机电控制工程系毕业设计（论文）
2．2．3 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。 （1）确定夹紧装置
车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。夹紧力的方向和作用点应按以下要求进行选择：
a.主要夹紧力应朝向主要定位基准，作用点应靠近支承面的几何中心；
b.夹紧力的方向应有利于减少夹紧力，尽量垂直于工件的主要定位基面，尽量和切削力、重力方向一致；
c.夹紧力的方向和作用点应施于工件刚性较好的方向和部位； d.夹紧力的作用点应适当靠近加工表面。
由于车削时工件和夹具一起随主轴作旋转运动，故在加工过程中，工件除受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用，转速越高离心力越大，会降低夹紧机构产生的夹紧力。此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向来说是变化的。因此，夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁性能要好，以防止工件在加工过程中脱离定位元件的工作表面。
对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。这里有两种夹紧方案。
图a） 图b）
图2-2 夹紧方案的选择
如果采用图a）所示的施力方式其夹紧装置比较简单，但可能会引起角铁悬伸部分的变形和夹具体的弯曲变形，离心力、切削力也会助长这种变形。
如果改用图b）所示回转式螺旋摆动压板机构显然较好，因为角铁刚性好，压板的变形不影响加工精度。所以根据工件形状特点，采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板
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机构夹紧。
（2）夹紧力计算与分析
螺旋夹紧机构中计算各种螺旋副所产生夹紧力大小的通用公式为：
W0=QL/ r‘tgψ1+r2tg(a+ψ‘2) N
式中：
ψ‘2——螺旋副的当量摩擦角； ψ1——螺杆端部与工件间的摩擦角； a——螺纹升角； r2——螺纹中径的一半；
r‘——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径； 查表得：
Q=35N L=140mm
a =2。30＇ ψ‘2=6。34＇ r2=5.43mm f= tgψ1=0.1 r‘= （D3-D30）/3（D2-D20）=22.3mm 代入上式求得： W0= 5800 N
螺旋压板夹紧机构是利用杠杆原理来实现夹紧作用。其好处是：增大夹紧力，改变夹紧力作用方向，增大夹紧行程。它可以绕水平轴翻转，增力显著，夹紧时既省力又迅速可靠。
夹紧受力分析如下：
图2-3 夹紧受力分析
由杠杆原理知：
W·a =W0·b
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当a=1/2b时，
W =2 W0=11600 N
由此可见，该夹紧机构所产生的夹紧力比作用力大一倍。 （3）螺旋夹紧机构各元件材料、热处理要求和结构尺寸确定。 螺旋夹紧机构各元件均已标准化，可参阅《机械零件手册》确定。 1.带肩六角螺纹（GB/T2148-91）
图2-4 带肩六角螺纹
技术要求： 材料：45钢； 热处理：HRC35-40；
细牙螺纹的支承面对螺纹轴线的垂直度按GB1184-80《形状和位置公差》规定的9级公差。
2.铰链压板（GB/T2188-91）
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图2-5铰链压板
技术要求： 材料：45钢 ;
热处理：淬火、回火HRC35-40。 3．摆动V形块（GB2208-80）
图2-6 摆动V形块 技术要求： 材料：20钢;
热处理：淬火HRC60-64, 渗碳深0.8~1.2mm; 锐边倒钝。
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4．活节螺栓（GB/T798-88）
图2-7 活节螺栓
技术要求： 材料：钢
表面处理：a.不经处理；b.镀锌钝化； 螺纹公差：8g
2．2．4 夹具与机床的连接方式及安装基面。
车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。因此，要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。
对于径向尺寸较大的夹具，一般通过过渡盘与车床主轴轴颈联接。专用夹具以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，然后用螺钉紧固。过渡盘与主轴配合的表面形状取决于主轴前端的结构。
如图2-8所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6和主轴的轴颈相配合，并有螺纹和主轴连接。为了安全起见，还可以用压块把过渡盘压紧在主轴上，这样可防止停车和倒车时，不致因惯性作用而可能松开。这种连接方式的安装精度受到配合精度的限制，为了提高安装精度，在车床上安装夹具时，可按找正圆校正夹具与车床主轴的同轴度
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