夹紧力计算 (2)

夹具设计习题及答案第⼀单元夹具设计概论课后习题：1．何为机床夹具？2．机床夹具有哪些部分组成？3．机床夹的分哪⼏类，各种类型的数控机床适⽤场合？4. 机械加⼯中夹具的地位？5. 了解⼏中典型机床夹具，说明其⼯作原理？6. 机床夹具有哪些功能和作⽤？7. 机床夹具的应⽤特点：8. 机床夹具发展⽅向？第⼀单元习题参考答案1.答：机床夹具是在机床上所使⽤的⼀种辅助装置，⽤它来准确、迅速地确定⼯件与机床、⼑具间的相对位置，即将⼯件定位及夹紧，以完成加⼯所需要的相对运动。

2. 答：机床夹具的组成部分有：1)定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之⼀。

通常，当⼯件定位基准⾯的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。

2)夹紧装置通常，夹紧装置的结构会影响夹具的复杂程度和性能。

它的结构类型很多设计时应注意选择。

3)夹具体夹具体是夹具的基体⾻架，通过它将夹具所有元件构成⼀个整体。

4)连接元件根据机床的⼯作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。

⼀种是安装在机床⼯作台上，另⼀种是安装在机床主轴上。

5)对⼑与导向装置对⼑与导向装置的功能是确定⼑具的位置。

6)其它元件或装置3. 答:1)按夹具的应⽤范围分类通⽤夹具专⽤夹具可调夹具组合夹具⾃动化⽣产⽤夹具2)按夹具使⽤的机床分类由于使⽤夹具的各类机床，其⼯作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。

因此可按所适⽤的机床把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等类型。

3)按夹具的夹紧动⼒源分类根据驱动夹具夹紧的动⼒源不同，可把夹具分为⼿动夹具、⽓动夹具、液压夹具、⽓液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等其他类型。

4. 答:（1）保证加⼯精度⽤夹具装夹⼯件时，能稳定地保证加⼯精度，并减少对其它⽣产条件的依赖性，故在精密加⼯中⼴泛地使⽤夹具并且它还是全⾯质量管理的⼀个重要环节。

（2）提⾼劳动⽣产率使⽤夹具后，能使⼯件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提⾼劳动⽣产率。

2.2.1.1夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据，必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。

一般来说，加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷（惯性力或惯性力矩）以使工件保持可靠的加紧状态。

手指对工件的夹紧力可按下列公式计算：123N F K K K G≥ 2-1式中：1K —安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0，取1.5；2K —工件情况系数，主要考虑惯性力的影响， 计算最大加速度，得出工作情况系数2K , 20.02/111 1.0029.8a K g =+=+=，a 为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值（m/s ）；3K —方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定，手指与工件位置：手指水平放置 工件垂直放置； 手指与工件形状：V 型指端夹持圆柱型工件，30.5sin K fθ=，f 为摩擦系数，θ为V 型手指半角，此处粗略计算34K ≈,如图2.1图2.1G —被抓取工件的重量求得夹紧力NF ，123 1.5 1.002439.8176.75N F K K K Mg N==⨯⨯⨯⨯=，取整为177N 。

2.2.1.2驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式：2sin N FcF b a=式中：c —滚子至销轴之间的距离； b —爪至销轴之间的距离；a —楔块的倾斜角可得2sin 177286sin16195.1534N F b a F N c ⨯⨯⨯===o，得出F 为理论计算值，实际采取的液压缸驱动力'F 要大于理论计算值，考虑手爪的机械效率η，一般取0.8～0.9，此处取0.88，则：'195.15221.7620.88FF N η=== ，取'500F N = 2.2.1.3液压缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙张开，故为常开式夹紧装置，液压缸为单作用缸，提供推力：2=4F D p π推式中 D ——活塞直径 d ——活塞杆直径 p ——驱动压力，'FF =推,已知液压缸驱动力'F ，且'50010F N KN =< 由于'10F KN <，故选工作压力P=1MPa据公式计算可得液压缸内径：25.231D mm===根据液压设计手册,见表2.1，圆整后取D=32mm 。

