項目十一 典型車床夾具設(shè)計課件

1、機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計項目十一典型車床夾具設(shè)計項目十一典型車床夾具設(shè)計項目引入 如圖如圖5.15.1所示，所示，CA6140CA6140車床開合螺母零件在本工序車床開合螺母零件在本工序中需中需精鏜直徑精鏜直徑40mm40mm孔及車端面孔及車端面。工件材料為。工件材料為4545鋼，毛鋼，毛坯為鍛件，中批量生產(chǎn)。坯為鍛件，中批量生產(chǎn)。 (1) mm(1) mm孔軸線到燕尾孔軸線到燕尾導(dǎo)軌底面導(dǎo)軌底面C C的距離為的距離為(45(450.05)mm0.05)mm。(2) mm(2) mm孔軸線與燕尾孔軸線與燕尾導(dǎo)軌底面導(dǎo)軌底面C C的平行度為的平行度為0.05mm0.05mm。(3) mm(3)

2、mm孔與孔與mmmm孔孔的距離為的距離為(8(80.05)mm0.05)mm。 (4) mmmm孔軸線對兩孔軸線對兩B B面面的對稱面的垂直度為的對稱面的垂直度為0.05mm0.05mm。圖圖5.1 5.1 車床開合螺母零件車削工序圖車床開合螺母零件車削工序圖0.0270400.0270400.0270400.027040相關(guān)知識相關(guān)知識n車床主要用于加工零件的內(nèi)車床主要用于加工零件的內(nèi)外圓的回轉(zhuǎn)成形面、螺紋和外圓的回轉(zhuǎn)成形面、螺紋和端面等端面等n常見標準車床夾具：三爪定常見標準車床夾具：三爪定心卡盤、四爪單動卡盤、頂心卡盤、四爪單動卡盤、頂尖、夾頭尖、夾頭車床專用夾具分為兩大類車床專用夾具分

3、為兩大類裝夾在車床主軸上的夾具裝夾在車床主軸上的夾具：工件隨夾具在：工件隨夾具在主軸上轉(zhuǎn)動，刀具作直線切削運動主軸上轉(zhuǎn)動，刀具作直線切削運動裝在床鞍上或床身上的夾具裝在床鞍上或床身上的夾具：工件在床鞍：工件在床鞍上做直線運動，刀具裝在主軸上做旋轉(zhuǎn)切上做直線運動，刀具裝在主軸上做旋轉(zhuǎn)切削運動削運動1 1 車床夾具的典型結(jié)構(gòu)車床夾具的典型結(jié)構(gòu)1. 1. 心軸類車床夾具心軸類車床夾具 心軸類車床夾具多用于以內(nèi)孔作為定位基準，心軸類車床夾具多用于以內(nèi)孔作為定位基準，加工外圓柱面的情況。常見的心軸有加工外圓柱面的情況。常見的心軸有圓柱心軸、圓柱心軸、彈簧心軸、頂尖心軸、液性介質(zhì)彈性心軸彈簧心軸、頂尖心軸

4、、液性介質(zhì)彈性心軸等。等。 圖圖5.2 5.2 飛球保持架工序圖及其心軸飛球保持架工序圖及其心軸 1-1-心軸；心軸；2 2、5 5一壓板；一壓板；3 3一定位鍵；一定位鍵；4 4一螺釘；一螺釘；6 6一快換墊圈；一快換墊圈；7 7一螺母一螺母圖圖5.3 5.3 彈性心軸彈性心軸1 1，3 3，1111螺母；螺母；2 2，6 6，9 9，1010筒夾；筒夾；44滑條；滑條；55拉桿；拉桿；7 7、1212心軸體；心軸體；88錐套錐套圖圖5.4 5.4 頂尖式心軸頂尖式心軸11心軸；心軸；22固定頂尖套；固定頂尖套；33工件；工件；44活動頂尖套；活動頂尖套；55快換墊圈；快換墊圈；66螺母螺母

5、圖圖5.5 5.5 液性介質(zhì)彈性夾具液性介質(zhì)彈性夾具 11夾具體；夾具體；22加壓螺釘；加壓螺釘；33柱塞；柱塞；44密封圈密封圈55薄壁套；薄壁套；66螺釘；螺釘；77端蓋；端蓋；88螺塞；螺塞；99鋼球；鋼球；1010，1111調(diào)整螺釘；調(diào)整螺釘；1212過渡盤過渡盤圖圖5.6 5.6 橫拉桿接頭工序圖橫拉桿接頭工序圖 夾具體呈角鐵狀的車床夾具稱為角鐵式車床夾具，其夾具體呈角鐵狀的車床夾具稱為角鐵式車床夾具，其結(jié)構(gòu)不對稱。在角鐵式車床夾具上加工的工件形狀較復(fù)雜。結(jié)構(gòu)不對稱。在角鐵式車床夾具上加工的工件形狀較復(fù)雜。它常用于加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件上的回轉(zhuǎn)面它常用于加工殼體、支座、杠桿

