機(jī)床專(zhuān)用夾具及其設(shè)計(jì)方法

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1、機(jī)床專(zhuān)用夾具及其設(shè)計(jì)方法?機(jī)床夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、夾具體及其它裝置或元件所組成。但是各類(lèi)機(jī)床的加工工藝特點(diǎn)、夾具與機(jī)床的連接方式等不盡相同，因此夾具的具體結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等方面也不相同。本章在各種裝置和元件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例對(duì)幾類(lèi)典型的機(jī)床夾具予以分析，以了解和掌握各類(lèi)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。?第一節(jié)??????????各類(lèi)機(jī)床夾具及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)一、車(chē)床夾具車(chē)床主要用于加工零件的內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋以及端平面等。根據(jù)加工特點(diǎn)和夾具在機(jī)床上安裝的位置，將車(chē)床夾具分為兩

2、種基本類(lèi)型。（一）車(chē)床夾具的類(lèi)型1、安裝在車(chē)床主軸上的夾具這類(lèi)夾具，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2、安裝在滑板或床身上的夾具對(duì)于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，常常把夾具安裝在車(chē)床滑板上，刀具則安裝在車(chē)床主軸上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。加工回轉(zhuǎn)成形面的靠模屬于安裝在床身上的夾具。（二）、車(chē)床專(zhuān)用夾具的典型結(jié)構(gòu)1、心軸類(lèi)車(chē)床夾具心軸類(lèi)車(chē)床夾具多用于工件以?xún)?nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，加工外圓柱面的情況。常見(jiàn)的車(chē)床心軸有圓柱心軸、彈簧心軸、頂尖式心軸等。2．角鐵式車(chē)床夾具角鐵式車(chē)床夾具的結(jié)構(gòu)

3、特點(diǎn)是具有類(lèi)似角鐵的夾具體。它常用于加工殼體、支座，接頭類(lèi)零件上的圓柱面及端面。當(dāng)被加工工件的主要定位基準(zhǔn)是平面，被加工面的軸線對(duì)主要位基準(zhǔn)面保持一定的位置關(guān)系（平行或成一定的角度）時(shí)，相應(yīng)地夾具上的平面定位件設(shè)在與車(chē)床主軸軸線相平行或成一定角度的位置上。3、花盤(pán)式車(chē)床夾具花盤(pán)式車(chē)床夾具的夾具體為圓盤(pán)形。在花盤(pán)式夾具上加工的工件一般形狀都較復(fù)雜，多數(shù)情況是工件的定位基準(zhǔn)為圓柱面和與其垂直的端面。夾具上的平面定位件與車(chē)床主軸的軸線相垂直。4、安裝在拖板上車(chē)床夾具通過(guò)機(jī)床改裝（拆去刀架，小拖板）使其固定

4、在大拖板上，工件直運(yùn)動(dòng)，刀具則轉(zhuǎn)動(dòng)。這種方式擴(kuò)大車(chē)床用途，以車(chē)代鏜，解決大尺寸工件無(wú)法安裝在主軸上或轉(zhuǎn)速難以提高的問(wèn)題。（三）車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、定位裝置的設(shè)計(jì)要求在車(chē)床上加工回轉(zhuǎn)面時(shí)要求工件被加工面的軸線與車(chē)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置，必須保證這一點(diǎn)。因此，對(duì)于軸套類(lèi)和盤(pán)類(lèi)工件，要求夾具定位元件工作表面的對(duì)稱(chēng)中心線與夾具的回轉(zhuǎn)軸線重合。對(duì)于殼體、接頭或支座等工件，被加工的回轉(zhuǎn)面軸線與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，應(yīng)以?shī)A具軸線為基準(zhǔn)確定定位元件工作表面的位置。2、

5、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求在車(chē)削過(guò)程中，由于工件和夾具隨主軸旋轉(zhuǎn)，除工件受切削扭矩的作用外，整個(gè)夾具還受到離心力的作用。此外，工件定位基準(zhǔn)的位置相對(duì)于切削力和重力的方向是變化的。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須產(chǎn)生足夠的夾緊力，自鎖性能要可靠。對(duì)于角鐵式夾具，還應(yīng)注意施力方式，防止引起夾具變形。3．夾具與機(jī)床主軸的連接車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的回轉(zhuǎn)精度有決定性的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與主軸軸線應(yīng)具有盡可能高的同軸度。心軸類(lèi)車(chē)床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心根據(jù)徑向尺寸的大小，其

6、它專(zhuān)用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式；(1)對(duì)于徑向尺寸D<140mm，或D<(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車(chē)床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊。這種連接方式定心精度較高。(2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具。一般通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸頭端連接。過(guò)渡盤(pán)的使用，使夾具省去了與特定機(jī)床的聯(lián)接部分，從而增加了通用性，即通過(guò)同規(guī)格的過(guò)渡盤(pán)可用于別的機(jī)床。同時(shí)也便于用百分表在夾具校正環(huán)或定位面上找正的辦法來(lái)減少其安裝誤差。因而在設(shè)計(jì)圓盤(pán)式車(chē)床夾具時(shí)，就應(yīng)對(duì)定位面與校正面間的同軸度以及定位面對(duì)安裝平面的垂直

7、度誤差提出嚴(yán)格要求。4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求車(chē)床夾具一般是在懸臂的狀態(tài)下工作，為保證加工的穩(wěn)定性，夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求緊湊、輕便，懸伸長(zhǎng)度要短，使重心盡可能靠近主軸。由于加工時(shí)夾具隨同主軸旋轉(zhuǎn)，如果夾具的總體結(jié)構(gòu)不平衡，則在離心力的作用下將造成振動(dòng)，影響工件的加工精度和表面粗糙度，加劇機(jī)床主軸和軸承的磨損。因此，車(chē)床夾具除了控制懸伸長(zhǎng)度外，結(jié)構(gòu)上還應(yīng)基本平衡。角鐵式車(chē)床夾具的定位裝置及其它元件總是安裝在主軸軸線的一邊，不平衡現(xiàn)象最嚴(yán)重，所以在確定其結(jié)構(gòu)時(shí)，特別要注意對(duì)它進(jìn)行平衡。平衡的方法有兩種：設(shè)置配重塊

8、或加工減重孔。為保證安全，夾具上的各種元件一般不允許突出夾具體圓形輪廓之外。此外，還應(yīng)注意切屑纏繞和切削液飛濺等問(wèn)題，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩。（四）車(chē)床夾具的安裝誤差?yuàn)A具的安裝誤差值與下列因素有關(guān)：（1）夾具定位元件與本體安裝基面的相互位置誤差。（2）夾具安裝基面本身的制造誤差以及與安裝面的連接誤差。1）對(duì)于心軸。夾具的安裝誤差就是心軸工作表面軸線與中心孔或者心軸錐柄軸線間的同軸度誤差。2）對(duì)于其它車(chē)床專(zhuān)用夾具，一般使用過(guò)渡盤(pán)與主軸軸頸連接。當(dāng)過(guò)渡盤(pán)是與夾具分離的機(jī)床附件