机械制造工艺学（修改2010.4）.pptVIP

（2）完全定位和不完全定位 ① 欠定位：应限制的自由度而没有限制，这是不允许的。导致加工时达不到要求的加工精度。② 过定位：工件上的某个自由度被限制两次以上。 问题： 易使工件的定位精度受影响； 夹紧后会使工件或夹具产生变形。 支承钉尾部与基体孔的配合：　 过盈配合：H7/r6 或H7/n6　 加中间套(可换)：套与夹具体上孔为过盈配 合，套与支承钉尾部可选过渡配合H7/js6 个人研究工作简况 林述温，博士，教授，博士生导师，获国务院特殊津贴；福州大学机械制造及其自动化硕士点、博士点 学科带头人； 社会兼职： 中国工程机械学会理事，《中国工程机械学报》编委； 全国高校制造自动化研究会常务理事； 生产工程分会测试专业委员副主任委员； 全国高校测试与诊断技术研究会常务理事、“振动、测试与故障诊断” 杂志编委； 全国高校制造技术与机床研究会理事； 个人研究工作简况 国家“863”先进制造技术领域项目通讯评议专家 主要从事研究： 软件型开放式高性能数控系统； 精密机械及其控制技术； 精密加工技术； 机械装备及其自动化； 工程机械智能化以及智能优化设计理论研究； 机床夹具设计原理 设计夹紧机构时，确定夹紧方案一般应与定位问题同时考虑，为达到以上三个要求，首先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 不破坏定位的准确性 夹紧力应朝向主要定位基准； 机床夹具设计原理 ② 夹紧力方向应使工件变形尽可能小； 机床夹具设计原理 ③ 夹紧力方面应使所需夹紧力尽可能小。 P：切削力、W：重力，Q：夹紧力 第二种情况：QP+W； 第三种情况：Q×uP+W 机床夹具设计原理 由此可见，夹紧力大小与夹紧力方向直接有关，在考虑夹紧方向时，只要满足夹紧条件，夹紧力越小越好。 （2）夹紧力作用点的选择 ① 夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形 成的平面内 机床夹具设计原理 ② 夹紧力应落在工件刚性较好的部件上 ③ 夹紧力应尽量靠近加工面 机床夹具设计原理 以使切削力对此夹紧点的力矩减少，从而减少工件的振动。 机床夹具设计原理 （3）夹紧力大小的估算 根据工件在切削力、夹紧力作用下处于静力平衡条件，列出平衡方程式，即可计算出理论夹紧力再乘以一合适的安全系数K，以此作为所需的夹紧力。 粗加工 K=2.5-3 精加工 K=1.5-2 M-(Q1+Q2+Px).u.r=0 令 Q1=Q2=Q 机床夹具设计原理 夹紧力三要素的确定，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，才能最好确定并具体设计较为理想的夹紧机构。 机床夹具设计原理 4.6.2 典型夹紧机构 常见的有斜楔、偏心和螺旋等夹紧机构，斜楔、偏心、螺旋是利用机械摩擦的斜楔自锁原理。 （1）斜楔夹紧 机床夹具设计原理 静力平衡： 即为夹紧力 ： 机床夹具设计原理 自锁条件：Rx使斜铁松开 F≥Rx 斜铁夹紧的自锁条件： 一般钢与铁的摩擦系数u为0.1-0.15 则： 通常为了可靠取： 当 Q=(2～2.5)P 机床夹具设计原理 斜楔夹紧的特点：　1) 结构简单，增力作用。扩力比ip=Q/P≈3， 自锁性差； 2) 夹紧行程小，增大α可加大行程，但自锁性 能变差，α愈小增力作用愈大，自锁性愈 好，行程变小。 3）操作不便，夹紧和松开要敲击。 材料：一般用20钢、20Cr渗碳，淬硬HRC58～62。批量不大时也可用45钢，淬硬HRC42～46。 机床夹具设计原理 分段制造，前端无滚子： α＝300 ，有滚子α＝350 后端无滚子： α＝100 ，有滚子α＝80 （2）螺旋夹紧 特点：螺旋夹紧结构简单，增力比大，自锁性好，夹紧可靠。 手柄外力矩M=P·L，工件对螺杆的反作用力矩 M1 螺母对螺杆的反作用力矩 M2 M=M1+M2 机床夹具设计原理 机床夹具设计原理 螺旋夹紧力的计算公式： 式中： P—原始作用力；　 L—手柄长度； r′—螺杆下端（或压块）与工件接触处的 当量摩擦半径；　　 r平均—螺旋作用中径之半（作用中径为d平均） α—螺旋升角； t—螺杆螺距 机床夹具设计原理 　 —螺杆下端（或压块）与工件接触处