第五章_各類機床夾具的結(jié)構(gòu)特點

1、 第五章各類機床夾具的結(jié)構(gòu)特點第五章各類機床夾具的結(jié)構(gòu)特點5-1 鉆床夾具鉆床夾具 1 1鉆床類夾具的種類及其構(gòu)造鉆床類夾具的種類及其構(gòu)造 這類夾具主要是用來保證被加工孔的位置精度。鉆床夾具的種類繁多，根據(jù)被加工孔的分布情況和鉆模板的特點，一般分為固定式、回轉(zhuǎn)式、移動式、翻轉(zhuǎn)式、復蓋式和滑柱式等幾種類型1.固定式鉆模固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機床上的位置固定不動，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 2.回轉(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系。3.翻轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模

2、翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于徑小于810mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn)，所以夾精度。其結(jié)構(gòu)較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應小于具及工件應小于10 kg為宜。為宜。4.蓋板式鉆模蓋板式鉆模這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕

3、便，易清除切屑；但是每次的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過過10 kg。5.滑柱式鉆?；姐@模滑柱式鉆?；姐@模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具?；姐@模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點，這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點，生產(chǎn)中應用較廣。生產(chǎn)中應用較廣。搖臂是以待加工的兩孔端外圓為定位基準，鉆模上則用錐形定位套 1與 2來定位。加工柴油機氣門搖臂上的孔安裝工件時，先將工件放在錐

4、形定位套 2 上，然后使鉆模板下降，而由錐形定位套 1 套住工件頂端，并予以夾緊。錐形孔與外圓接觸有自動定心作用，這樣便使工件按孔口兩端外圓定好位，保證孔的壁厚均勻?；姐@模各組成件已標準化，設計時可參考有關資料。 二鉆床夾具的結(jié)構(gòu)特點及其設計二鉆床夾具的結(jié)構(gòu)特點及其設計鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上：常見的鉆模板有：(1)固定式鉆模板 (2)鉸鏈式鉆模板(3)可卸（分離）式鉆模板(4)懸掛式鉆模板鉆床夾具的設計主要考慮鉆套的設計。鉆套是用來引導鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等孔加工刀具，加強刀具剛度，并保證所加工的孔和工件其它表面有準確的相對位置。1. 固定

5、式鉆模板2. 鉸鏈式鉆模板 1.鉸鏈銷 2.夾具體 3.鉸鏈座 4.支承釘 5.鉆模板 6.菱形螺母 3. 可卸（分離）式鉆模板4. 懸掛式鉆模板1 多軸傳動頭 2 彈簧 3 導柱 4 鉆模板 5 緊定螺釘 6 夾具體5-2鏜床夾具在機械加工中，許多產(chǎn)品的關鍵零件機座、箱體等，往往需要進行精密孔系的加工。這些孔系不但要求孔的尺寸和形狀精度高，而且各孔間及孔與其它基準面之間的相互位置精度也較高，用一般的辦法加工很難保證。為此，可以利用各種專用鏜孔夾具 (鏜模)，從而解決了孔系的加工問題。采用鏜模后，鏜孔精度基本上可不受機床精度的影響，對于缺乏高精度鏜孔機床的中、小工廠，就可以用普通機床、動力頭以

6、至其它經(jīng)改裝的舊機床來批量加工精密孔系。 加工車床尾架孔用的鏜模。鏜模的兩個支承分別設置在刀具的前方和后方，鏜刀桿 9 和主軸浮動聯(lián)接。工件以底面槽及側(cè)面在定位板 3 、4 及可調(diào)支承釘7上定位，采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)，擰緊夾緊螺釘6 ，壓板5 、 8 同時將工件夾緊。鏜模支架 1 上用回轉(zhuǎn)鏜套 2 來支承和引導鏜桿。鏜模以底面 A 安裝在機床工作臺上，其位置用 B 面找正。1.組成：導向支架、鏜套、定位元件、夾緊裝置、鏜模體（a）單支承前導向（b、c）單支承后導向 二鏜床夾具的結(jié)構(gòu)特點及其設計二鏜床夾具的結(jié)構(gòu)特點及其設計 一、鏜套的選擇和設計一、鏜套的選擇和設計1.固定式鏜套：鏜孔過程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)

