第五章_各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、 第五章各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第五章各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(lái)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(diǎn)，一般分為固定式、回轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式、復(fù)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(jī)床上的位置固定不動(dòng)，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(gè)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(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以?shī)A精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以?shī)A具及工件應(yīng)小于具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。為宜。4.蓋板式鉆模蓋板式鉆模這種鉆模無(wú)夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模這種鉆模無(wú)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(jiǎn)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(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過(guò)過(guò)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(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。搖臂是以待加工的兩孔端外圓為定位基準(zhǔn)，鉆模上則用錐形定位套 1與 2來(lái)定位。加工柴油機(jī)氣門搖臂上的孔安裝工件時(shí)，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?shī)A緊。錐形孔與外圓接觸有自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)資料。 二鉆床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)二鉆床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)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?zhǔn)姐@模板(3)可卸（分離）式鉆模板(4)懸掛式鉆模板鉆床夾具的設(shè)計(jì)主要考慮鉆套的設(shè)計(jì)。鉆套是用來(lái)引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等孔加工刀具，加強(qiáng)刀具剛度，并保證所加工的孔和工件其它表面有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。1. 固定

5、式鉆模板2. 鉸鏈?zhǔn)姐@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(dòng)頭 2 彈簧 3 導(dǎo)柱 4 鉆模板 5 緊定螺釘 6 夾具體5-2鏜床夾具在機(jī)械加工中，許多產(chǎn)品的關(guān)鍵零件機(jī)座、箱體等，往往需要進(jìn)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(zhǔn)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(jī)床精度的影響，對(duì)于缺乏高精度鏜孔機(jī)床的中、小工廠，就可以用普通機(jī)床、動(dòng)力頭以

6、至其它經(jīng)改裝的舊機(jī)床來(lái)批量加工精密孔系。 加工車床尾架孔用的鏜模。鏜模的兩個(gè)支承分別設(shè)置在刀具的前方和后方，鏜刀桿 9 和主軸浮動(dòng)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(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，擰緊夾緊螺釘6 ，壓板5 、 8 同時(shí)將工件夾緊。鏜模支架 1 上用回轉(zhuǎn)鏜套 2 來(lái)支承和引導(dǎo)鏜桿。鏜模以底面 A 安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，其位置用 B 面找正。1.組成：導(dǎo)向支架、鏜套、定位元件、夾緊裝置、鏜模體（a）單支承前導(dǎo)向（b、c）單支承后導(dǎo)向 二鏜床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)二鏜床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì) 一、鏜套的選擇和設(shè)計(jì)一、鏜套的選擇和設(shè)計(jì)1.固定式鏜套：鏜孔過(guò)程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)

7、動(dòng)的鏜套固定式鏜套具有下列優(yōu)點(diǎn)：外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡(jiǎn)單，容易保證鏜套中心位置的準(zhǔn)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(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)熱過(guò)高而咬死，或者造成鏜桿迅速磨損2.回轉(zhuǎn)式鏜套：滑動(dòng)鏜套：回轉(zhuǎn)式鏜套由滑動(dòng)軸承來(lái)支承，稱為滑動(dòng)鏜套。其結(jié)構(gòu)見圖。鏜套2支承在滑動(dòng)軸承套1上，其支承的結(jié)構(gòu)和一船滑動(dòng)軸承相似。支承上有油杯（圖中未畫出），經(jīng)油孔而將潤(rùn)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(guò)鍵槽帶動(dòng)鏜套回轉(zhuǎn)。它有時(shí)也可讓鏜桿上的固定刀頭通過(guò)（若尺寸允許的話，否則要另行開專用引刀槽）?；瑒?dòng)鏜套的特點(diǎn)是：與下面即將介紹的滾動(dòng)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(dòng)鏜套大；若潤(rùn)滑不夠充分，或鏜桿的徑向切削負(fù)荷不均衡，則易使鏜套和軸承咬死；工作速度不能過(guò)高。滾動(dòng)鏜套：隨著高速鏜孔工藝的發(fā)展，鏜桿的轉(zhuǎn)速愈來(lái)愈高。因此，滑動(dòng)鏜套已不能滿足需要，于是便出現(xiàn)用滾動(dòng)軸承作為支承的滾動(dòng)鏜套，鏜套6是由兩個(gè)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(yīng)地開出鍵槽或引刀槽。當(dāng)工件孔直徑大于鏜套孔徑時(shí)，需要在鏜套上設(shè)引刀槽，使裝好刀的鏜桿能順利進(jìn)入。為確保鏜刀能進(jìn)入引刀槽，鏜套上有時(shí)設(shè)置尖頭鍵,如圖所示

