機床夾具設計需考慮夾緊力的大小
在機床夾具的設計過程中,夾緊力起著非常重要的作用。在機床上加工零件時,為了保證加工精度,必須先對工件進行定位并將其夾緊。夾具夾緊力的作用主要用來保證工件的定位基準與定位件保持良好的接觸,使加工時不致于受切削力、離心力、慣性力、工件自重等作用而移位。夾緊力通過其大小、作用點和方向來體現(xiàn),在夾具設計過程中十分重要。
機床夾具的夾緊力大小的計算：
確定夾緊力大小的原則是,夾緊時不得破壞工件的準確定位,工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不允許超過技術條件所允許的范圍。夾緊力直接影響工件的安裝可靠性、夾緊變形、定位準確性和加工精度。實際加工過程中,影響夾緊力的因素很多,計算也非常復雜。嚴格意義上說,夾緊力是一個粗略的估算值。
機械加工時,工件受到切削力、離心力、慣性力、工件自重等作用,為了保證夾緊可靠,夾緊力必須與上述各力相平衡。但不同情況下,各種力的方向、大小都不相同,因此不能用通式來描述夾緊力與各力之間的關系。為簡化計算,一般只考慮主要外力的影響,從夾緊可靠的前提出發(fā),根據(jù)靜力平衡原理,列出靜力平衡方程式,加工過程中取不利狀態(tài)所需夾緊力的大小,即理論夾緊力大小FJ,再乘以安全系數(shù)K作為實際夾緊力FJO,即：
FJO=KFJ；
式中：
FJO為實際所需要的夾緊力(N),FJ為按靜力平衡原理計算的理論夾緊力(N),K為安全因數(shù),K=K0.K1.K2.K3：K0為基本安全因數(shù)(考慮工件材質、余量是否均勻),一般取112-115;
K1為加工性質因數(shù),粗加工時取112,精加工時取110;K2為刀具鈍化因數(shù),一般取111-113;K3為切削特點因數(shù),連續(xù)切削時取110,斷續(xù)切削時取112。
阻止工件轉動和移動通過摩擦力來實現(xiàn),因此夾緊元件與工件接觸表面之間存在摩擦因素μ,根據(jù)實踐經驗,不同接觸表面之間的因數(shù)μ可按以下數(shù)值取值：
1.若接觸表面均為較光滑(加工過)的表面,一般取μ=012-013；
2.若夾緊元件淬火表面有平行齒紋,一般取μ=013-015；
3.若夾緊元件的淬火表面有網狀齒紋,一般取μ=017-018。
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