簡介
從加緊裝置的組成來看,不論採用何種動力源,外加的原始作用力要轉化為加緊力,都必須通過加緊機構。常用的加緊機構有斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構、
一、夾具的概念及分類 1. 夾具的概念 根據機械加工工藝規程的要求,在機械加工中,用來正確地確定工件及刀具的相對位置,並且合適而迅速地將它們夾緊的一種機床附加裝置稱為機床夾具,一般簡稱為夾具。 2. 夾具的分類 通用夾具 專用夾具 拼裝夾具
二、夾具的結構組成 1.定位裝置 2.夾緊裝置 應用最為普遍的是以斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構和偏心夾緊機構。 螺旋夾緊機構 3.夾具體 夾具體是整個夾具的基礎和骨架。
三、夾具的作用 1. 保證工件加工精度,穩定整批工件的加工質量。 2. 提高勞動生產率。 3. 改善工人的勞動條件。 4. 降低對操作工人的技術等級要求。 L形板(對刀塊)、V形塊、削邊銷等元件構成了夾具的定位裝置。 底板則為夾具體。 浮動壓頭、鉸鏈壓板、轉動螺桿和螺母等元件構成了夾具的夾緊裝置。
第二節 夾具的要求和設計前期準備
一、夾具的要求 1. 保證工件的加工精度要求 2. 提高機械加工生產效率 3. 降低工件的生產成本 4. 具有良好的工藝性
二、夾具設計的前期準備 1.準備設計資料 2.進行實際調查 3.工件圖樣分析 4. 確定定位基準 (1)基準概念 基準——用來確定工件上幾何要素間的幾何關係所依據的點、線、面。 (2)基準分類 設計基準——設計圖樣上所採用的基準。 工藝基準——在工藝過程中所採用的基準。 帶肩固定鑽套 1)工序基準 2)定位基準 在夾具的設計和應用中,主要涉及工序基準和定位基準。
圖3-36為幾種斜楔夾緊機構夾緊工件的實例。圖3-36a是在工件上鑽互相垂直的
、
的兩組孔。工件裝入後,錘擊斜楔大頭,夾緊工件。加工完成後,錘擊小頭,鬆開工件。由於用斜楔直接夾緊工件夾緊力小且費時費力,所以,生產時間中單獨應用的不多,一般情況下是將斜楔與其他機構聯合使用。圖3-36b是將斜楔與滑柱壓板組合而成的機動夾緊機構,圖3-36c是由端面斜楔與壓板組合而成的手動夾緊機構。
1-夾具體;2-斜楔;-工件
α1、α2-斜楔升角
圖3-36 斜楔夾緊機構
(1)斜楔的夾緊力計算:斜楔夾緊工件時的受力情況如圖3-37a所示,在原始作用力FQ的作用下,斜楔受到以下各力的作用:工件對斜楔的反作用力(斜楔對工件的夾緊力的反力)
;和由此產生的摩擦力
;夾具體對它的反作用力
和由此產生的摩擦力
。根據靜力平衡原理
所以
式中
——斜楔升角;
——斜楔與夾具體之間的摩擦角。
由於斜楔、工件、夾具體一般為金屬件,所以,它們之間的摩擦角比較接近。若
,當
時,可用下式近似計算
增力系數
是指夾緊力與原始作用力之比。它是衡量夾緊機構的重要指標,對斜楔夾緊機構,其增力系數為
一般
,若
代入上式得
。可見,在原始作用力不大的情況下,斜楔產生的夾緊力是不大的。
(2)斜楔的自鎖條件:所謂自鎖是指當原始作用力撤銷以後斜楔仍處於加緊工件的狀態,圖3-37b為原始作用力撤銷後斜楔的受力情況。從圖中可以看出,要保持自鎖,必要滿足下列條件
因
代入上式
由於正切函數在
到
範圍內為增函數,所以
因此,斜楔的自鎖條件是:斜楔的升角必須小於其兩工作表面處(斜楔與工件、斜楔與夾具之間)的摩擦角之和。
(3)斜楔的夾緊行程:斜楔的夾緊行程是指夾壓工件的行程
,由圖3-37c所示,
是斜楔夾緊工件過程中移動的距離,則
行程擴大系數
也是衡量夾緊機構的重要指標,對斜楔夾緊家機構,其係數為
從以上分析可以看出,斜楔升角
是設計斜楔夾緊機構的重要參數,但它對衡量斜楔夾緊機構的重要指標的影響是不同的。
越小,其增力系數
越大,自鎖性能越好,但夾緊行程擴大系數
越小,這是斜楔夾緊機構的一個重要特性。因此,在選擇升角
時,必須同時考慮機構的增力、夾緊行程和自鎖三方面的問題。為保證自鎖和具有適當的夾緊行程,一般
角不得大於
。如果機構要求自鎖而又要求有較大的夾緊行程時,可以採用雙升角的斜楔,如圖3-36b所示。斜楔升角大的一段用來使機構迅速趨近工件,而斜楔升角小的一段用來夾緊工件。
圖3-37 斜楔受力分析
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