6、、接頭等零件上的回轉(zhuǎn)面和端面。和端面。 2. 2. 角鐵式車床夾具角鐵式車床夾具工件孔工件孔0.05034M36mmM36mm1.5mm-6H1.5mm-6H及兩端面，均已加工過。及兩端面，均已加工過。 mmmm、圖圖5.7 5.7 角鐵式車床夾具角鐵式車床夾具ll過渡盤；過渡盤；22夾具體；夾具體；33聯(lián)接塊；聯(lián)接塊；44銷釘；銷釘；55杠桿；杠桿；66拉桿；拉桿；77定位銷；定位銷；88鉤形壓板；鉤形壓板；99帶肩螺母；帶肩螺母；1010平衡塊；平衡塊；1111楔塊；楔塊；1212擺動壓塊擺動壓塊圖圖5.8 5.8 回水蓋工序圖回水蓋工序圖 圓盤式車床夾具的夾具體為圓盤形。在圓盤式車床夾圓

7、盤式車床夾具的夾具體為圓盤形。在圓盤式車床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為與加工圓柱面垂直的端面。夾具上的平面定位件位基準為與加工圓柱面垂直的端面。夾具上的平面定位件與車床主軸的軸線垂直。與車床主軸的軸線垂直。3. 3. 圓盤式車床夾具圓盤式車床夾具加工回水蓋上加工回水蓋上2-G12-G1螺孔螺孔兩螺孔的中心距為兩螺孔的中心距為(78(780.3)mm0.3)mm， 兩螺孔的連心線與兩螺孔的連心線與 9H79H7兩兩孔的連心線之間的夾角為孔的連心線之間的夾角為4545，兩螺孔軸線應(yīng)與底面垂直。兩螺孔軸線應(yīng)與底面垂直。

8、圖圖5.9 5.9 圓盤式車床夾具圓盤式車床夾具11過渡盤；過渡盤；22夾具體；夾具體；33分度盤；分度盤；4T4T形螺釘；形螺釘；5 5、99螺母；螺母；66菱形銷；菱形銷；77定位銷；定位銷；88螺旋壓板；螺旋壓板；1010對定銷；對定銷；1111平衡塊平衡塊圖圖5.10 5.10 車床夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接11主軸；主軸；22過渡盤；過渡盤；33專用夾具；專用夾具；44壓塊壓塊 1. 1. 車床夾具在機床主軸上的安裝方式車床夾具在機床主軸上的安裝方式 2 2 車床夾具的設(shè)計要點車床夾具的設(shè)計要點夾具通過主軸錐孔與機床主軸連接夾具通過主軸錐孔與機床主軸連接:小型夾具，

9、小型夾具，D140mm夾具通過過渡盤與機床主軸連接夾具通過過渡盤與機床主軸連接 莫氏錐柄莫氏錐柄圖圖5.11 5.11 幾種車床主軸前端幾種車床主軸前端 的形狀及尺寸的形狀及尺寸常用機床主軸的前端形狀常用機床主軸的前端形狀 為了保證車床夾具的安裝精度，安裝時應(yīng)對夾為了保證車床夾具的安裝精度，安裝時應(yīng)對夾具的限位表面進行仔細地找正。若夾具的限位面為具的限位表面進行仔細地找正。若夾具的限位面為與主軸同軸的回轉(zhuǎn)面，則直接用限位表面找正它與與主軸同軸的回轉(zhuǎn)面，則直接用限位表面找正它與主軸的同軸度主軸的同軸度 為保證加工精度，車床夾具的設(shè)計中心為保證加工精度，車床夾具的設(shè)計中心( (即限位即限位面或找正

