《机械制造工艺》课件-工件的夹紧

DINGWEIWUCHA工件的夹紧

动力装置（产生夹紧力）夹紧装置（传递夹紧力）传力机构夹紧装置的组成用来产生夹紧力的装置。直接与工件接触完成夹紧作用的执行元件。介于动力装置和夹紧元件之间的传递动力的机构。主要用于改变作用力的方向，改变作用力的大小，并且具有一定的自锁功能。夹紧装置的组成如图所示为采用液压夹紧装置的铣床夹具。其中，液压缸4、活塞5、活塞杆3等组成动力装置；铰链臂2和压板1等构成了夹紧机构。对夹紧装置的基本要求夹紧时不得改变工件定位后所占据的正确位置。夹紧力的大小应适当可靠，既要保证工件在整个加工过程中不发生位置变动和振动，又不允许工件产生过大的夹紧变形和表面损伤。夹紧装置的复杂程度应与工件生产纲领相适应。工艺性与使用性好。其结构应力求简单、便于制造和维修，操作方便、安全、省力。夹紧力的确定夹紧力包括大小、方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧装置设计中首先要解决的问题。夹紧力的方向应垂直于主要定位基面（面积较大、精度较高、限制的自由度较多），以保证定位的稳定可靠。01夹紧力的方向夹紧力的确定工件被镗孔与左端面有一定的垂直度要求。因此，工件以孔的左端面与定位元件的A面接触，限制三个自由度；以底面与B面接触，限制两个自由度；夹紧力朝向主要限位面A，有利保证要求。01夹紧力的方向夹紧力的确定夹紧力朝向主要限位面—V形块的V形面，使工件的装夹稳定可靠。如果夹紧力朝向B面，则由于工件圆柱面与端面的垂直度误差，夹紧时工件的原有定位受到破坏从而影响加工精度。01夹紧力的方向夹紧力的确定夹紧力作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致，以减小夹紧力。思考：左右两个图，哪种夹紧力更合适呢？夹紧力的确定夹紧力作用方向应尽量与工件刚度大的方向相一致，以减小工件夹紧变形。夹紧力的确定夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。02夹紧力的作用点夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时工件定位破坏。夹紧力的确定夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部位，以减小工件的变形。02夹紧力的作用点夹紧力的确定夹紧力作用点应靠近工件的加工表面如图所示，在拨叉上铣槽。由于主要夹紧力的作用点距加工表面较远，故在靠近加工表面的地方设置了辅助支承，并增加了辅助夹紧力。这样不仅提高了工件的装夹刚性，而且还减少了加工时的振动。02夹紧力的作用点夹紧力的确定03夹紧力的大小估算夹紧力一般方法：将工件视为分离体，并分析作用在工件上的各种力，再根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需最小夹紧力，最后将最小夹紧力乘以一适当的安全系数。安全系数：通常取1.5～2.5。精加工和连续切削时取小值，粗加工或断续切削时取大值。当夹紧力与切削力方向相反时，可取2.5～3。夹紧力的确定例在图所示刨平面工序中，G为工件自重，F为夹紧力，Fc、Fp分别为主切削力和背向力。已知：Fc=800N，Fp=200N，G=100N。问需施加多大夹紧力才能保证此工序加工的正常进行。03夹紧力的大小夹紧力的确定解：取工件为分离体，工件所受的力如图所示，根据静力平衡原理，列出静力平衡方程式为Fcl-[Fl/10+Gl+F(2l-l/10)+Fpz]=0从夹紧的可靠性考虑，当z=l/5时属最不利情况。将有关已知条件代入上式，即可求得夹紧力F=330N；取安全系数k=3，最后求得需施加的夹紧力