工件在安装时的夹紧

　　1.对夹紧的基本要求

　　工件在机床上或夹具中定位后均需进行夹紧，以防止在切削过程中工件因受到切削力、惯性力以及重力等外力的作用而离开其正确位置。若切削时工件松动或移动，不仅影响加工精度，而且可能带来人身安全隐患。因此，对夹紧及夹紧装置提出以下基本要求:

　　1)夹紧时不应破坏工件在定位时所取得的正确位置。

　　2)夹紧应可靠而适当，不能因外力变动而致工件产生位移、振动或变形。

　　3)夹紧系统应操作安全、方便且省力，能够以较小的作用力获得满意的夹紧效果，并能在一定范围内调节。

　　4)夹紧系统的复杂程度、工作效率和自动化程度应与生产规模相适应。

　　2.夹紧力的确定

　　夹紧力的确定主要是指正确确定夹紧力的方向、作用点和大小。

　　(1)夹紧力方向的确定

　　1)夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面。一般来讲，工件的主要定位基准面的面积加大，精度较高，限制的自由度较多，夹紧力垂直作用于此面上，有利于保证工件的准确精度，如图2-5-10a所示;图2-5-10b所示的主要定位基准面小，夹紧力的方向与工件切削力方向不一致，工件易产生位移。

　　2)夹紧力的方向应使工件产生的变形最小。

　　3)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。当夹紧力与切削力的方向相同时所需的夹紧力最小。图2-5-11所示为工件在夹具中加工时常见的几种受力情况，显然图2-5-11a最合理，图2-5-11f最不合理。

　　(2)夹紧力的作用点夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接处的一块小面积。选择夹紧力作用点的位置和数目，应考虑工件定位稳定可靠，防止加紧变形，确保工序的加工精度。

　　1)夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，作用点应在支承范围之内(可加辅助支承)，避免夹紧力与支承力构成力矩，引起工件产生位移或偏转，如图2-5-12所示。

　　2)夹紧力的作用点应选在工件刚性较强部位，使被夹紧工件的变形尽可能小。图2-5-13b所示为薄壁套夹紧示意图。

　　3)夹紧力的作用点应尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可靠性，若切削部位刚性差可加辅助支承。增加工件加工部位刚性防止或减少振动的产生，如图2-5-14b所示。

　　(3)夹紧力的大小确定夹紧力大小的原则是夹紧力既应足够大以防工件产生位移或振动，又应尽可能小以免工件发生夹紧变形(弹性变形和接触变形)。理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上其他力(力矩)相平衡;而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的。因此，实际中常采用估算法、类比法和试验法确定所需的夹紧力。

　　用估算法确定夹紧力的大小时，为简化计算，是将夹具和工件看成一个刚性系统，根据工件所受的切削力、夹紧力(大型工件应考虑重力、惯性等)的作用情况，分析加工过程中对夹紧力最不利的状态，估算该状态下的夹紧力，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以一个安全系数得出实际所需夹紧力。一般安全系数取值为k=1.5~3。