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机械加工常识_机械配件加工_五金机械加工
发布时间：2012-03-25 11:08:17
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工作夹紧概述
如上所述，工件在加工前需要定位和夹紧。这是两项十分重要的工作。关于定位在后面章节中详细论述，本节对工件在机床上或夹具中的夹紧作一概略说明。
夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1 ．夹紧应不破坏工件的正确定位；
2 ．夹紧装置应有足够的刚性；
3 ．夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4 ．能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；
5 ．工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。
（二）工件夹紧力三要素的确定
根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。
1 ．夹紧力方向的确定
(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。
图 3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力 F W ，使工件离开原来的正确 定位位置。而图 b 为正确的夹紧方案。
2 ．夹紧力作用点的确定
（ 1 ）夹紧力的作用点应落在支承范围内。
图 3-5 所示的夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时将破坏正确位置，因而是不正确的。
图 3-6a 薄壁套筒的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得多。夹紧图 3-6b 所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用在刚性较好的凸边上。或如图 3-6c 所示改为三点夹紧，改变着力点的位置，以减少夹紧变形。
图 3-7 所示，夹紧力远离加工部位，因此应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质量和安全。
加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力（力矩）的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法：
（ 1 ） 找出对夹紧不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。
（ 2 ） 为了简便，只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。
（ 3 ） 根据工件状态，列出力（力矩）的平衡方程式，解出夹紧力的大小 ，还应适当考虑安全系数。
如上所述，工件在加工前需要定位和夹紧。这是两项十分重要的工作。关于定位在后面章节中详细论述，本节对工件在机床上或夹具中的夹紧作一概略说明。
夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1 ．夹紧应不破坏工件的正确定位；
2 ．夹紧装置应有足够的刚性；
3 ．夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4 ．能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；
5 ．工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。
（二）工件夹紧力三要素的确定
根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。
1 ．夹紧力方向的确定
(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。
图 3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力 F W ，使工件离开原来的正确 定位位置。而图 b 为正确的夹紧方案。
2 ．夹紧力作用点的确定
（ 1 ）夹紧力的作用点应落在支承范围内。
图 3-5 所示的夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时将破坏正确位置，因而是不正确的。
图 3-6a 薄壁套筒的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得多。夹紧图 3-6b 所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用在刚性较好的凸边上。或如图 3-6c 所示改为三点夹紧，改变着力点的位置，以减少夹紧变形。
图 3-7 所示，夹紧力远离加工部位，因此应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质量和安全。
加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力（力矩）的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法：
（ 1 ） 找出对夹紧不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。
（ 2 ） 为了简便，只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。
（ 3 ） 根据工件状态，列出力（力矩）的平衡方程式，解出夹紧力的大小 ，还应适当考虑安全系数。