10、基面面或找正基面) )對主軸回轉(zhuǎn)中心的同軸度應(yīng)控制在對主軸回轉(zhuǎn)中心的同軸度應(yīng)控制在 0.01mm0.01mm之內(nèi)，限位端面之內(nèi)，限位端面( (或找正端面或找正端面) )對主軸回轉(zhuǎn)對主軸回轉(zhuǎn)中心的跳動量也不應(yīng)大于中心的跳動量也不應(yīng)大于0.01mm0.01mm。2. 2. 找正基面的設(shè)置找正基面的設(shè)置 設(shè)置定位元件時應(yīng)考慮使工件設(shè)置定位元件時應(yīng)考慮使工件加工表面的軸線與主軸軸加工表面的軸線與主軸軸線重合。線重合。 對于回轉(zhuǎn)體或?qū)ΨQ零件，一般采用心軸或?qū)τ诨剞D(zhuǎn)體或?qū)ΨQ零件，一般采用心軸或定心夾緊定心夾緊式夾式夾具，以保證工件的具，以保證工件的定位基面定位基面、加工表面加工表面和和主軸主軸三者的軸線重

11、三者的軸線重合。合。 對于殼體、支架、托架等形狀復(fù)雜的工件，由于被加工對于殼體、支架、托架等形狀復(fù)雜的工件，由于被加工表面與工序基準之間有尺寸和相互位置要求，所以各定位元表面與工序基準之間有尺寸和相互位置要求，所以各定位元件的限位表面應(yīng)與機床主軸旋轉(zhuǎn)中心具有正確的尺寸和位置件的限位表面應(yīng)與機床主軸旋轉(zhuǎn)中心具有正確的尺寸和位置關(guān)系。關(guān)系。 為了獲得定位元件相對于機床主軸軸線的準確位置，有為了獲得定位元件相對于機床主軸軸線的準確位置，有時采用時采用“臨床加工臨床加工”的方法的方法 ，即限位基面的最終加工就在，即限位基面的最終加工就在使用該夾具的機床上進行，如采用不淬火三爪自定心卡盤的使用該夾具的機

12、床上進行，如采用不淬火三爪自定心卡盤的卡爪裝夾工件前，應(yīng)先對卡爪卡爪裝夾工件前，應(yīng)先對卡爪“臨床加工臨床加工”，以提高裝夾精，以提高裝夾精度。度。 3. 3. 定位元件的設(shè)置定位元件的設(shè)置 車床夾具的夾緊裝置必須安全可靠。車床夾具的夾緊裝置必須安全可靠。 夾緊力必須克服切削力、離心力等外力的作用，夾緊力必須克服切削力、離心力等外力的作用，且自鎖可靠。且自鎖可靠。 對高速切削的車、磨夾具，應(yīng)進行夾緊力克服切對高速切削的車、磨夾具，應(yīng)進行夾緊力克服切削力和離心力的驗算。削力和離心力的驗算。 若采用螺旋夾緊機構(gòu)，一般要加彈簧墊圈或使用若采用螺旋夾緊機構(gòu)，一般要加彈簧墊圈或使用鎖緊螺母。鎖緊螺母。4.

13、 4. 夾緊裝置的設(shè)置夾緊裝置的設(shè)置 車床夾具除了控制懸伸長度外，結(jié)構(gòu)上還應(yīng)基本平車床夾具除了控制懸伸長度外，結(jié)構(gòu)上還應(yīng)基本平衡。衡。 角鐵式車床夾具的定位元件及其他元件總是布置在角鐵式車床夾具的定位元件及其他元件總是布置在主軸軸線一邊，不平衡現(xiàn)象最嚴重，所以在確定其主軸軸線一邊，不平衡現(xiàn)象最嚴重，所以在確定其結(jié)構(gòu)時，特別要注意對它進行平衡。結(jié)構(gòu)時，特別要注意對它進行平衡。 平衡的方法有兩種：平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。設(shè)置平衡塊或加工減重孔。 5. 5. 夾具的平衡夾具的平衡 (1) (1) 結(jié)構(gòu)要緊湊，懸伸長度要短。車床夾具的懸伸長度過結(jié)構(gòu)要緊湊，懸伸長度要短。車床夾具的懸伸長度過大，會加劇主軸軸承的磨損，同時引起振動，影響加工質(zhì)量。大，會加劇主軸軸承的磨損，同時引起振動，影響加工質(zhì)量。因此，夾具的懸伸長度因此，夾具的懸伸長度L L與輪廓直徑與輪廓直徑D D之比應(yīng)控制如下。之比應(yīng)控制如下。 直徑小于直徑小于150 mm150 mm的夾具，的夾具，L L/ /D D2.52.5。 直徑在直徑在150150300 mm300 mm的夾具，的夾具，L L/ /D D0.90.9。 直徑大于直徑大于300 mm300 mm的夾具，的夾具，L L/ /D D0.60.6。 (2) (2) 車床夾具的夾具體應(yīng)制成圓形，夾具上車床夾具的夾具體應(yīng)制