工件在安裝時的夾緊

　　1.對夾緊的基本要求

　　工件在機(jī)床上或夾具中定位后均需進(jìn)行夾緊，以防止在切削過程中工件因受到切削力、慣性力以及重力等外力的作用而離開其正確位置。若切削時工件松動或移動，不僅影響加工精度，而且可能帶來人身安全隱患。因此，對夾緊及夾緊裝置提出以下基本要求:

　　1)夾緊時不應(yīng)破壞工件在定位時所取得的正確位置。

　　2)夾緊應(yīng)可靠而適當(dāng)，不能因外力變動而致工件產(chǎn)生位移、振動或變形。

　　3)夾緊系統(tǒng)應(yīng)操作安全、方便且省力，能夠以較小的作用力獲得滿意的夾緊效果，并能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

　　4)夾緊系統(tǒng)的復(fù)雜程度、工作效率和自動化程度應(yīng)與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。

　　2.夾緊力的確定

　　夾緊力的確定主要是指正確確定夾緊力的方向、作用點和大小。

　　(1)夾緊力方向的確定

　　1)夾緊力的方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。一般來講，工件的主要定位基準(zhǔn)面的面積加大，精度較高，限制的自由度較多，夾緊力垂直作用于此面上，有利于保證工件的準(zhǔn)確精度，如圖2-5-10a所示;圖2-5-10b所示的主要定位基準(zhǔn)面小，夾緊力的方向與工件切削力方向不一致，工件易產(chǎn)生位移。

　　2)夾緊力的方向應(yīng)使工件產(chǎn)生的變形最小。

　　3)夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。當(dāng)夾緊力與切削力的方向相同時所需的夾緊力最小。圖2-5-11所示為工件在夾具中加工時常見的幾種受力情況，顯然圖2-5-11a最合理，圖2-5-11f最不合理。

　　(2)夾緊力的作用點夾緊力的作用點是指夾緊元件與工件相接處的一塊小面積。選擇夾緊力作用點的位置和數(shù)目，應(yīng)考慮工件定位穩(wěn)定可靠，防止加緊變形，確保工序的加工精度。

　　1)夾緊力的作用點應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，作用點應(yīng)在支承范圍之內(nèi)(可加輔助支承)，避免夾緊力與支承力構(gòu)成力矩，引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)，如圖2-5-12所示。

　　2)夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛性較強部位，使被夾緊工件的變形盡可能小。圖2-5-13b所示為薄壁套夾緊示意圖。

　　3)夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近切削部位，以提高夾緊的可靠性，若切削部位剛性差可加輔助支承。增加工件加工部位剛性防止或減少振動的產(chǎn)生，如圖2-5-14b所示。

　　(3)夾緊力的大小確定夾緊力大小的原則是夾緊力既應(yīng)足夠大以防工件產(chǎn)生位移或振動，又應(yīng)盡可能小以免工件發(fā)生夾緊變形(彈性變形和接觸變形)。理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上其他力(力矩)相平衡;而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計算是很復(fù)雜的。因此，實際中常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。

　　用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計算，是將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，根據(jù)工件所受的切削力、夾緊力(大型工件應(yīng)考慮重力、慣性等)的作用情況，分析加工過程中對夾緊力最不利的狀態(tài)，估算該狀態(tài)下的夾緊力，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以一個安全系數(shù)得出實際所需夾緊力。一般安全系數(shù)取值為k=1.5~3。