夹具加紧和机床夹具09-05-12经典案例.ppt
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1、第六章 机床夹具设计,第三节 工件在夹具中的夹紧,6.3 工件在夹具中的加紧,1.夹紧装置的组成及基本要求,(1)力源装置 (2)中间传力机构 (3)夹紧元件,1)改变作用力的方向 2)改变作用力的大小 3)使夹紧实现自锁,组成,作用,6.3 工件在夹具中的加紧,1.夹紧装置的组成及基本要求,1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的准确定位 2)夹紧力的大小要适当,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)夹紧装置应操作方便、省力、安全 4)夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应,基本要求,6.3 工件在夹
2、具中的加紧,1.夹紧装置的组成及基本要求,2.夹紧力的确定,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (1)夹紧力方向的确定 1)夹紧力的方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位应指向主定位支撑面,6.3 工件在夹具中的加紧,图 夹紧力作用方向不垂直于主要定位基准面,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (1)夹紧力方向的确定 2)夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向一致,以减少工件的变形,2.夹紧力的确定,6.3 工件在夹具中的加紧,套筒夹紧,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (1)夹紧力方向的确定 3)夹紧力的作用方向应与切削力、重力方向一致,以减少所
3、需夹紧力,2.夹紧力的确定,6.3 工件在夹具中的加紧,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (2)夹紧力作用点的确定 1)夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支承面内,以保证工件以获得的定位不变,2.夹紧力的确定,6.3 工件在夹具中的加紧,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (2)夹紧力作用点的确定 3)夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面,以减少切削力对工件的翻转力矩,2.夹紧力的确定,6.3 工件在夹具中的加紧,必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点 (3)夹紧力大小的估算,2.夹紧力的确定,6.3 工件在夹具中的加紧,理论上,夹紧力应与作用在工件上
4、的其他力(力矩)相平衡;实际上,夹紧力的大小还需用估算法、类比法和试验法确定所需要的夹紧力,3.常用夹紧机构,(1)斜楔夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,6.3 工件在夹具中的加紧,以斜楔为研究对象,夹紧时 根据静力平衡原理,有,夹紧力FQ去除,,6.3 工件在夹具中的加紧,一般1 =2 = =57, 故当1014时自锁, 一般取=68,要能自锁,必须满足FRX F1,6.3 工件在夹具中的加紧,斜楔夹紧的特点: 1)有增力作用,扩力比 i = FJ / FQ ,约等于3; 2)斜楔移动行程L与工件需要的加紧行程S之比为行程比。 tg = S / L ,夹紧行程小,故 S 远小于L ; 3
5、)结构简单,但操作不方便。 主要用于机动夹紧,且毛坯质量较高的场合。,图680 斜楔夹紧机构 1夹具体;2斜楔;3工件,6.3 工件在夹具中的加紧,(2)螺旋夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,螺旋夹紧特点:,1)结构简单,自锁性好,夹紧可靠; 2)扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大; 3)夹紧行程不受限制; 4)夹紧动作慢,辅助时间长,效率低,螺旋压板夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,(2)螺旋夹紧机构,(3)偏心夹紧机构,常见的偏心轮压板夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,1)圆偏心夹紧原理及其几何特性 偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧,但各点升角不等, M、 N处升角为为0, P处升角最
6、大。,偏心轮及其展开图,(3)偏心夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,P点夹紧时能自锁,则可保证其余各点均可自锁 自锁条件 p 12 tanp=2e/Dp 为安全起见取1 =0 2e/D 22, 取2=0.10.15, D/e1420自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性,表示偏心轮的工作可靠性,(3)偏心夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,2)圆偏心夹紧的自锁条件,偏心夹紧受力分析,(3)偏心夹紧机构,6.3 工件在夹具中的加紧,3)圆偏心夹紧的夹紧力,根据斜楔夹紧原理, 得P点产生的夹紧力为 QFJ P l /(tan1+tan(p2) 一般取 l =(22.5)D, D /2 扩力比约为1
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