夹紧力的计算Mz=328.715Nm 转台径向转矩n=4 刹车片个数Mh=Mz/n 每个刹车片承受的摩擦力矩d=0.3 刹车位置到转台中心距离Fh=2*Mh/d 单个刹车片的摩擦力f=0.18 摩擦系数F=Fh/2/f 油压提供的法向力ds=0.030 油压作用面的直径s=pi*ds^2/4 油压作用面积P=F/s 油压求得P =2.1529e+006=2.1529MP4.1.2 百度夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算：•式中：Fz ---铣削力(N)af---每齿进给量(mm/r) aw---铣削宽度(mm) KFZ---铣削力修正系数d0---铣刀外径(mm) ap---铣削深度(mm) z---•铣刀齿数确定各参数值:(1).铣刀外径d0＝315mm；(2).铣刀齿数Z＝16；(3).每齿进给量af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:af＝Vf/(z·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r(4).铣削深度ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:ap＝1.5mm(5). 铣削宽度aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:aw＝240mm(6). 修正系数KFZ取1.6；由表查得: cF＝7750 xF＝1.0 yF＝0.75uF＝1.1qF＝1.3FFz=276.5N=28Kg(7). 理论所需夹紧力计算确定安全系数:总的安全系数k＝k1·k2·k3·k4k1---- 一般安全系数；k1取1.7；k2----加工状态系数；由于是精加工，所以k2取1；k3----刀具钝化系数；k3取1.4；k4----断续切削系数；k4取1.2；∴k＝1.7×1×1.4×1.2≈3W＝k·p＝3×28kg＝84kg 2. 气缸的选择Ｑ＝Ｗ/(i·η1·n)＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式：Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm＝6kg/cm2η--气缸摩擦系数，取0.8i—压板与工件的摩擦系数,取0.8n—夹紧气缸个数,本夹具为3Ｄ--气缸直径(cm)444463.140.8QDpD=34.2cm通过以上理论计算，可以选择直径为50mm的气缸。

计算：计算，汉语词语。

有“核算数目，根据已知量算出未知量；运算”和“考虑；谋虑”两种含义。

夹紧力：夹紧力是1998年公布的电气工程名词。

夹紧装置：在设计夹紧装置时应考虑下列要求：1．在夹紧过程中不改变工件的位置。

2．夹紧力大小应能保证工件在加工过程中不产生位移或振动，又不致压伤工件表面或引起变形。

3．操作方便、夹紧动作迅速，以提高生产率；结构简单，易于制造，以降低夹具的成本。

4．能自锁，即在原始力去除后，仍能保持工件的夹紧状态。

5．操作安全、劳动强度小。

现代夹具设计手册：本手册全面总结了我国半个世纪来的工业化过程中机械制造业内设计制造各类夹具的丰富经验，绝大部分资料都通过生产实践的考验，包括从国外引进后消化、吸收和改进的内容，也包含作者以往亲历的研发项目的成果。

