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数控车床工件夹紧的三大技巧

  夹紧是工件生产装夹中的重要组成部分。工件定位后必须要通过某特定机构产生夹紧力,把工件压紧在定位元件上,使其准确的保持在定位位置上,不会由于切削力、工件重力、数控车床离心力或惯性力等的作用而产生位置上的变化和振动,保证加工精度和安全性。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。
  (一)夹紧装置应具备的基本要求
  (1)过程可靠,不改变工件定位后所占据的正确位置。
  (2)大小适当,既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小,又要使工件不会产生过大压力而变形。
  (3)操作简单方便、省力、安全。
(4)结构性要好,夹紧装置的结数控车床厂构力求简单、紧凑,便于制造和维修。
(二)夹紧力方向和作用点的选择
(1)夹紧力应朝向主要定位基准。工件被镗孔与/4面有垂直度要求,因此加工时以A面为主要定位基面,夹紧力F,的方向应朝向/4面。如果夹紧力改朝B面,由于工数控车床件侧面/4与底面B的夹角误差,夹紧时工件的定位位置被破坏,影响孔与/4面的垂直度要求。
(2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内,并靠近支承元件的几何中心。夹紧力作用在支承面之外会导致工件倾斜和移动,破坏工件定位。
  (3)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。钻削A孔时,夹紧力芦J与轴向切削力F。、工件重力C的方向相同,加工过程所需的夹紧力为最小。
  (4)夹紧力的方向和作用点应施加于数控车床件刚性较好的方向和部位。薄壁套筒工件的轴向刚性比径向附陛好,应沿轴向施加夹紧力;薄壁箱体夹紧时,应作用于刚数控车床厂性较好的凸边上;箱体没有凸边时,可以将单点夹紧改为三点夹紧。
  (5)夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面。为提高工件加工部位的刚性,防止或减少工件产生振动,应将夹紧力的作用点尽量靠近加工表面。拨叉装夹时,主要夹紧力F:垂直作用于主要定位基面,在靠近加工面处设辅助支承,在施加适当的辅助夹紧力几,可提高工件的安装刚度。
  (三)夹紧力大小的估算
  夹紧力的大小对工件安装的可靠性、工件和夹具数控车床的变形、夹紧机构的复杂程度等有很大关系。加工过程中,工件受到切削力、离心力、惯性力和工件自身重力等的作用。一般情况数控车床厂下加工中小工件时,切削力(矩)起决定性作用。加工重型、大型工件时,必须考虑工件重力的作用。工件高速运动条件下加工时,则不能忽略离心力或惯性力对夹紧作用的影响。此外,切削力本身是一个动态载荷,在加工过程中也是变化的。夹紧力的大小还与工艺系统刚度、夹紧机构的传动效率等因素有关。因此,夹紧力大小的计算是一个很复杂的问题,一般只能作粗略的估算。为简化起见,在低速加工确定夹紧力大小时,可只考虑切削力(矩)对夹紧的影响,并假设数控车床工艺系统是刚性的,切削过程是平稳的,根据加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态,按静力平衡原理求出夹紧力的大小,再乘以安全系数作为实际所需的夹紧数控车床厂力,即 Fj=kF式中Fj——实际所需夹紧力; F——一定条件下,按静力平衡计算出的夹紧力; k——安全系数,考虑切削力的变化和工艺系统变形等因素,一般取A二1.5—3。 实际应用中并非所数控车床有数控车床厂情况下都需要计算夹紧力,手动夹紧机构一般根据经验或类比法确定夹紧力。若确实需要比较准确计算夹紧力,可采用上述方法计算夹紧力的大小。
 
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