7、動的鏜套固定式鏜套具有下列優(yōu)點：外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，容易保證鏜套中心位置的準確。但是固定式鏜套只適用于低速加工，否則鏜桿與鏜套間容易因相對運動發(fā)熱過高而咬死，或者造成鏜桿迅速磨損2.回轉(zhuǎn)式鏜套：滑動鏜套：回轉(zhuǎn)式鏜套由滑動軸承來支承，稱為滑動鏜套。其結(jié)構(gòu)見圖。鏜套2支承在滑動軸承套1上，其支承的結(jié)構(gòu)和一船滑動軸承相似。支承上有油杯（圖中未畫出），經(jīng)油孔而將潤滑油送到回轉(zhuǎn)部分的支承面間。鏜套中開有鍵槽，鏜桿上的鍵通過鍵槽帶動鏜套回轉(zhuǎn)。它有時也可讓鏜桿上的固定刀頭通過（若尺寸允許的話，否則要另行開專用引刀槽）?；瑒隅M套的特點是：與下面即將介紹的滾動鏜套相比，它的徑向尺寸較小，因而適用于孔

8、心距較小而孔徑卻很大的孔系加工；減振性較好，有利于降低被鏜孔的表面粗糙度；承載能力比滾動鏜套大；若潤滑不夠充分，或鏜桿的徑向切削負荷不均衡，則易使鏜套和軸承咬死；工作速度不能過高。滾動鏜套：隨著高速鏜孔工藝的發(fā)展，鏜桿的轉(zhuǎn)速愈來愈高。因此，滑動鏜套已不能滿足需要，于是便出現(xiàn)用滾動軸承作為支承的滾動鏜套，鏜套6是由兩個向心推力球軸承5所支承。向心推力球軸承是安裝在鏜模支架3的軸承孔中。鏜模支承孔的兩端分別用軸承蓋4封住。根據(jù)需要，鏜套內(nèi)孔上也可相應地開出鍵槽或引刀槽。當工件孔直徑大于鏜套孔徑時，需要在鏜套上設引刀槽，使裝好刀的鏜桿能順利進入。為確保鏜刀能進入引刀槽，鏜套上有時設置尖頭鍵,如圖所示

9、。當鏜桿進入鏜套時，該傳動鍵能自動沿著鏜桿螺旋導向槽進入鍵槽中，使回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動。鏜套的設計鏜套的長度影響導向性能，根據(jù)鏜套的類型和布置方式，一般?。汗潭ㄧM套H=(1.52)d滑動回轉(zhuǎn)式鏜套H=(1.53)d滾動回轉(zhuǎn)式鏜套H=0.75d對于單支承所采用的鏜套,或者加工精度較高時，H應取較大值。一般加工低于IT8級公差的孔或粗鏜時，鏜桿選用IT6級公差；當精加工IT7級公差孔時，通常選用IT5級公差。回轉(zhuǎn)式鏜套與鏜桿采用H7/h6或H6/h5配合，當孔加工精度（如同軸度）要求高時，常用配研法使鏜套與鏜桿的配合間隙達到最小值（不大于0.01mm），但此時應用低速加工。鏜套的材料可選用鑄鐵

10、（HT200）、青銅、粉末冶金用鋼制成，硬度一般應低于鏜桿的硬度。在生產(chǎn)批量不大時多用鑄鐵，負荷大時采用20鋼滲碳，經(jīng)熱處理淬硬至HRC5560。青銅比較貴，因此多用在生產(chǎn)批量較大場合。二、鏜桿的結(jié)構(gòu)及其設計參數(shù)二、鏜桿的結(jié)構(gòu)及其設計參數(shù) 圖a為開油槽的鏜桿，鏜桿與鏜套的接觸面積大，磨損大，若切屑從油槽內(nèi)進入鏜套，則易出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象。但鏜桿的剛度較好。圖b及c為有較深直槽和螺旋槽的鏜桿，這種結(jié)構(gòu)可大大減少鏜桿與鏜套的接觸大面積，溝槽有一定的存屑能力，可減少“卡死”現(xiàn)象，但其剛度降低。當鏜桿導向部分的直經(jīng)d50mm時，常采用如圖d所示的鑲條式結(jié)構(gòu)。圖a為鏜套上開鍵槽，鏜桿上裝鍵。鏜桿上的鍵都是

11、彈性鍵，當鏜桿伸入鏜套時，彈簧被壓縮，在鏜桿旋轉(zhuǎn)過程中，彈性鍵便自動彈出落入鏜套的鍵槽中，帶動鏜套一起回轉(zhuǎn)。圖b為鏜套上裝鍵，鏜桿上開鍵槽，鏜桿端部做成螺旋導引結(jié)構(gòu)，其螺旋角要小于45。鏜套為帶尖鍵的滾動鏜套。當鏜桿伸入鏜套時，其兩側(cè)螺旋面中的任一面與尖頭鍵的任一側(cè)相接觸，因而拔動尖頭鍵帶動鏜套回轉(zhuǎn)，使尖頭鍵自動進入鏜桿的鍵槽中。三、鏜模支架和底座的設計 鏜模支架和底座多為鑄鐵件（一般為HT200），常分開制造，這對于夾具的加工，裝配和鑄件的時效處理有利。要求支架和底座有足夠的強度和剛度，以及保持尺寸的穩(wěn)定性。鏜模支架是組成鏜模的重要零件，它的作用是安裝鏜套并承受切削力。為了保持支架上鏜套位置

