機械制造技術：工件的夾緊

機械制造技術：工件的夾緊一、工件的夾緊(一)夾緊裝置1.夾緊裝置的組成——動力裝置、夾緊元件、中間傳力機構2.夾緊裝置的基本要求(1)夾緊既不應破壞工件的定位，或產生過大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產生振動；(2)足夠的夾緊行程，夾緊動作迅速，操縱方便、安全省力；(3)手動夾緊機構要有可靠的自鎖性，機動夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動力的穩(wěn)定性；(4)結構應盡量簡單緊湊，制造、維修方便。(二)夾緊力的確定1.確定夾緊力作用方向的原則(1)夾緊力的方向應使定位基面與定位元件接觸良好，保證工件定位準確可靠；(2)加緊力的方向應與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形；(3)加緊力的方向應盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小加緊力。2.確定夾具力作用點的原則(1)加緊力的作用點應正對支撐元件或位于支撐元件所形成的支撐面內；(2)夾具力的作用點應位于工件剛性較好的部位。(3)夾具力的作用點應盡量靠近加工表面，以減小切削力對夾緊點的力矩，防止或減小工件的加工振動或彎曲變形。二、常用的夾緊裝置夾具中常用的夾緊裝置有楔塊,螺旋,偏心輪等,它們都是根據(jù)斜面夾緊原理而夾緊工件的。（一）楔塊夾緊裝置楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。⑴楔塊夾緊裝置特點:①自鎖性(自鎖條件α≤ψ1+ψ2)②斜楔能改變夾緊作用力方向③斜楔具有擴力作用,ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)]④夾緊行程?、菪实?因為斜楔與夾具體及工件間是滑動摩擦,所以夾緊效率低)所以適用范圍:多用與機動夾緊裝置中⑵夾緊力計算:θ=p/[tanψ2+tan(α+ψ1)]其中p為原始力,α為楔塊升角,常數(shù)6度--10度ψ1:工件與楔塊的摩擦角ψ2:夾具體與楔塊的摩擦角⑶自鎖條件:原始力P撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會松開工件的現(xiàn)象稱為自鎖.α≤ψ1+ψ2,一般α取10--15度或更?、葌髁ο禂?shù):夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù).用ip表示ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)]⑸楔塊尺寸與材料:升角α確定后,其工作長度應滿足夾緊要求,其厚度保證熱處理不變形,小頭厚應為75mm.材料一般用20鋼或20Cr,滲碳厚為0.8--1.2mm.HRC:56--62.Ra為1.6μm.（二）螺旋夾緊裝置螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉化而來的,相當于吧楔塊繞在圓柱體上,轉動螺旋時即可夾緊工作.⑴螺旋夾緊裝置特點:①結構簡單,制造容易,夾緊可靠②擴力比ip大,夾緊行程S不受限制③夾緊動作慢,效率低應用場合:手動夾緊裝置常采用.⑵螺桿夾緊力計算:θ=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2其中:P是原始力,L是原始力作用點到螺桿中心距離,r中是螺旋中經的一半,α是螺旋升角,ψ1螺母于螺桿的摩擦角,r1摩擦力矩計算半徑,ψ2工件與螺桿頭部(或壓塊)間的摩擦角。⑶自鎖性能:因為楔塊的自鎖條件為α≤11.5°-17°,而螺旋夾緊裝的螺旋升角(α≤2°-4°)很小,所以自鎖性很好.⑷傳力系數(shù):ip=θ/p=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2＞＞楔塊的ip⑸多位或多件夾緊:為了減小夾壓的輔助時間和提高生⑹壓塊的材料一般位45鋼,HRC:43--48產率,可采用多位或多件夾緊裝置。螺桿的材料一般位45鋼,HRC:33--38（三）偏心夾緊裝置偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形.（1）圓偏心夾緊力:θ=PL/ρtan(α+ψ1)+tanψ2其中L為手柄長度,ρ支承軸中心(回轉中心)到夾緊點距離ψ1,ψ2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角.（2）傳力系數(shù)ip:ip=L/ρtan(α+ψ1)+tanψ2,遠小于螺旋夾緊的ip（3）特點及應用場合:偏心夾緊與螺旋夾緊相比,夾緊行程小,夾緊力小,自鎖能力差,但夾緊迅速,結構緊湊,所以常用與切削力不大,振動較小的的場合,常與其他夾緊元件聯(lián)合使用.（四）定心夾緊結構定心夾緊結構是一種利用定位夾緊元件等速移動或彈性變形來保證工件準確定心或對中的裝置.使工件的定位和夾緊過程同時完成,而定位元件與夾緊元件合二為一.三、機床夾具的基本要求和設計步驟機床夾具的基本要求和設計步驟（一）、對機床夾具的基本要求對機床夾具的基本要求可總括為四個方面：①穩(wěn)定地保證工件的加工精度；②提高機械加工的勞動生產率；③結構簡單，有良好的結構工藝性和