熊良山 机械制造技术基础 第二章 制造工艺备5讲解材料.ppt

第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 1. 夹紧装置的组成 五、工件在夹具中的夹紧 （一）夹紧装置的基本要求 力源装置 产生夹紧动力。 传力机构 介于力源和夹紧元件之间的传力机构。传力机构可改变夹紧力的方向、大小。 夹紧元件 与工件受压面直接接触完成夹紧作用的执行元件。 对于手动夹具，又将中间传力机构和夹紧元件一起称作夹紧机构。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 2. 夹紧装置的基本要求 1）夹紧时不能破坏工件的定位位置。 2）夹紧力应保证工件位置在加工中不移动。 3）夹紧力不应使工件产生变形和表面损伤。 4）夹紧机构要有足够的强度、刚度和自锁保护装置。 5）夹紧机构的操作必须安全、省力、方便。 结论：夹紧力的作用点必须作用在定位元件上，或定位元件所形成的稳定受力区内。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 （二）夹紧力的确定 1. 夹紧力作用点的选择 夹紧力的作用点 是指夹紧元件与工件接触的位置。 （1）作用点应能保持工件定位稳固 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 （2）作用点应位于工件刚性较好的部位 夹紧力不应形成集中载荷 图a，夹紧元件——球头销钉与工件受压面作点接触，该点上的夹紧力相当于一个集中载荷。 夹紧力应构成分散载荷 图b，将夹紧元件改换成球面压块，使集中载荷改为分散载荷，并作用于壳体圆筒部分的圆周上。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 （3）作用点尽量靠近工件被加工表面 如图示：夹紧力Q 对着主要定位面而远离加工表面，这时应增加附加夹紧力Q1，并在附加Q1力下方设置辅助支承A。 结论 在夹具中，增加的附加夹紧力Q1 的位置越接近工件被加工表面越好。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 2. 夹紧力作用方向的选择 （1）夹紧力应保证定位准确可靠，不破坏定位精度 结论：夹紧力应垂直于B 面，才不会破坏原定位精度。否则，需提高A、B两平面的垂直度精度。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 （2）夹紧力的方向应有利于减小夹紧力 在图a中，切削力P、重力W 和夹紧力Q 三力方向相互垂直，若不计W 的影响， 则： 图b中，钻削时Q、P、W三力方向相同，则这时夹紧力Q 最小。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 如图，当夹紧力Q 的方向与切削力P、工件重力W 的方向相反时，则： 该加压方式所需的Q 较大，且 P、W 力的方向直接朝向夹紧机构，有迫使夹紧机构松开的趋势，使定位也不牢靠。 结论：考虑到重力W 对工件的影响，工件的主要定位面应位于水平面内，应该由上向下装夹工件。 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 3. 夹紧力的大小确定 确定夹紧力依据切削力、重力和惯性力按类比经验法进行估算。对于关键工序的重要夹具，还需要通过实验或实测确定所需夹紧力。 夹紧力大小的粗略估算法： Q’ — 最不利加工条件下，与切削力相平衡的计算夹紧力。 k — 安全系数（粗加工 k = 2.5~3，精加工 k = 1.5~2）。 Q — 实际所需夹紧力。 为了选择合适的夹紧装置及其动力部件，保证夹紧的可靠性，需要确定夹紧力的大小 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 （三）典型夹紧机构 1. 斜楔夹紧机构 主要利用斜楔斜面移动所产生的压力来夹紧工件，起到楔紧作用。 作用原理 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 结构特点 使用范围 主要用于机动夹紧装置中，且要求毛坯的质量较高。 斜楔的斜度一般取为1:10。其大小根据满足斜楔的自锁条件来确定。 ? 斜楔具有自锁性 满足自锁的条件： ? 斜楔能改变夹紧作用力方向 ? 斜楔的夹紧行程较小 ? 斜楔具有增力作用 第二章 制造工艺装备 第六节 机床夹具 2. 偏心夹紧机构 （1）作用原理 O1 是偏心圆的几何中心，R是圆半径；O是偏心圆的回转中 心，R0 是最小回转半径，偏心距e = R–R0 。 当偏心圆绕O点顺时针回转时，偏