图书目录：序第1章夹具总论1.1 夹具产生和发展的背景1.1.1 夹具和机床附件1.1.2 机床专用夹具催生了现代大批大量生产1.1.3 夹具是现代制造系统的重要组成部分1.2 夹具的功能、组成和设计要求1.2.1 夹具的基本结构和组成1.2.2 夹具的各种功能1.2.3 设计夹具的基本要求1.3 夹具和机械零件的分类1.3.1 夹具的各种分类方法1.3.2 根据生产规模或品种和批量的分类最重要1.3.3 机械零件和夹具分类编码系统1.4 夹具系统的选择和技术经济指标1.4.1 选择夹具系统的基本原则1.4.2 选择夹具系统的步骤1.4.3 常用夹具系统的技术经济指标1.4.4 夹具设计制作成本的估算1.4.5 使用专用夹具的简易经济分析1.4.6 夹具系统的经济分析1.5 现代夹具发展趋势1.5.1 夹具柔性化1.5.2 夹具自动化和智能化1.5.3 计算机辅助夹具设计（CAD）1.5.4 应对“寻位-加工”的挑战1.5.5 结语第2章夹具功能部件的典型结构2.1 定位装置典型结构2.1.1 插销定位装置2.1.2 V形块定位装置2.1.3 齿轮齿形定位装置2.1.4 其他特殊定位装置2.2 定位支承装置典型结构2.2.1 可调支承典型结构2.2.2 辅助支承典型结构2.3 夹紧装置典型结构2.3.1 螺旋夹紧典型结构2.3.2 快速螺旋夹紧典型结构2.3.3 斜楔夹紧典型结构2.3.4 偏心（凸轮）夹紧典型结构2.3.5 端面凸轮夹紧典型结构2.3.6 铰链夹紧典型结构2.3.7 联动夹紧典型结构2.3.8 可移动位置的典型夹紧结构2.3.9 气（液）动自动夹紧装置典型结构2.3.10 自动定心夹紧典型结构2.3.11 肘节式快速夹紧装置2.3.12 其他特种类型夹紧装置2.4 分度装置典型结构2.4.1 分度定位销2.4.2 典型分度装置2.4.3 精密分度装置第3章夹具设计计算3.1 定位尺寸的相关计算3.1.1 V形块的计算3.1.2 夹具上两定位销的尺寸及定位误差的计算3.1.3 夹具上定位销的尺寸及定位误差的计算3.1.4 定位销高度的计算3.1.5 小锥度心轴尺寸的计算3.1.6 带圆柱部分的锥度心轴尺寸的计算3.1.7 压入配合光滑心轴尺寸的计算3.1.8 滚柱心轴的尺寸及有关计算3.1.9 齿轮按渐开线齿形定位时的计算3.1.10 三圆弧自定心夹紧机构偏心圆弧尺寸的计算3.1.11 钻斜孔钻模工艺基准孔中心至钻套孔轴线间的距离x的计算3.1.12 弹簧夹头结构尺寸的计算3.2 定位误差的计算3.2.1 常见定位形式的定位精度计算3.2.2 钻模的钻孔精度计算3.2.3 用定位销定位的分度装置的分度概率精度3.3 典型夹紧形式的夹紧力计算3.3.1 计算时的计算系数3.3.2 常见典型夹紧形式所需夹紧力的计算3.4 典型夹紧机构的作用力计算3.4.1 螺旋夹紧机构3.4.2 圆偏心夹紧机构3.4.3 复合圆偏心轮夹紧机构3.4.4 端面凸轮夹紧机构3.4.5 复合端面凸轮夹紧机构3.4.6 斜锲夹紧机构3.4.7 压板夹紧机构3.4.8 切向夹紧机构3.4.9 齿条滑柱钻模圆锥锁紧机构3.4.10 铰链杠杆增力机构3.4.11 离心式夹紧机构3.4.12 楔槽式夹紧机构3.4.13 复合气（液）动夹紧机构3.5 自定心夹紧机构的相关计算3.5.1 碗形弹簧片定心夹具的设计计算3.5.2 碟形弹簧片定心夹具的设计计算3.5.3 V形弹性夹盘定心夹具的设计计算3.5.4 弹性薄壁膜片卡盘的设计计算3.5.5 薄壁波纹套定心夹具的设计与计算3.5.6 自定心夹紧装置的定心精度3.5.7 液性塑料薄壁套筒夹具的设计与计算3.6 端齿分度盘的相关计算3.6.1 直齿端齿分度盘的结构及其参数的确定3.6.2 端齿分度盘的锁紧力计算3.6.3 YX-DZ系列直齿端齿盘的规格、主要尺寸及精度3.6.4 差动端齿分度装置的设计与计算3.7 夹具夹紧误差的估算3.8 多轴传动头的齿轮系几何尺寸计算3.8.1 外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.2 外啮合高变位直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.3 外啮合标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.4 外啮合高变位斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.5 内啮合高变位直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.6 内齿直齿圆柱齿轮测量尺寸的计算3.9 典型加工方法切削力的计算3.9.1 车削力的计算3.9.2 钻削力的计算3.9.3 铣削力的计算第4章专用夹具常用零部件及其标准或规范4.1 概述4.2 夹具常用紧固件与连接件国家标准索引4.2.1 螺栓4.2.2 螺柱4.2.3 螺钉4.2.4 螺母4.2.5 垫圈4.2.6 销4.2.7 挡圈4.2.8 键4.3 定位件4.3.1 定位销及定位插销4.3.2 定位轴4.3.3 键4.3.4 V形块及挡块4.3.5 定位器4.4 支承件4.4.1 标准支承件4.4.2 非标准支承件4.4.3 辅助支承4.5 夹紧件4.5.1 压块、压板4.5.2 偏心轮4.5.3 支座、支柱4.5.4 夹具专用螺钉和螺栓4.5.5 夹具专用螺母4.5.6 夹具专用垫圈4.6 导向件4.6.1 钻套4.6.2 其他导向件4.7 对刀块及塞尺4.7.1 对刀块4.7.2 塞尺4.8 操作件4.8.1 夹具常用操作件4.8.2 其他操作件4.9 与夹具相关的机床附件4.9.1 顶尖4.9.2 卡夹件4.9.3 拨盘、花盘及过渡盘4.9.4 活铁爪4.9.5 角铁4.10 其他件4.10.1 圆柱螺旋压缩弹簧4.10.2 圆柱螺旋拉伸弹簧4.10.3 弹簧用螺钉4.10.4 弹簧用吊环螺钉4.10.5 切向夹紧套4.10.6 焊接环首螺钉4.10.7 带锁紧槽圆螺母4.10.8 带扳手孔圆螺母4.10.9 堵片4.10.10 螺塞4.10.11 锁口4.11 夹具体4.11.1 夹具体的毛坯种类及基本要求4.11.2 夹具体座耳尺寸4.11.3 夹具体的排屑结构4.11.4 夹具体的标准毛坯和零件4.11.5 标准毛坯件和零件组合的夹具体图例4.11.6 夹具体结构的正误分析4.12 机床夹具零部件标准件应用图例4.12.1 定位件及辅助支承应用图例4.12.2 夹紧件应用图例4.12.3 导向件应用图例4.12.4 其他零部件应用图例4.13 夹具元件公差配合的选择及机床夹具零部件通用技术条件4.13.1 夹具中常用元件间的配合及公差4.13.2 常用夹具元件的配合图例4.13.3 机床夹具零件及部件通用技术条件第5章气动、液压、电力、电磁、真空夹具传动系统及其元件和夹具图例5.1 夹具夹紧动力源概述5.1.1 手动夹紧和动力夹紧5.1.2 动力夹紧的各种动力源5.2 气动夹具5.2.1 气动夹具优缺点和应用场合5.2.2 气源和气压系统5.2.3 气压传动夹紧系统的设计计算及其元件5.2.4 气动夹具应用图例5.3 液压夹具和液压夹紧的动力源5.3.1 夹具用液压系统的特点5.3.2 基本液压夹紧系统、结构及其元件5.3.3 液压夹具常用典型液压回路5.3.4 夹具液压夹紧系统的相关计算5.3.5 液压夹具用液压缸结构和尺寸5.3.6 液压夹紧的各种动力源5.3.7 液压夹紧机构和液压夹具应用示例5.4 电力传动夹具5.4.1 电力传动夹紧装置5.4.2 偏心式电动卡盘5.4.3 电磁铁夹紧装置5.5 