(dòng)不良等故障，從而無法獲得正常的支撐功能。

⑥通過調(diào)整供油量調(diào)整柱塞的動(dòng)作時(shí)間。

●標(biāo)準(zhǔn)：全行程動(dòng)作時(shí)間為0.5～1秒左右。

●與單動(dòng)缸一樣，請(qǐng)考慮釋放時(shí)的速度會(huì)有所下降，請(qǐng)使用帶有單向閥的流量調(diào)整閥（進(jìn)油節(jié)流）。

●如果柱塞的上升速度過快，會(huì)造成柱塞接觸工件時(shí)出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象，并可能在柱塞與工件之間產(chǎn)生間隙的狀態(tài)下實(shí)施抱緊動(dòng)作。

●請(qǐng)使用啟開壓力為0.1MPa以下的帶單向閥的流量調(diào)整閥，如果閥的啟開壓力過高，釋放時(shí)柱塞就無法復(fù)位。

⑦請(qǐng)正確設(shè)置呼吸口。

●支撐缸與單動(dòng)油缸一樣需要進(jìn)行呼吸。應(yīng)充分注意使用環(huán)境，避免冷卻液或異物等侵入缸體內(nèi)部。

●如果不設(shè)置呼吸口，支撐缸有可能不能發(fā)揮其正常功能。請(qǐng)將呼吸口設(shè)置在不受切屑和冷卻液影響的地方。

●S：配管型上的換氣閥僅適用于干式切削加工等不存在冷卻液的環(huán)境下使用。冷卻液侵入缸體內(nèi)部，有可能導(dǎo)致支撐缸不能正常動(dòng)作。

⑧請(qǐng)注意防止承受偏心荷重或分力的作用。

●如下圖所示的使用方式，會(huì)導(dǎo)致變位量的增加。再有，荷重過大時(shí)，有可能導(dǎo)致內(nèi)部零部件的損壞。

⑨在設(shè)計(jì)制作接觸螺栓時(shí)，請(qǐng)注意其重量。

●接觸螺栓的重量應(yīng)在柱塞彈簧力的30％以下。

●例）高士美LC0402-L型時(shí)，柱塞回彈力為4.7～7.8N。因此，接觸螺栓的最大重量＝4.7×0.3／9.807＝0.14kg。但是，會(huì)因柱塞的滑動(dòng)阻力、彈簧的特性等因素而產(chǎn)生偏差，所以推薦盡可能降低接觸螺栓的重量。

●接觸螺栓的螺紋尺寸，應(yīng)符合各產(chǎn)品專頁所記載的接觸螺栓設(shè)計(jì)尺寸。

●因其還用于柱塞彈簧的固定，所以螺紋部尺寸的變化會(huì)引發(fā)彈簧力變化及零部件破損，導(dǎo)致動(dòng)作不良等故障。

⑩無活塞桿中空型的注意事項(xiàng)

●請(qǐng)不要在未安裝活塞桿的狀態(tài)下供給油壓。筒夾變形，會(huì)導(dǎo)致釋放動(dòng)作不良。

●常時(shí)，請(qǐng)?jiān)诎惭b有柱塞狀態(tài)下放置或使用。中空狀態(tài)的放置及動(dòng)作會(huì)導(dǎo)置異物或切削液的內(nèi)部侵入而引起油缸動(dòng)作不良。

?LD/TNC支撐缸(外螺紋型）安裝施工方面的注意事項(xiàng)

●安裝LD/TNC時(shí)必須使支撐缸的底面與安裝孔底面保持水平密接，并且使底面承受載荷。如果采取下圖所示安裝方法，底面并未承受載荷，會(huì)導(dǎo)致變位量的增加及設(shè)備的破損。

5、定位油缸的應(yīng)用

6、漲緊下拉缸：

7、隨行夾緊器

二、計(jì)算方法：

目前市面上有的選型材料的各類油缸、氣缸、其他功能缸的夾持力選型手冊(cè)上面已經(jīng)非常清晰的羅列出來，我們僅需要根據(jù)不同的需求，選擇不同的型號(hào)的油、氣缸來滿足要求即可，下面我們以帕斯卡油缸選型手冊(cè)為例，來計(jì)算一下油缸的夾緊力。

1、下圖為帕斯卡的低壓形連桿夾緊器，也就是杠桿油缸。

根據(jù)下圖中的規(guī)格表，我們可以清晰了解油缸在其特定的系統(tǒng)壓力下能提供的壓緊力，以及一些油缸的相關(guān)參數(shù)。

2、如果初步核算油缸的夾緊力，我們只需要看表中第二行【夾緊力】表中顯示的單位是KN，為了好理解其具體的數(shù)值，我們可以大致轉(zhuǎn)換成我們常見的公斤力。

（1）單位轉(zhuǎn)換公式

1公斤是質(zhì)量單位，而KN是重量單位。他們之間有公式G=mg相聯(lián)系。1公斤=1Kg,g=9.8N/Kg.其中g(shù)代表重力加速度，所以1KN=1000/9.8=102.04kg=102.04公斤。如：2.6KN≈265公斤。

3、核算油缸的夾緊力

（1）如下圖所示：夾緊力的計(jì)算可以通過公式來進(jìn)行計(jì)算，每一家品牌的計(jì)算方式大同小異，其輸出力也是作為我們?nèi)粘A具中使用的最重要的參考依據(jù)。

（2）如果你中意曲線，那么可以通過曲線的方式查看。

（3）如果你中意列表形式，也可以通過列表的形式進(jìn)行讀取

以上為帕斯卡杠桿油缸的力量計(jì)算/估算方法，其他品牌的計(jì)算方法大同小異，基本都可以通過選型頁面就行查看。當(dāng)然，國產(chǎn)油缸在這塊做的欠缺了一些，

如臺(tái)灣嘉剛，臺(tái)灣嘉剛計(jì)算方式如下：

（嘉剛系的油缸都可以參考此公式）

豐州油缸的：

最后：再次說明，油缸的型號(hào)非常多，功能卻千差萬別，使用時(shí)一定要搞明白油缸的具體原理、功能、使用限制、注意事項(xiàng)。不要因?yàn)橐粋€(gè)小的疏忽導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能異常，最終設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)心思去解決，自己心里也不好受！