工件的夹紧3.1夹紧装置的组成和基本要求1、夹紧装置的组成⑴力源装置:产生夹紧力的装置⑵夹紧元件:压紧工件的元件⑶中间递力机构:介于⑴、⑵之间的机构作用:1)改变夹紧作用力的方向,上例变水平力为垂直力;2)改变夹紧作用力的大小,上例斜楔具有增力作用;3)保证安全自锁,上例斜楔具有自锁性。图3.1夹紧装置的组成1-气缸2-斜楔3-滚子4-压板5-工件2、夹紧装置的基本要求⑴工件不移动原则;⑵工件不变形原则;⑶工件不振动原则;⑷安全、省力、方便;⑸自动化、复杂化程度与生产纲领相一致。要求(1)主要在粗加工时考虑,要求(2)、(3)主要在精加工时考虑3.2设计夹紧装置的基本准则设计和选用夹紧装置的关键是如何正确施加夹紧力FW,也就是如何确定夹紧力的大小、方向、作用点。1、与夹紧力方向有关的准则图3.2夹紧力的方向应有助于定位a)错误,b)正确图3.3夹紧力应指向主要定位基面b)、c)错误,d)正确结论:主要夹紧力方向应尽量垂直主要定位面。(2)有利于减小夹紧力的大小图3.4夹紧力方向与夹紧力大小的关系FW夹紧力;F切削力;G工件自重a)F、Fw、G三力同向,且指向夹具体;Fw最小b)F=(G+Fw)f→Fw=F/f-G=6.67F-G;(假设f=0.15下同)c)F1-G1=(Fw+G2+F2)f(假G2=G1=0.5G、F1=F2=0.5F下同)→Fw=(F1-G1)/f-G2-F2=(0.5F-0.5G)/f-0.5G-0.5F=3.33F-3.33G-0.5G-0.5F=2.83F-3.83G;d)Fwf=F+G→Fw=(F+G)/f=6.67F+6.67G;最大e)(Fw+F)f=G→Fw=G/f-F=6.67G-Ff)Fw=F+G结论:切削力应尽量传给夹具体(3)有利减小工件变形图3.5b)较a)好结论:夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向2、与夹紧力作用点有关的准则⑴保证定位稳定可靠:图3.6b)、c)正确d)错误e)、g)正确f)、h)错误避免支承反力与夹紧力构成力偶结论:夹紧力作用点应落在定位元件支承范围内⑵有利减小变形:图3.7a)作用点位于工件刚性较好部位b)变集中作用为分散作用a)c)正确,b)d)e)错误(3)有利减小振动:图3.8作用点应尽量靠近工件加工部位a)c)合理,b)d)不合理当作用点只能远离加工面,可增设辅助支承图3.9增设辅助支承和辅助夹紧力3、与夹紧力大小有关的准则夹紧力过小→夹紧不可靠→工件产生移动,破坏定位;夹紧力过大→变形增大→△jj增大。夹紧力大小确定理论夹紧力:Fw根据切削力F(刀具课讲)按静力平衡求的;实际夹紧力:Fwk=KFw(K粗加工2.5~3;精加工1.5~2)w4、其它准则⑴定位的夹紧力先动作,夹紧的夹紧力后动作如图3.10。↓F↓FP→图3.10定位夹紧力先动作⑵夹紧元件只有在夹紧方向上移动,夹紧过程中才不致破坏定位。如图3.11