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數(shù)控車床工件的夾緊


日期：2009年12月23　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：數(shù)控車床
    夾緊是工件裝夾過程中的重要組成部分。工件定位后必須通過一定的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生夾緊力，把工件壓緊在定位元件上，使其保持準(zhǔn)確的定位位置，不會(huì)由于切削力、工件重力、數(shù)控車床離心力或慣性力等的作用而產(chǎn)生位置變化和振動(dòng)，以保證加工精度和安全操作。這種產(chǎn)生夾緊力的機(jī)構(gòu)稱為夾緊裝置。
    (一)夾緊裝置應(yīng)具備的基本要求
    (1)夾緊過程可靠，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。
    (2)夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中其位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又要使工件不會(huì)產(chǎn)生過大的夾緊變形。
    (3)操作簡(jiǎn)單方便、省力、安全。
    (4)結(jié)構(gòu)性好，夾緊裝置的結(jié)數(shù)控車床廠構(gòu)力求簡(jiǎn)單、緊湊，便于制造和維修。
    (二)夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇
    (1)夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)。工件被鏜孔與／4面有垂直度要求，因此加工時(shí)以A面為主要定位基面，夾緊力F，的方向應(yīng)朝向／4面。如果夾緊力改朝B面，由于工數(shù)控車床件側(cè)面／4與底面B的夾角誤差，夾緊時(shí)工件的定位位置被破壞，影響孔與／4面的垂直度要求。數(shù)控車床廠
    (2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，并靠近支承元件的幾何中心。夾緊力作用在支承面之外，導(dǎo)致工件的傾斜和移動(dòng)，破壞工件的定位。
    (3)夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力的大小。鉆削A孔時(shí)，夾緊力蘆J與軸向切削力F。、工件重力C的方向相同，加工過程所需的夾緊力為最小。
    (4)夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施加于工數(shù)控車床件剛性較好的方向和部位。薄壁套筒工件的軸向剛性比徑向附陛好，應(yīng)沿軸向施加夾緊力；薄壁箱體夾緊時(shí)，應(yīng)作用于剛數(shù)控車床廠性較好的凸邊上；箱體沒有凸邊時(shí)，可以將單點(diǎn)夾緊改為三點(diǎn)夾緊。
    (5)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件加工表面。為提高工件加工部位的剛性，防止或減少工件產(chǎn)生振動(dòng)，應(yīng)將夾緊力的作用點(diǎn)盡量靠近加工表面。撥叉裝夾時(shí)，主要夾緊力F：垂直作用于主要定位基面，在靠近加工面處設(shè)輔助支承，在施加適當(dāng)?shù)妮o助夾緊力幾，可提高工件的安裝剛度。
    (三)夾緊力大小的估算
    夾緊力的大小對(duì)工件安裝的可靠性、工件和夾具數(shù)控車床的變形、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度等有很大關(guān)系。加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等的作用。一般情況數(shù)控車床廠下加工中小工件時(shí)，切削力(矩)起決定性作用。加工重型、大型工件時(shí)，必須考慮工件重力的作用。工件高速運(yùn)動(dòng)條件下加工時(shí)，則不能忽略離心力或慣性力對(duì)夾緊作用的影響。此外，切削力本身是一個(gè)動(dòng)態(tài)載荷，在加工過程中也是變化的。夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率等因素有關(guān)。因此，夾緊力大小的計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。為簡(jiǎn)化起見，在低速加工確定夾緊力大小時(shí)，可只考慮切削力(矩)對(duì)夾緊的影響，并假設(shè)數(shù)控車床工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程是平穩(wěn)的，根據(jù)加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊數(shù)控車床廠力，即
                                                                                                Fj=kF
    式中Fj——實(shí)際所需夾緊力；
    F——一定條件下，按靜力平衡計(jì)算出的夾緊力；
    k——安全系數(shù)，考慮切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般取A二1．5—3。
    實(shí)際應(yīng)用中并非所數(shù)控車床有數(shù)控車床廠情況下都需要計(jì)算夾緊力，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類比法確定夾緊力。若確實(shí)需要比較準(zhǔn)確計(jì)算夾緊力，可采用上述方法計(jì)算夾緊力的大小。

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