力有三個要素咒循,確定夾緊力就要確定夾緊力的作用點率敞、大小和方向例获,只有夾緊力的作用點分布合理桶眠,大小適當骨唇,方向正確獲得良好的效益蝴簇。
1世曾、 夾緊力作用點的選擇
夾緊力作用點是指夾緊元件與工件接觸的位置拿酱。夾緊力作用點的選擇侄俐,應(yīng)包括正確定作用點的數(shù)目和位置。選擇夾緊力作用點時要注意下列三個問題企恢。
1) 應(yīng)能夠持工作定位穩(wěn)定可靠呆埃,在加工過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。為此弓聋,夾緊力作用點必須處于定位元件的垂直上方视片,或處于由于定位元件機成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)。圖
a所示的作用點不正確纷炼,夾緊時力矩將會使工件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動赢凫;圖b所示是正角的夾緊時工件穩(wěn)定可靠。
2) 應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形桂葛。為此样矢,作用點應(yīng)作用在工件剛性最發(fā)的部位上。這一點對薄壁工件更顯得重要秀裂。圖
a所示的夾緊力作用點不正確那岁,夾緊工作時將會使工件產(chǎn)生較大的變形冗美;圖b所示是正確的,夾緊變形就很小着憨。
為了避免夾緊力過分集中墩衙,可設(shè)計特殊形狀的夾緊元件,增加夾緊面積甲抖,減少夾緊變形漆改。如圖
所示,其中圖a為具有較大弧面的卡爪准谚,以減少夾壓薄臂套筒時的變形挫剑;圖b為增加一押動壓塊增大夾緊力的作用面積,減小局部夾緊變形柱衔;圖c為在壓板下增加了一個寬墊樊破,使夾緊力通過完墊均勻地作用在薄壁工件上,以免工件被局部壓扁唆铐。
3) 夾緊力作用點應(yīng)該盡量靠近加工表面哲戚。如圖
所示,在撥叉上銑槽艾岂。由于主要夾緊力的作用點距加工面較遠顺少,所以在靠近加工表面的地方設(shè)置了輔助支承,增加了夾緊力F1以赤。這樣磕裂,提高了工件的裝夾剛性,減少了加工時的工件振動劣饺。
2 印姑、 夾緊力作用方向的選擇
1) 夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準面。如圖
所示契片,工件孔與左端面有一定的垂直度要求狮贪,鏜孔時,工件以左端面與定位元件的A面接觸汛欺,限制三個自由度尾杆,以底面與B面接觸,限制兩個自由度帖豫,夾緊力垂直于A面许夺,這樣不管工件左端面與底面有多大的垂直度誤差,都能保證鏜出的孔軸線與端面垂直镜伪。若夾緊力方向垂直于B面扼褪,則會由于工件左端面與底面的垂直度誤差而影響誤差而影響被加工孔軸線與左端面的垂直度。
2) 夾緊力的方向最好與切削力粱栖、工件重力方向一致话浇,這樣既可減小夾緊力脏毯,又可縮小夾緊裝置的結(jié)構(gòu)。圖
所示為鉆削軸向切削力FX幔崖、夾緊力F1和F2食店、工件重力G都垂直于定位基面的情況,三者方向一致赏寇,鉆削扭矩由這些向力作用在支承面上產(chǎn)生的摩擦力矩形平衡吉嫩,此時所需的夾緊力最小。圖11-44b所示為夾緊力F1嗅定、F2與軸向切削力FX與重力G之外自娩,還要由夾緊力產(chǎn)生的摩擦且力矩衡鉆削扭矩,因此需要很大的夾緊力渠退。
3忙迁、 夾緊力大小的估算
夾緊力是一個很復(fù)雜的問題,一般只能粗略地估算论艰。因為加工過程中吠败,工件受到切削力、重力勇袋、離心力和慣性力等的作用镇轿,從理論上講,夾緊力的作用效果必須與上述作用力(矩)相平衡椰锹。但是在不同條件下泪滥,上述作用力在平衡系中對工件所起的作用各不相同濒聪,如采用一般切削規(guī)范加工中啰蹲、小工件時起決定作用的因素是切削力(矩);加工笨重大型工件時砍没,還須考慮工件的重力作用懒竖;高速切削時,不能忽視離心力和慣性力的作用鸥司,此外舅洋,影響切削力的因素也很多,例如工件材質(zhì)不勻培愁,加工余量大小不一致著摔,刀具的磨損程度以及切削時的沖擊等因素都使得切削力隨時發(fā)生變化。為簡化夾緊力的計算定续,通常假設(shè)工藝系統(tǒng)是剛性的谍咆。切削過程是穩(wěn)定的,在這些假設(shè)條件下私股,根據(jù)切削原理公式或切削力計算圖表求出切削力摹察,然后找出在加工過程中最不利的瞬時狀態(tài)恩掷,按靜力學(xué)原理求出夾緊力大小。為了保證夾緊可靠供嚎,尚需再乘以安全系數(shù)即得實際需要的夾緊力黄娘。
FJ=KF計
式中 F計-在最不利條件下由靜力平衡計算求出的夾緊力;
FJ-實際需要的夾緊力克滴;
K安全系數(shù)逼争,一般取K=1.5~3,粗加工取大值劝赔,精加工取小值氮凝。