1　序言

　　夾具在機床與工件之間的切削部位構成機床—刀具—工件總系統(tǒng)的一個重要組成部分，按照切削過程設計，在可達到的形狀精度方面占有重要位置。Mette認為，在高速車削加工（HSC）中，夾緊力對工件圓度沒有影響。Bahr求證了使用柔性夾爪并在普通切削速度下進行切削的環(huán)形工件的徑向振擺。情況表明，測量的圓度隨內、外徑之間比例的增加，即壁厚的減小而顯著增大。

　　以下介紹工件夾緊對變形影響的數(shù)學分析研究的結果。Brinksmeier等人研究了GKZ退火的100Cr6鋼鍛造套圈內、外車削加工形狀精度與切削速度Vc、切削深度ap及進刀量f的關系。這項工作是在特殊研究領域SFB570研究加工變形控制的“變形工程”范圍內進行的。

　　在切削前利用一適當夾緊系統(tǒng)固定工件。在加工中所出現(xiàn)的動態(tài)作用夾緊力Fsp由靜態(tài)夾緊力Fspo和夾爪離心力Fc按式（1）求得：

　　靜態(tài)夾緊力Fspo由夾盤的結構設計和夾具內的摩擦狀態(tài)決定。對夾爪夾緊力起決定作用的，例如對于用楔形驅動裝置操作的夾緊系統(tǒng)來說，是滑動摩擦副的摩擦值μ。除摩擦學狀態(tài)外，滑動面的污染狀態(tài)對夾盤的作用效率也有明顯影響。在很不利條件下，例如切削鑄鐵時，澆鑄灰塵對夾盤的作用系數(shù)可降低80％以上。離心力系數(shù)K則給出可導致降低/提高夾緊力Fsp的夾爪離心力部分。

　　夾爪離心力由夾爪徑向位置、夾爪質量的乘積以及夾爪角速度的二次冪算出。作用于總夾緊力的夾爪離心力部分Fc受到夾爪和工件系統(tǒng)剛度的影響。由 Wagner得出的薄壁工件的夾緊曲線圖（圖1）示出了夾爪離心力作用于總夾緊力Fsp的關系。其中由夾盤／夾爪與工件所構成的系統(tǒng)應視為強性剛度的串接。

　　C_F由夾盤和夾爪的徑向剛度和顛覆剛度組成。C_W則為工件剛度。對楔形夾盤來說，離心力系數(shù)K可按式（2）近似算出：

　　Z大總夾緊力，在機床方面受到夾具和液壓傳動裝置的限制，并且受到工件容許彈性變形的限制。以下所述研究的目的是求出彈性變形與所用夾緊系統(tǒng)的關系，并與切削套圈測量的工件徑向振擺進行對比。基于式（1）和式（2）有關動態(tài)夾緊力的許多影響因素，測量了作用的夾緊力。對套圈內表面加工（外部夾緊）來說，檢驗的夾緊系統(tǒng)是擺動爪系統(tǒng)，而對外表面加工（內部夾緊）來說，則是弓形爪系統(tǒng)（圖2上部）。

 　　2　 所用夾緊系統(tǒng)模型化

　　圖2下部示出切削試驗中使用的夾緊系統(tǒng)的模型。在外部夾緊套圈時（圖2a），總夾緊力分布在6個擺動爪上。內部夾緊（圖2b）時通過夾在套圈內徑上的弓形爪可使夾緊力幾乎作用于套圈的整個內表面上。要加工的套圈內徑為 di＝130