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2-3 工件的夹紧 一、夹紧装置的组成及设计要求 (一)夹紧装置的组成: (两个部分组成) 1 、动力源:手动夹紧:人力提供动力源 机动夹紧:以气动、液动、电动 等提供动力源。 2 、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构, 包括中间递力机构和夹紧元件 中间递力机构的作用: a 、改变夹紧力方向; b 、改变夹紧力大小; c 、提供自锁功能。. (二)夹紧装置的设计要求
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2-3 工件的夹紧 一、夹紧装置的组成及设计要求 (一)夹紧装置的组成:(两个部分组成) 1、动力源:手动夹紧:人力提供动力源 机动夹紧:以气动、液动、电动 等提供动力源。 2、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构, 包括中间递力机构和夹紧元件 中间递力机构的作用:a、改变夹紧力方向; b、改变夹紧力大小;c 、提供自锁功能。
(二)夹紧装置的设计要求 1、夹紧力不应破坏定位; 2、足以抵抗加工中的各种力和振动; 3、工件不应发生过度变形; 4、有足够的夹紧行程; 5、具有自锁性; 6、结构简单、易于操作。
二、夹紧力的确定: 大小、方向、作用点 (一)夹紧力的方向 1、夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面 主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多,二者垂直,有利于准确定位。
(二)夹紧力的作用点(选择原则) 1、所选作用点,应保证定位稳定,不破坏定位
2、应尽量减小夹紧变形 措施:增大受力面积,合理布置作用点
3、作用点尽量靠近切削部位,也可设辅助支承3、作用点尽量靠近切削部位,也可设辅助支承
(三)夹紧力的大小 夹紧力太小,不足以抵抗加工中的各种力; 夹紧力太大,易造成工件、夹具的较大变形。 实际夹紧力W0一般为理论夹紧力W乘以安全系 数K,即: W0 =KW 一般安全系数 K=1.5~3 粗加工 K=2.5~3 精加工 K=1.5~2
[例1]车削端面 工件受力有Fz、Fy、Fx,其中主要是Fz、Fy。
三、夹紧机构设计 常用夹紧机构:斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。 (一)斜楔夹紧机构 1、作用原理及夹紧力
斜楔受力: Q:外力; W’:工件对斜楔的作用力,由夹紧反力W、摩擦力Fμ2合成; N’:夹具对斜楔的作用力,由反力N、摩擦力Fμ1合成。
根据静力平衡方程: ΣX=0 Q-N’sin(α+φ1)-W’sinφ2=0 -----1 ΣY=0 N’cos(α+φ1)- W’cosφ2=0 -----2 W=W’cos φ2=N’ cos(α+φ1) W’=W/cos φ2 N’=W/cos(α+φ1) 将结果代入1式,则: Q-Wtg(α+φ1)-Wtgφ2=0 得: W=Q/[tg (α+φ1)+ tgφ2] 由于α、φ1、 φ2均很小,且一般取φ1 = φ2 =φ , 则近似有:W=Q/(tg α+2tg φ) 一般情况下,取φ1 = φ2 =4º~6º, α=6º~10º
2、结构特点 (1)自锁性:外力Q消失后,机构在摩擦力作用下,仍能夹紧工件的能力。
斜楔具有自锁性的受力分析: 其铅垂方向的受力需满足: 斜楔自锁条件为:楔角小于斜楔与工件及斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 一般 φ1 = φ2 =6º, 因此取α<=12º 实际取α=6º,这时tg 6º=0.1=1/10
(2)斜楔能改变原始作用力的方向 (3)斜楔具有增力作用: 其增力比为: ip=W/Q=1 /[tg (α+φ1)+ tgφ2] α越小,增力比越大。 (4)斜楔夹紧行程小: α越大,夹紧行程越大, 但自锁性越差。 双升角斜楔具有 较大的夹紧行程, 又具有自锁性。
3、斜楔夹紧机构适用范围 斜楔夹紧机构增力比小,效率低下,多用于机动夹紧机构中。 (二)螺旋夹紧机构 1、作用原理及典型结构:相当于将斜楔绕在圆柱体上,作用原理与斜楔夹紧相似。
3、适用范围:结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制,多用于手动夹紧。例:3、适用范围:结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制,多用于手动夹紧。例: