与液压夹具设计相关的10个步骤、5项建议

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完整的设计一个动力工装夹紧系统，一般需要经过以下十个步骤。而至于单/双作用缸的选择等液压夹紧产品选用问题，下面也有五个建议给大家。

一、怎样设计一个动力工装夹具系统？

第1步

首先确定所执行操作的特性每一周期需加工的工件数量，以及是否要在每个工件的多个面上进行加工。并且还需要确定工件装卸和夹紧所允许的时间。

参考机床手册确定机床台面、底座、夹盘或其他面上可用到的工作空间。根据加工流程请保证该空间能容纳所需加工数量的工件。在系统设计的初始阶段，应采取适当措施和必要装置保障工人和设备的安全。

第2步

按照加工工序确定顺序阀的数量，以及在应用场合中可能用到的任何外部控制元件（如和机床控制的接口)。

第3步

计算加工过程产生的切削力，并指出其作用在工件上的方向。如果改造一套手动夹紧系统，可采用目前使用的扭矩。但更建议计算切削力作为一种防范，这样可以保证夹具有足够的安全系数。

第4步

在夹具中设计固定支撑，以承受大部分切削力，并利用工件基本的定位特征，保证工件的正确定位。

第5步

通常需要计算克服工件重量和摩擦所需的作用力，以及将工件压到固定支撑上以及将工件移动到位所需的作用力。

第6步

确定了机加切削力后，再计算夹紧工件到夹具或机床加工台上所需的作用力。

第7步

确定夹具在什么地方与工件接触或支撑工件，同时不要干涉机床运行。如果夹紧后干涉机加工，当加工顺序中出现这种需要时，则必须使用外部控制设备将夹紧元件移出，这就需要使用电动阀来分别控制这些麻烦的设备。

第8步

根据所需的总的夹紧力和选择的夹紧点，工件的尺寸、强度和形状以及机加工来确定夹具元件的型号和数量。

第9步

为帮确定所需的动力源容量，需要将所有所选用元件的全部用油量累加起来，然后选择一个相同或较大容量的动力源。

第10步

选定阀和其他控制元件实现在第2步中列出的顺序操作。选择适当的安全控制机制。最后选择所需的配管部件将泵与阀和元件相连。检查系统的规格和布置决定需要的级别、尺寸和长度。

二、使用液压夹紧产品时的问题解答

Q1：应该使用或考虑使用双作用缸吗？

即使在有小孔或长管路运行的系统中，双作用缸也能保证及时缩进。如果回复时间至关重要，则必须使用双作用缸（如在某些CNC控制系统中）。对于在60bar(6MPa)情况下运行的系统，建议使用双作用缸。

Q2：如果必须使用单作用缸，需要注意哪些事项？

尽可能减少接头（油口）的数量，限制配管的长度和。某些当地购置的接头和软管有极小的孔，而它们会限制流量。使用G1/8或类似尺寸的接头对系统也有这样的影响。在主油路上，这种限制更加明显。这常发生在有许多软管和一些接头上过长的配管会产生很长的油柱。因为油的惯性和回油背压，油在配管和软管中流动时产生的磨擦会减缓响应时间。如果只是单作用弹簧来推动油，则背压就可能足以延缓缸的运作。

Q3：油路系统内有杂物，能否避免堵塞？

切削后配管必须清洗干净，切削、毛刺、灰尘和其它杂物累积在管道和内置油路内。这些杂物会破坏元件密封，损坏阀的密封面，如果在夹具启动前不清理，则会导致夹具运转没有规律，并减少夹具使用寿命。使用不适合的接头也会导致阻塞和限制。

Q4：加工时，切削方向直接对着夹紧元件或在元件内部加工，这有可能吗？

需要考虑特殊设计。设计固定支撑防止工件移动。夹紧元件用于工件定位并将工件夹紧到固定支撑上。如果需要在元件内加工工件，则元件必须足够承受所有刀具和机加工力，否则工件会移动。

Q5：为什么工件被夹住时会弯曲？

夹紧元件应直接安装在固定支撑、液压支撑或其他支撑元件的对立面。这些元件可能是夹具的一部分、刚性部件的一部分或大小合适的浮动支撑，如液压支撑缸。如果夹紧元件将力作用于工件上但不直接传递到固定支撑，它可能会使工件变形。以锥度角夹持或突然增大夹紧力，也可使工件变形。

（来源夹具侠）

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