机床夹具设计需考虑夹紧力的大小

　　在机床夹具的设计过程中,夹紧力起着非常重要的作用。在机床上加工零件时,为了保证加工精度,必须先对工件进行定位并将其夹紧。夹具夹紧力的作用主要用来保证工件的定位基准与定位件保持良好的接触,使加工时不致于受切削力、离心力、惯性力、工件自重等作用而移位。夹紧力通过其大小、作用点和方向来体现,在夹具设计过程中十分重要。

　　机床夹具的夹紧力大小的计算：

　　确定夹紧力大小的原则是,夹紧时不得破坏工件的准确定位,工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不允许超过技术条件所允许的范围。夹紧力直接影响工件的安装可靠性、夹紧变形、定位准确性和加工精度。实际加工过程中,影响夹紧力的因素很多,计算也非常复杂。严格意义上说,夹紧力是一个粗略的估算值。

　　机械加工时,工件受到切削力、离心力、惯性力、工件自重等作用,为了保证夹紧可靠,夹紧力必须与上述各力相平衡。但不同情况下,各种力的方向、大小都不相同,因此不能用通式来描述夹紧力与各力之间的关系。为简化计算,一般只考虑主要外力的影响,从夹紧可靠的前提出发,根据静力平衡原理,列出静力平衡方程式,加工过程中取不利状态所需夹紧力的大小,即理论夹紧力大小FJ,再乘以安全系数K作为实际夹紧力FJO,即：

　　FJO=KFJ；

　　式中：

　　FJO为实际所需要的夹紧力(N),FJ为按静力平衡原理计算的理论夹紧力(N),K为安全因数,K=K0.K1.K2.K3：K0为基本安全因数(考虑工件材质、余量是否均匀),一般取112-115;

　　K1为加工性质因数,粗加工时取112,精加工时取110;K2为刀具钝化因数,一般取111-113;K3为切削特点因数,连续切削时取110,断续切削时取112。

　　阻止工件转动和移动通过摩擦力来实现,因此夹紧元件与工件接触表面之间存在摩擦因素μ,根据实践经验,不同接触表面之间的因数μ可按以下数值取值：

　　1.若接触表面均为较光滑(加工过)的表面,一般取μ=012-013；

　　2.若夹紧元件淬火表面有平行齿纹,一般取μ=013-015；

　　3.若夹紧元件的淬火表面有网状齿纹,一般取μ=017-018。