电磁夹具及其应用5.5.1 电磁夹具工作原理5.5.2 各种电磁吸盘结构形式和设计要点5.5.3 强力电磁夹具5.5.4 电磁无心夹具5.6 真空夹具及其应用5.6.1 真空系统工作原理及夹紧力计算5.6.2 真空发生装置5.6.3 真空夹具及典型结构5.6.4 真空夹具的设计要点第6章机床专用夹具设计方法6.1 机床专用夹具设计步骤6.2 设计前期准备6.2.1 信息资料收集与研究6.2.2 加工精度和工艺性分析6.2.3 切削力、夹紧力综合平衡计算6.3 夹具结构方案选择6.3.1 定位原则及方案选择6.3.2 辅助支承方式选择6.3.3 对刀与引导方式选择6.3.4 夹紧原则及方案选择6.3.5 其他组成部分结构形式选择6.4 夹具总装配图绘制6.4.1 总体结构确定6.4.2 定位元件结构绘制6.4.3 辅助支承结构绘制6.4.4 对刀与引导装置结构绘制6.4.5 夹紧元件结构绘制6.4.6 夹具体结构绘制6.4.7 其他部分结构绘制6.4.8 夹具总图标注和技术条件给定6.4.9 夹具设计普遍应注意的问题6.4.10 夹具总装配图绘制示例6.5 夹具零件图绘制6.5.1 零件结构确定6.5.2 材料选择与工艺性分析6.5.3 技术要求确定6.5.4 工艺孔在夹具设计中的应用6.6 夹具设计与制造中的信息处理第7章机床专用夹具设计及典型图例7.1 车床专用夹具7.1.1 车床专用夹具的主要类型7.1.2 车床夹具设计要则7.1.3 车床（圆磨床）夹具的技术要求7.1.4 车床（圆磨床）夹具的磨损极限7.1.5 车床专用夹具典型图例7.1.6 车床通用可调夹具典型图例7.2 钻床、镗床专用夹具7.2.1 钻床、镗床专用夹具的主要类型7.2.2 钻床夹具（钻模）设计要则7.2.3 镗床夹具设计要则7.2.4 钻床（镗床）夹具的技术要求7.2.5 钻床（镗床）夹具的磨损极限7.2.6 钻模通用部件7.2.7 钻床专用夹具（钻模）典型图例7.2.8 钻床通用可调夹具典型图例7.2.9 钻床多轴头7.2.10 镗床专用夹具典型图例7.3 铣床专用夹具7.3.1 铣床专用夹具的主要类型7.3.2 铣床专用夹具设计要则7.3.3 铣床夹具的技术要求7.3.4 铣床夹具的磨损极限7.3.5 铣床专用夹具典型图例7.3.6 铣床通用可调夹具典型图例7.4 拉床专用夹具7.4.1 拉床专用夹具主要类型7.4.2 拉床专用夹具设计要则7.4.3 拉床专用夹具典型图例7.5 齿轮机床专用夹具7.5.1 齿轮机床专用夹具主要类型7.5.2 齿轮机床专用夹具设计要则7.5.3 齿轮机床专用夹具技术要求7.5.4 齿轮机床专用夹具典型图例7.6 磨床专用夹具7.6.1 圆磨床专用夹具7.6.2 平面磨床专用夹具7.7 组合机床及其自动线专用夹具7.7.1 概述7.7.2 组合机床及其自动线夹具设计要则7.7.3 定位、夹紧及刀具导向的结构7.7.4 组合机床及其自动线专用夹具典型图例7.8 数控机床和加工中心夹具7.8.1 数控机床和加工中心夹具设计要则7.8.2 数控机床与加工中心夹具典型图例第8章可调夹具和成组夹具8.1 概述8.1.1 可调夹具和成组夹具的定义和分类8.1.2 可调夹具和成组夹具的结构特点及适用场合8.1.3 可调夹具和成组夹具的标识方法8.1.4 可调夹具和成组夹具的应用效果8.2 成组夹具的设计与应用8.2.1 成组夹具的设计依据、原则、程序和附加说明8.2.2 成组夹具的应用与管理8.3 可调夹具示例8.3.1 回转体类零件用可调夹具示例8.3.2 非回转体类零件用可调夹具示例8.4 成组夹具示例8.4.1 回转体零件用成组夹具示例8.4.2 非回转体零件用成组夹具……第9章组合夹具，数控机床、加工中心、柔性制造系统用夹具第10章检验夹具第11章焊接夹具第12章计算机辅助夹具设计（CAFD）。

