数控加工技术 教学配套课件 吴明友 第二十讲.pdfVIP

普通高等教育“十一五” 国家级规划教材 《数控加工技 术》 吴明友 编 第 二 十 讲 2013-6-24 1 第五章数控铣削工艺设计（二） 第二节 数控铣床常用的工装夹具（30Min） 一、工件的夹紧 （15 Min） • 夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后 必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位 元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削 力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置 变化和振动，以保证加工精度和安全操作。这种产生 夹紧力的机构称为夹紧装置。 2013-6-24 2 • 1．夹紧装置应具备的基本条件 • ⑴夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位 置。 • ⑵夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其 位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的 夹紧变形。 • ⑶操作简单方便、省力、安全。 • ⑷结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于 制造和维修。 2013-6-24 3 2．夹紧力方向和作用点的选择 ⑴夹紧力应朝向主要定位基准。如图5-10a所示，工 件被镗孔与A面有垂直度要求，因此加工时以A面为主 要定位基面，夹紧力Fj 的方向应朝向A面。如果夹紧力 改朝B面，由于工件侧面A与底面B的夹角误差，夹紧 时工件的定位位置被破坏，如图5-10b所示，影响孔与 A面的垂直度要求。 2013-6-24 4 图5-10 夹紧力方向示意 2013-6-24 5 • ⑵夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，并 靠近支承元件的几何中心。如果夹紧力作用在支承面 之外，导致工件的倾斜和移动，破坏工件的定位。 • ⑶夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。 • ⑷夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚性较好的方 向和部位。 • ⑸夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面。为提高工 件加工部位的刚性，防止或减少振动，应将夹紧力的 作用点尽量靠近加工表面。 2013-6-24 6 • 3．夹紧力大小的估算 • 夹紧力的大小，对工件安装的可靠性、工件和夹具的变 形、夹紧机构的复杂程度等有很大关系。加工过程中， 工件受到切削力、离心力、惯性力和工件自身重力等的 作用。一般情况下加工中小工件时，切削力（矩）起决 定性作用。加工重、大型工件时，必须考虑工件重力的 作用。工件高速运动条件下加工时，则不能忽略离心力 或惯性力对夹紧作用的影响。此外，切削力本身是一个 动态载荷，在加工过程中也是变化的。夹紧力的大小还 与工艺系统刚度、夹紧机构的传动效率等因素有关。 2013-6-24 7 • 因此，夹紧力大小的计算是一个很复杂的问题，一般只能作粗略 的估算。为简化起见，在确定夹紧力大小时，可只考虑切削力 （矩）对夹紧的影响，并假设工艺系统是刚性的，切削过程是平 稳的，根据加工过程中对夹紧最不利的