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【专业积累】夹具设计中,关于夹紧力的方向、大小和作用点的确定

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发表于 2018-5-19 06:41:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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夹紧力方向的确定


聽 聽夹紧力大小要适当,过大了会使工件变形,过小了则在加工时工件会松动,造成报废甚至发生事故。


聽 聽采用手动夹紧时,可凭人力来控制夹紧力的大小,一般不需要算出所需夹紧力的确切数值,只是必要时进行概略的估算。


聽 聽当设计机动(如气动、液压、电动等)夹紧装置时,则需要计算夹紧力的大小。以便决定动力部件(如气缸、液压缸直径等)的尺寸。


聽 聽进行夹紧力计算时,通常将夹具和工件看作一刚性系统,以简化计算。根据工件在切削聽聽聽 力、夹紧力(重型工件要考虑重力,高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡,列出静力聽聽聽 平衡方程式,即可算出理论夹紧力,再乘以安全系

数,作为所需的实际夹紧力。实际夹紧力一般比理论计算值大2~3倍。


聽 聽夹紧力三要素的确定,是一个综合性问题。必须全面考虑工件的结构特点、工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素,才能最后确定并具体设计出较为理想的夹紧机构。


夹紧力大小的确定


聽 聽夹紧力大小要适当,过大了会使工件变形,过小了则在加工时工件会松动,造成报废甚至发生事故。

聽 聽采用手动夹紧时,可凭人力来控制夹紧力的大小,一般不需要算出所需夹紧力的确切数值,只是必要时进行概略的估算。


聽 聽当设计机动(如气动、液压、电动等)夹紧装置时,则需要计算夹紧力的大小。以便决定动力部件(如气缸、液压缸直径等)的尺寸。

聽 聽进行夹紧力计算时,通常将夹具和工件看作一刚性系统,以简化计算。根据工件在切削聽聽聽 力、夹紧力(重型工件要考虑重力,高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡,列出静力聽聽聽 平衡方程式,即可算出理论夹紧力,再乘以安全系数,作为所需的实际夹紧力。实际夹紧力一般比理论计算值大2~3倍。


聽 聽夹紧力三要素的确定,是一个综合性问题。必须全面考虑工件的结构特点、工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素,才能最后确定并具体设计出较为理想的夹紧机构。


夹紧力作用点的确定


聽 聽夹紧力作用点的确定选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下,确定夹紧力作用点的位置和数目。应依据以下原则:


聽 聽(1)聽 夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内。

如图1(a),夹紧力作用在支承面范围之外,会使工件倾斜或移动,而图(b)则是合理的。


聽 聽(2)聽聽夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上。

如图3-31所示,将作用在壳体中部的单点改成在工件外缘处的两点夹紧,工件的变形大为改善,且夹紧也更可靠。该原则对刚度差的工件尤其重要。

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图1


聽 聽(3) 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面,以减小切削力对工件造成的翻转力矩。


聽 聽必要时应在工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力,以免振动和变形。如图3-32所示,支承a尽量靠近被加工表面,同时给予夹紧力Q2。这样翻转力矩小又增加了工件的刚性,既保证了定位夹紧的可靠性,又减小了振动和变形。聽聽

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图2聽 夹紧力作用点应靠近加工表面



聽聽



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