收稿日期:2006年10月机床夹具在设计过程中夹紧力的计算刘俊成自贡硬质合金有限责任公司摘　要:在机床夹具的设计过程中,夹紧力起着非常重要的作用。

本文结合应用实例,主要介绍了在实际加工中如何正确计算夹紧力的大小,基本思路是根据静力平衡原理求出理论夹紧力的大小,然后乘以安全因数得到合理的实际夹紧力的大小。

关键词:夹具,　夹紧力,　静力平衡原理,　计算方法C alculation of Chucking Force in Designing Process of Machine Tool ClampLiu JunchengAbstract:The chucking force is very important in designing process of machine tool clamp.With examples,the calculation of the chucking force in machining process is expatiated,the factual chucking force is equal to the product of the safety factor and the theoretical chucking force,which is figured out by principle of statical equilibrium.K eyw ords:clamp,　chucking force,　principle of statical equilibrium,　calculation method 1　引言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[1,2],在夹具设计过程中十分重要。

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。

4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： •式中：Fz ---铣削力(N)a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---•铣刀齿数 确定各参数值:(1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16；(3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r(4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:a p ＝1.5mm(5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:a w ＝240mm(6). 修正系数K FZ 取1.6；由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3FZw q 0V wy fX PX FZ K nd Za a a c 25.0F fFFfFF⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=⋅1.00.751.11.30.277501.50.031240160.25 1.6315720ZF ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯Fz=276.5N=28Kg(7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数:总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7；k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8i —压板与工件的摩擦系数,取0.8n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm)D ==D=34.2cm通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。

m6螺栓夹紧力
【一、M6螺栓简介】
M6螺栓是一种常见的螺纹连接件，在我国的工程领域有着广泛的应用。

M6表示螺栓的直径为6毫米，其螺纹规格为metric coarse thread（M）。

根据国家标准GB/T 5780-2016《六角头螺栓》，M6螺栓的长度范围为10毫米至100毫米。

【二、M6螺栓夹紧力计算方法】
M6螺栓的夹紧力可通过以下公式计算：
F = 0.7854 * π * d * σ
其中，F为夹紧力，d为螺栓直径，σ为螺栓材料的抗拉强度。

【三、影响M6螺栓夹紧力的因素】
1.螺栓直径：螺栓直径越大，夹紧力越大。

2.螺栓材料：材料强度越高，夹紧力越大。

3.螺栓长度：螺栓长度越长，夹紧力越大，但超过一定长度后，夹紧力增幅减小。

4.螺纹规格：螺纹规格越粗，夹紧力越大。

5.预紧力：预紧力越大，夹紧力越大。

【四、提高M6螺栓夹紧力的措施】
1.选择高强度材料：提高螺栓本身的强度，从而提高夹紧力。

2.合理选择螺栓长度：在满足连接强度的前提下，适当增加螺栓长度，以提高夹紧力。

3.增加预紧力：适当加大预紧力，使螺栓夹紧力得到提高。

4.优化螺栓结构：如采用螺纹加密、加大螺栓头部等措施，以提高夹紧力。

【五、总结】
M6螺栓作为一种常见的螺纹连接件，在工程领域具有重要应用价值。

了解M6螺栓的夹紧力计算方法及影响因素，有助于我们更好地选择和使用M6螺栓，提高连接件的稳定性和安全性。

上海德珂斯机械自动化技术有限公司Tuenkers Machinery & Automation Technology Co., Ltd, Shanghai夹紧器夹紧力计算上海德珂斯机械自动化技术有限公司Tuenkers Machinery & Automation Technology Co., Ltd, Shanghai1.压块垂直夹紧时，此时夹紧力处于垂直方向， 其受力分析如下：夹紧力Fs 压块M缸径 5bar气压夹紧力矩L40夹紧力Fs50120Nm 160Nm63380Nm80600NmFs =有效夹紧力 L=夹紧点与转动轴中心距离当压块垂直夹紧时，夹紧力方向与力矩切线方向相同，此时产生的夹紧力最大，计算公式如下： Fs= M ÷ L举例： 当L=200mm时，缸径63mm. 夹紧力Fs=380Nm ÷0.2m=1900N上海德珂斯机械自动化技术有限公司Tuenkers Machinery & Automation Technology Co., Ltd, Shanghai2.压块水平夹紧时，此时夹紧力处于水平状方 向，其受力分析如下：夹紧力Fs压块M L2L1 Fs α FFs =有效夹紧力 L1=夹紧点与转动轴中心距离 F=切向力缸径 5bar气压夹紧力矩M40120Nm50160Nm63380Nm80600Nm当压块水平夹紧时，其有效夹紧力会相对减小，计算公式如下： Cos α =L2 ÷ L1 F= M ÷ L1 Fs= F × Cos α举例： 当L1=200mm，L2=100mm时，缸径63mm。

