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如何確定機(jī)械加工設(shè)計(jì)的夾緊裝置具有夾緊力
設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí),夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。
1、夾緊力的方向
夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況,以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則:
(1)夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定,且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。
(2)夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力,以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度
(3)夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí),更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。
2、夾緊力的作用點(diǎn)
夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則:
(1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi),應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng),使夾緊力作用在支承上。
(2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要,如圖3-39所示,將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊,可使變形大為減小,并且夾緊更加可靠。'
(3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面,以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形,提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。
3、夾緊力的大小
夾緊力的大小,對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠,確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸,都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過(guò)小則夾緊不牢靠,在加工過(guò)程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位,其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量,重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過(guò)大會(huì)使工件變形,也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。
理論上,夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力(力矩)相平衡;而實(shí)際上,夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān),計(jì)算是很復(fù)雜的。因此,實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。