12、精度，設計中不允許在支架上設置夾緊機構(gòu)或承受夾緊反力。鏜模支架與底座連接，一般采用螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。在鏜模裝配中，調(diào)整好支架正確位置后，用兩個對定銷對定。5-3 銑床夾具銑床夾具銑床夾具是加工箱體零件上平面常用的工藝裝備，由于銑削時切削力較大，沖擊和振動也較嚴重，因此要求銑床夾具的夾緊力較大，夾具組成部分的強度和剛度較高。 銑削加工的切削時間較短，因而單件加工時的輔助時間相對地就顯得長了。因此，降低輔助時間，是設計銑床夾具時要考慮的主要問題之一。 1）直線進給銑床夾具這類夾具安裝在銑床工作臺上，加工中工作臺是按直線進給方式運動的。2）圓周進給式銑床夾具圓周進給式銑床夾具的結(jié)構(gòu)型式也很多，如轉(zhuǎn)盤銑

13、床通常有一個很大的轉(zhuǎn)臺或轉(zhuǎn)鼓（前者為立軸，后者為臥軸）。在轉(zhuǎn)臺上可以沿圓周依次布置若干工作夾具，依靠轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)而將其上的工作夾具依次送入轉(zhuǎn)盤銑床的切削區(qū)域，從而進行連續(xù)銑削。 3）靠模銑床夾具 零件上的各種直線成型面或立體成型面，可用在專用的靠模銑床上進行加工，也可設計靠模夾具在一般萬能銑床上加工。靠模加工夾具的作用是使主送進運動和由靠模獲得的輔助運動形成加工所需要的仿形運動。因此按照送進運動方式，靠模夾具可分為直線進給和圓周進給兩種。直線進給式靠模銑夾具 靠模板靠模板3 3和工件和工件1 1分別裝在機床工作臺夾具中，滾子滑分別裝在機床工作臺夾具中，滾子滑座座5 5和銑刀滑座和銑刀滑座6 6聯(lián)成

14、一組合體，它們的軸線距離聯(lián)成一組合體，它們的軸線距離R R保持不變，保持不變，滑座組合體在強力彈簧或重錘拉力的作用下，使?jié)L柱始終壓滑座組合體在強力彈簧或重錘拉力的作用下，使?jié)L柱始終壓在靠模板上。因此，當工作臺作縱向直線進給時，滑座組合在靠模板上。因此，當工作臺作縱向直線進給時，滑座組合體即獲得一橫向輔助運動，從而銑刀按靠模曲線軌跡在工件體即獲得一橫向輔助運動，從而銑刀按靠模曲線軌跡在工件上銑出所需要的曲面輪廓。上銑出所需要的曲面輪廓。 夾具裝在回轉(zhuǎn)工作臺3上，回轉(zhuǎn)工作臺又裝在滑座4上。滑座重錘或彈簧力的作用使靠模2與滾子5保持緊密接觸。滾子5與銑刀6不同軸，兩軸相距為R。當轉(zhuǎn)臺帶動工件回轉(zhuǎn)時，

15、滑座也帶動工件沿導軌相對于刀具徑向輔助運動，從而加工出與靠模外形相仿的成形面。 圓周進給式銑夾具銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動大，夾緊力要求較大。夾具要有足夠的剛度和強度，本體應牢固地固定在機床工作臺上。銑削加工效率高，工件安裝應迅速，要有快速對刀元件。二、銑床夾具的特點二、銑床夾具的特點銑床夾具的安裝：主要依靠定向鍵和百分表校正來提高安裝精度。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標準化，應按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應力求最大。5-4 車床夾具車床夾具當在車床上加工的零件形狀比較復雜，通用卡盤裝夾工件比較困難，或者應用花盤等裝夾工件，生產(chǎn)效率不能滿足生產(chǎn)綱領要求時，需要設計專用夾具。車床夾具大致可分為：角鐵式、定心式、卡盤式等數(shù)種采用卡盤式車床夾具加工的零件，大多數(shù)是回轉(zhuǎn)體或?qū)ΨQ件，這類夾具的結(jié)構(gòu)基本上是對稱的，回轉(zhuǎn)時的不平衡影響較小。 1.卡盤式車床夾具2.角鐵式車床夾具削邊銷削邊銷 圓柱銷圓柱銷 支承板支承板 夾具體夾具體壓板壓板 工件工件 校正套校正套 平衡塊平衡塊 三車床夾具的設計特點三車床夾具的設計特點工件均為回轉(zhuǎn)體，夾具隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，因此要求夾具結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸盡可能小、重量盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減少慣性