F=380Nm÷0.2=1900N Fs=F × Cos α=1900N×(100÷200)=950N上海德珂斯机械自动化技术有限公司Tuenkers Machinery & Automation Technology Co., Ltd, Shanghai谢谢！上海德珂斯机械自动化技术有限公司Tuenkers Machinery & Automation Technology Co., Ltd, Shanghai。

夹爪夹紧力计算
夹爪夹紧力计算需要考虑多个因素，包括夹爪类型、夹爪尺寸、工件材料、夹紧力大小等。

以下是一个基本的夹爪夹紧力计算示例: 假设我们使用一个四爪夹头来夹紧一个工件，工件材料为铝合金，夹爪尺寸为 20mm x 25mm，夹紧力大小为 500N。

我们需要计算夹爪
所需的夹紧力。

首先，我们需要确定夹爪的夹紧力方向。

一般来说，夹紧力应该作用在工件的主定位面上，以确保夹紧力垂直于工件的主定位面，从而提高夹紧精度。

接下来，我们需要计算夹爪所需的夹紧力。

这个夹紧力可以通过以下公式计算:
夹紧力 = (夹爪力矩 x 夹爪半径) / 2
其中，夹爪力矩是指夹爪在夹紧过程中所产生的力矩，通常可以通过夹爪的工作原理来计算。

夹爪半径是指夹爪的中心点到工件主定位面的距离。

根据上面的公式，如果我们使用一个四爪夹头来夹紧一个铝合金工件，夹爪尺寸为 20mm x 25mm，夹紧力大小为 500N，那么夹爪所
需的夹紧力为:
夹紧力 = (500N x 0.25m) / 2 = 125Nm
这是一个基本的夹爪夹紧力计算示例，实际情况可能会更加复杂，需要综合考虑多个因素，以确保夹紧力的准确性和稳定性。

切削力和夹紧力的合理计算。

在成为技术专家之前，我们都是初学者。

我们只需要确定已知的参数，然后用程序计算切削力。

一、油缸切削力和夹紧力的计算。

根据一些已知的气缸参数，我们可以使用Novex软件快速估算切削数据。

1.切削力计算。

图形计算步骤如下：(1)1N.MM转换为N.M(698N.CM/1000=0.698N.M)；2N.M×102 kg(0.698×102=71.2 kg)。

2.气缸压紧力的计算。

1油缸直径换算为半径：25/20=1.25；2计算面积：1.25*1.25=1.56*3.14=4.9；3兆帕斯卡至千克：4Mpa=40kgf/cm2；4面积乘以kg：4.9×40=196；5乘以气缸数：196*3=588.8千克。

二是机床夹具设计过程中夹紧力的计算情况。

1.机械加工夹具夹紧力的计算。

机床(加工中心)液压夹具采用HLC-M32液压缸。

根据标准询价，圆柱体直径为φ32。

该夹具共使用6个液压缸。

夹紧力的计算方法如图6所示。

2，f=ps=pπ(d/2)2=4823.04n.。

根据力矩平衡(杠杆)原理，该夹具的动力臂为L1，阻力臂为L2。

公式为：功率臂长度×功率=电阻臂长度×电阻。

计算三个电阻f1、f2和f3以及夹具的夹紧力(图7)。

铣削切削力的计算。

使用下面的软件，这个过程的基本参数，如转速和进给速率。

经计算，进给力FF约为12052N，径向力FP约为12873N，主切削力Fe约为36522N。

以上计算的机床夹紧力f为53053N。

夹紧力×摩擦系数(支撑块和铝合金为0.45)=23874n>ff>fp。

当摩擦力大于进给切削力和径向切削力时，确保定位销不受力。

工件重力质量=9.8×质量=196N，小重力不影响结果，合理选择液压缸压力。

结论。

过去，油缸和钢瓶的尺寸大多由设计者的经验决定。

利用软件计算结果进行合理选型，减少了因选错造成的浪费。