工件在夹具中的夹紧

   
一、夹紧装置的组成和要求
     1.夹紧装置的组成 工件在夹具中正确定位后,由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有:

     1)动力装置 产生夹紧动力的装置;

     2)夹紧元件 直接用于夹紧工件的元件;

     3)中间传力机构 将原动力传递给夹紧元件的机构。

     在有些夹具中,夹紧元件往往就是中间传力机构的一部分,通常将夹紧元件和中间传力机构统称为夹紧机构。

     2.对夹紧装置的要求

     1)夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置;

     2)夹紧力要适当,既要保证工件在加工过程中定位的稳定性,又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形;

     3)操作安全、省力;

     4)结构应尽量简单,便于制造,便于维修。

    
二、夹紧力的确定
     1.夹紧力作用点的选择

     (1) 夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支承面内

     (2) 夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位

     (3) 夹紧力作用点应尽量靠近加工表面,使夹紧稳固可靠

     2.夹紧力作用方向的选择

     (1)夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基面

     (2)夹紧力的作用方向应与工件刚度最大的方向一致,以减小工件的夹紧变形

     (3)夹紧力作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致,可减小所需夹紧力值

     3.夹紧力的估算

     在确定夹紧力时,可将夹具和工件看成一个整体,将作用在工件上的切削力、夹紧力、重力和惯性力等,根据静力平衡原理列出静力平衡方程式,即可求得夹紧力。为使夹紧可靠,应再乘一安全系数k,粗加工时取k = 2.5~3,精加工时取k = 1.5~2。

     加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化,估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。

    
三、典型夹紧机构
     1.斜楔夹紧机构

     斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式,它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的,常用于气动和液压夹具中。

     2.螺旋夹紧机构

     采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构,统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单,容易制造。由于螺旋升角小,螺旋夹紧机构的自锁性能好,夹紧力和夹紧行程都较大 ,在手动夹具上应用较多。

     3.偏心夹紧机构

     偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型,它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其它元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心。

     4.定心夹紧机构

     定心夹紧机构是指能够在实现工件定心作用的同时,又起着夹紧工件作用的夹紧机构。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件,既是定位元件,又是夹紧元件。

     5.铰链夹紧机构

     铰链夹紧机构是一种增力装置,它具有增力倍数较大,摩擦损失较小的优点,广泛应用于气动夹具中。

     6.联动夹紧机构

     联动夹紧机构是一种高效夹紧机构,它可通过一个操作手柄或一个动力装置,对一个工件的 多个夹紧点实施夹紧,或同时夹紧若干个工件。

    
四、夹紧的动力装置
     在大批大量生产中,为提高生产率和降低工人劳动强度,大多数夹具都采用机动夹紧装置,驱动方式有气动、液动、气液联合驱动,电(磁)驱动,真空吸附等多种形式。

     1.气动夹紧装置

     气动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。进入气缸的压缩空气的压力为0.4~0.6MPa。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。

     2.液压夹紧装置

     液压夹紧装置的结构和工作原理与气动夹紧装置基本相同,所不同的是它所用的工作介质是压力油,工作压力可达5~6.5MPa。与气压夹紧装置相比,液压夹紧具有以下优点:1)传动力大,夹具结构相对比较小;2)油液不可压缩,夹紧可靠,工作平稳;3)噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统,应用范围受限制。,   
一、夹紧装置的组成和要求
     1.夹紧装置的组成 工件在夹具中正确定位后,由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有:

     1)动力装置 产生夹紧动力的装置;

     2)夹紧元件 直接用于夹紧工件的元件;

     3)中间传力机构 将原动力传递给夹紧元件的机构。

     在有些夹具中,夹紧元件往往就是中间传力机构的一部分,通常将夹紧元件和中间传力机构统称为夹紧机构。

     2.对夹紧装置的要求

     1)夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置;

     2)夹紧力要适当,既要保证工件在加工过程中定位的稳定性,又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形;

     3)操作安全、省力;

     4)结构应尽量简单,便于制造,便于维修。

    
二、夹紧力的确定
     1.夹紧力作用点的选择

     (1) 夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支承面内

     (2) 夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位

     (3) 夹紧力作用点应尽量靠近加工表面,使夹紧稳固可靠

     2.夹紧力作用方向的选择

     (1)夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基面

     (2)夹紧力的作用方向应与工件刚度最大的方向一致,以减小工件的夹紧变形

     (3)夹紧力作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致,可减小所需夹紧力值

     3.夹紧力的估算

     在确定夹紧力时,可将夹具和工件看成一个整体,将作用在工件上的切削力、夹紧力、重力和惯性力等,根据静力平衡原理列出静力平衡方程式,即可求得夹紧力。为使夹紧可靠,应再乘一安全系数k,粗加工时取k = 2.5~3,精加工时取k = 1.5~2。

     加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化,估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。

    
三、典型夹紧机构
     1.斜楔夹紧机构

     斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式,它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的,常用于气动和液压夹具中。

     2.螺旋夹紧机构

     采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构,统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单,容易制造。由于螺旋升角小,螺旋夹紧机构的自锁性能好,夹紧力和夹紧行程都较大 ,在手动夹具上应用较多。

     3.偏心夹紧机构

     偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型,它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其它元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心。

     4.定心夹紧机构

     定心夹紧机构是指能够在实现工件定心作用的同时,又起着夹紧工件作用的夹紧机构。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件,既是定位元件,又是夹紧元件。

     5.铰链夹紧机构

     铰链夹紧机构是一种增力装置,它具有增力倍数较大,摩擦损失较小的优点,广泛应用于气动夹具中。

     6.联动夹紧机构

     联动夹紧机构是一种高效夹紧机构,它可通过一个操作手柄或一个动力装置,对一个工件的 多个夹紧点实施夹紧,或同时夹紧若干个工件。

    
四、夹紧的动力装置
     在大批大量生产中,为提高生产率和降低工人劳动强度,大多数夹具都采用机动夹紧装置,驱动方式有气动、液动、气液联合驱动,电(磁)驱动,真空吸附等多种形式。

     1.气动夹紧装置

     气动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。进入气缸的压缩空气的压力为0.4~0.6MPa。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。

     2.液压夹紧装置

     液压夹紧装置的结构和工作原理与气动夹紧装置基本相同,所不同的是它所用的工作介质是压力油,工作压力可达5~6.5MPa。与气压夹紧装置相比,液压夹紧具有以下优点:1)传动力大,夹具结构相对比较小;2)油液不可压缩,夹紧可靠,工作平稳;3)噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统,应用范围受限制。

工件在夹具中的夹紧

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