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數(shù)控車床工件的夾緊
日期:2009年12月23 來源:沈陽第一機床廠 關鍵字:數(shù)控車床
夾緊是工件裝夾過程中的重要組成部分。工件定位后必須通過一定的機構產(chǎn)生夾緊力,把工件壓緊在定位元件上,使其保持準確的定位位置,不會由于切削力、工件重力、數(shù)控車床離心力或慣性力等的作用而產(chǎn)生位置變化和振動,以保證加工精度和安全操作。這種產(chǎn)生夾緊力的機構稱為夾緊裝置。
(一)夾緊裝置應具備的基本要求
(1)夾緊過程可靠,不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。
(2)夾緊力的大小適當,既要保證工件在加工過程中其位置穩(wěn)定不變、振動小,又要使工件不會產(chǎn)生過大的夾緊變形。
(3)操作簡單方便、省力、安全。
(4)結構性好,夾緊裝置的結數(shù)控車床廠構力求簡單、緊湊,便于制造和維修。
(二)夾緊力方向和作用點的選擇
(1)夾緊力應朝向主要定位基準。工件被鏜孔與/4面有垂直度要求,因此加工時以A面為主要定位基面,夾緊力F,的方向應朝向/4面。如果夾緊力改朝B面,由于工數(shù)控車床件側面/4與底面B的夾角誤差,夾緊時工件的定位位置被破壞,影響孔與/4面的垂直度要求。數(shù)控車床廠
(2)夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內,并靠近支承元件的幾何中心。夾緊力作用在支承面之外,導致工件的傾斜和移動,破壞工件的定位。
(3)夾緊力的方向應有利于減小夾緊力的大小。鉆削A孔時,夾緊力蘆J與軸向切削力F。、工件重力C的方向相同,加工過程所需的夾緊力為最小。
(4)夾緊力的方向和作用點應施加于工數(shù)控車床件剛性較好的方向和部位。薄壁套筒工件的軸向剛性比徑向附陛好,應沿軸向施加夾緊力;薄壁箱體夾緊時,應作用于剛數(shù)控車床廠性較好的凸邊上;箱體沒有凸邊時,可以將單點夾緊改為三點夾緊。
(5)夾緊力作用點應盡量靠近工件加工表面。為提高工件加工部位的剛性,防止或減少工件產(chǎn)生振動,應將夾緊力的作用點盡量靠近加工表面。撥叉裝夾時,主要夾緊力F:垂直作用于主要定位基面,在靠近加工面處設輔助支承,在施加適當?shù)妮o助夾緊力幾,可提高工件的安裝剛度。
(三)夾緊力大小的估算
夾緊力的大小對工件安裝的可靠性、工件和夾具數(shù)控車床的變形、夾緊機構的復雜程度等有很大關系。加工過程中,工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等的作用。一般情況數(shù)控車床廠下加工中小工件時,切削力(矩)起決定性作用。加工重型、大型工件時,必須考慮工件重力的作用。工件高速運動條件下加工時,則不能忽略離心力或慣性力對夾緊作用的影響。此外,切削力本身是一個動態(tài)載荷,在加工過程中也是變化的。夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)剛度、夾緊機構的傳動效率等因素有關。因此,夾緊力大小的計算是一個很復雜的問題,一般只能作粗略的估算。為簡化起見,在低速加工確定夾緊力大小時,可只考慮切削力(矩)對夾緊的影響,并假設數(shù)控車床工藝系統(tǒng)是剛性的,切削過程是平穩(wěn)的,根據(jù)加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài),按靜力平衡原理求出夾緊力的大小,再乘以安全系數(shù)作為實際所需的夾緊數(shù)控車床廠力,即
Fj=kF
式中Fj——實際所需夾緊力;
F——一定條件下,按靜力平衡計算出的夾緊力;
k——安全系數(shù),考慮切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素,一般取A二1.5—3。
實際應用中并非所數(shù)控車床有數(shù)控車床廠情況下都需要計算夾緊力,手動夾緊機構一般根據(jù)經(jīng)驗或類比法確定夾緊力。若確實需要比較準確計算夾緊力,可采用上述方法計算夾緊力的大小。
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