9、。當(dāng)鏜桿進(jìn)入鏜套時(shí)，該傳動(dòng)鍵能自動(dòng)沿著鏜桿螺旋導(dǎo)向槽進(jìn)入鍵槽中，使回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。鏜套的設(shè)計(jì)鏜套的長(zhǎng)度影響導(dǎo)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(dòng)回轉(zhuǎn)式鏜套H=(1.53)d滾動(dòng)回轉(zhuǎn)式鏜套H=0.75d對(duì)于單支承所采用的鏜套,或者加工精度較高時(shí)，H應(yīng)取較大值。一般加工低于IT8級(jí)公差的孔或粗鏜時(shí)，鏜桿選用IT6級(jí)公差；當(dāng)精加工IT7級(jí)公差孔時(shí)，通常選用IT5級(jí)公差?；剞D(zhuǎn)式鏜套與鏜桿采用H7/h6或H6/h5配合，當(dāng)孔加工精度（如同軸度）要求高時(shí)，常用配研法使鏜套與鏜桿的配合間隙達(dá)到最小值（不大于0.01mm），但此時(shí)應(yīng)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(yīng)低于鏜桿的硬度。在生產(chǎn)批量不大時(shí)多用鑄鐵，負(fù)荷大時(shí)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(chǎng)合。二、鏜桿的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)參數(shù)二、鏜桿的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)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(jìn)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(dāng)鏜桿導(dǎo)向部分的直經(jīng)d50mm時(shí)，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(dāng)鏜桿伸入鏜套時(shí)，彈簧被壓縮，在鏜桿旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，彈性鍵便自動(dòng)彈出落入鏜套的鍵槽中，帶動(dòng)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(dǎo)引結(jié)構(gòu)，其螺旋角要小于45。鏜套為帶尖鍵的滾動(dòng)鏜套。當(dāng)鏜桿伸入鏜套時(shí)，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(dòng)尖頭鍵帶動(dòng)鏜套回轉(zhuǎn)，使尖頭鍵自動(dòng)進(jìn)入鏜桿的鍵槽中。三、鏜模支架和底座的設(shè)計(jì) 鏜模支架和底座多為鑄鐵件（一般為HT200），常分開制造，這對(duì)于夾具的加工，裝配和鑄件的時(shí)效處理有利。要求支架和底座有足夠的強(qiáng)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(shè)計(jì)中不允許在支架上設(shè)置夾緊機(jī)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(gè)對(duì)定銷對(duì)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(shí)切削力較大，沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重，因此要求銑床夾具的夾緊力較大，夾具組成部分的強(qiáng)度和剛度較高。 銑削加工的切削時(shí)間較短，因而單件加工時(shí)的輔助時(shí)間相對(duì)地就顯得長(zhǎng)了。因此，降低輔助時(shí)間，是設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)要考慮的主要問題之一。 1）直線進(jìn)給銑床夾具這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中工作臺(tái)是按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)的。2）圓周進(jìn)給式銑床夾具圓周進(jìn)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(gè)很大的轉(zhuǎn)臺(tái)或轉(zhuǎn)鼓（前者為立軸，后者為臥軸）。在轉(zhuǎn)臺(tái)上可以沿圓周依次布置若干工作夾具，依靠轉(zhuǎn)臺(tái)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(jìn)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(jìn)行加工，也可設(shè)計(jì)靠模夾具在一般萬(wàn)能銑床上加工?？磕＜庸A具的作用是使主送進(jìn)運(yùn)動(dòng)和由靠模獲得的輔助運(yùn)動(dòng)形成加工所需要的仿形運(yùn)動(dòng)。因此按照送進(jìn)運(yùn)動(dòng)方式，靠模夾具可分為直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給兩種。直線進(jìn)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(jī)床工作臺(tái)夾具中，滾子滑分別裝在機(jī)床工作臺(tái)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(qiáng)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(qiáng)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(dāng)工作臺(tái)作縱向直線進(jìn)給時(shí)，滑座組合在靠模板上。因此，當(dāng)工作臺(tái)作縱向直線進(jìn)給時(shí)，滑座組合體即獲得一橫向輔助運(yùn)動(dòng)，從而銑刀按靠模曲線軌跡在工件體即獲得一橫向輔助運(yùn)動(dòng)，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(tái)3上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)又裝在滑座4上?；劐N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(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)時(shí)，

15、滑座也帶動(dòng)工件沿導(dǎo)軌相對(duì)于刀具徑向輔助運(yùn)動(dòng)，從而加工出與靠模外形相仿的成形面。 圓周進(jìn)給式銑夾具銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動(dòng)大，夾緊力要求較大。夾具要有足夠的剛度和強(qiáng)度，本體應(yīng)牢固地固定在機(jī)床工作臺(tái)上。銑削加工效率高，工件安裝應(yīng)迅速，要有快速對(duì)刀元件。二、銑床夾具的特點(diǎn)二、銑床夾具的特點(diǎn)銑床夾具的安裝：主要依靠定向鍵和百分表校正來(lái)提高安裝精度。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大。5-4 車床夾具車床夾具當(dāng)在車床上加工的零件形狀比較復(fù)雜，通用卡盤裝夾工件比較困難，或者應(yīng)用花盤等裝夾工件，生產(chǎn)效率不能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求時(shí)，需要設(shè)計(jì)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(duì)稱的，回轉(zhuǎn)時(shí)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(shè)計(jì)特點(diǎn)三車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)工件均為回轉(zhuǎn)體，夾具隨機(jī)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