工装夹具设计介绍.ppt

4.3.1对夹紧装置的要求 1)在夹紧过程中能保持工件正确定位； 2)夹紧应可靠和适当：夹紧机构要有自锁作用，保证在加工过程中不产生松动或振动。夹紧工件时，工件不产生变形和表面损伤。 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。结构设计应力求简单、紧凑，并尽可能采用标准化元件。 4.3工件在夹具中的夹紧 4.3.2 夹紧力的确定 1.夹紧力方向的选择 1)夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。 措施：夹紧力要垂直指向主要定位面。 2)夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。 3)夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所须的夹紧力。 2.夹紧力作用点的选择 1)夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。 2)夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。 3)夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。 3.夹紧力大小的估算 夹紧力不能过小过大。夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。 夹紧力的大小可根据作用在工件上的各种力：切削力、工件重力的大小和相互位置方向来具体计算，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力； 为安全起见将最小夹紧力乘以安全系数k，可得到所需要的夹紧力。夹具设计时，其夹紧力一般比理论值大2～3倍。 安全系数k通常取1.5~2.5。精加工和连续切削时取较小值；粗加工或断续切削时取较大值。当夹紧力与切削力方向相反时，k值可取2.5～3.0。 摩擦系数μ主要取决于工件与支承件或夹紧件之间的接触形式，具体数值可查有关手册。 由上述的例子可以看出夹紧力的估算是很粗略的。这是因为： ①切削力大小只考虑了主切削力Fc； ②摩擦系数的取值是近似的。因此在需要准确地确定夹紧力大小时，通常要采用实验的方法。 (2)过定位 工件在定位时，同一个自由度被两个或两个以上约束点约束，这样的定位被称为过定位(或称定位干涉)。过定位是否允许，应根据具体情况进行具体分析。 (2)可调支承 支承点位置可以调整的支承称为可调支承。 (3)自位支承（浮动支承） 自位支承在定位过程中，支承本身可以随工件定位基准面的变化而自动调整井与之相适应。如图4-17所示。自位支承常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面的定位以及有角度误差的平面定位。 (4)辅助支承 辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。辅助支承的结构形式很多，图4-18是其中的3种。 2.工件以圆柱孔定位 工件以圆柱孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线)，夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。 (1)心轴 (2)定位销 圆柱定位销通常限制工件的2个移动自由度。 当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可用菱形销，如图4-21(a)所示。 工件也可以用圆锥销定位，如图4-2l(b)和(c)所示。图示圆锥销定位限制了工件的3个移动自由度。 3.工件以外圆表面定位 工件以外圆表面定位有两种形式，一种是定心定位，一种是支承定位。参考图4-22。 2)长度：V形块有长短之分，长V形块(或两个短V形块 的组合)限制工件的4个自由度，而短V形块 一般只限制2个自由度。 3）V形块又有固定和活动之分，活动V形块在可移动 方向上对工件不起定位作用。 4）设计参数：V形块在夹具中的安装尺寸T是V形块 的主要设计参数，该尺寸常用作V形块检验和 调整的依据。由图4-23可以求出： 工件以外圆表面支承定位常用的定位元件是V形块。1）角度： V形块的角度有60o，90o和120o，90o最为多且已标准化。  特点：①对中性好；②可用于非完整外圆表面的定位。 4.工件以其它表面定位 如图4-24为工件以锥孔定位的例子，锥度心轴限制了工件除绕自身轴线转动之外的5个自内度。 5.定位表面的组合 常见的定位表面组合有平面与平面的组合，平面与圆孔的组合，平面与外圆表面的组合，平面与其它表面的组合，锥面