第6章、车床夹具使用

2018/1/18,1,第6章、车床夹具使用,上海立达职业技术学院机电工程系,2018/1/18,2,金属切削加工实训 车床夹具使用,一、夹具概述,夹具：机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测的装置。,夹具,组合夹具:由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具。,可调夹具:可以更换或调整元件的专用夹具。,专用性夹具：车床、铣床、镗模等。,万能通用夹具：如机用虎钳、卡盘、 分度头和回转工作台 。,1、夹具的概念及分类,2018/1/18,3,金属切削加工实训 车床夹具使用,2018/1/18,4,金属切削加工实训 车床夹具使用,2018/1/18,5,金属切削加工实训 车床夹具使用,2018/1/18,6,2018/1/18,7,金属切削加工实训 车床夹具使用,一、夹具概述,2、夹具的作用,（1）、可使工件质量稳定，保证加工精度。使用夹具后，工件各表面的相对位置由夹具保证，比划线找正所达到的精度高，并且能使同一批的定位精度，加工精度基本保持一致，产品互换性高。,（2）、可以扩大机床的工作范围。由于工件的种类很多，而机床的种类和台数有限，采用不同的夹具可以实现一机多能，提高机床的利用率。,2018/1/18,8,金属切削加工实训 车床夹具使用,一、夹具概述,2、夹具的作用,（3）、提高生产率，降低成本。采用夹具，可以简化工件的安装工作，从而可以减少安装工件的辅助时间。同时使用夹具可以使工件安装稳定，提高工件加工时的刚度，可以加大切削用量，减少机动时间，提高生产率。,（4）、改善劳动条件，降低劳动强度。用夹具安装工件，方便，省力，安全，不仅改善了劳动条件，而且降低了对工人技术水平的要求。,2018/1/18,9,金属切削加工实训 车床夹具使用,一、夹具概述,3、专用机床夹具的组成,（1）、定位元件：用来确定工件正确位置的元件，被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。,（2）、夹紧装置：使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。,（3）、对刀元件、导向元件：夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，如：钻套、镗套、对刀块。,2018/1/18,10,金属切削加工实训 车床夹具使用,一、夹具概述,3、专用机床夹具的组成,（4）、连接元件：用来确定夹具在机床上具有正确位置，并与之连接的元件，如安装在铣床夹具底面上的定位键等。,（5）、其他元件及装置：根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。,（6）、夹具体：用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床连接。,定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设置。,2018/1/18,11,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,1、三爪卡盘,三爪卡盘是自定心夹紧装置，用三锥齿轮传动，如动画所示。适宜于夹持圆形、正三角形或正六边形等工件。其重复定位精度高、夹持范围大、夹紧力大、调整方便，应用比较广泛 。 在装夹较长的工件时，远离卡盘的一端中心可能和车床轴心不重合，需要用划线盘来校正工件的位置。,2018/1/18,12,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,1、三爪卡盘,三爪卡盘一般有正反两副卡爪或一副正反都可使用的卡爪，各爪都有编号，在装卡爪时应按顺序安装。用正爪装夹工件时，工件的直径不能太大，卡爪伸出卡盘圆周一般不超过卡爪长度的1/3，否则卡爪与平面螺纹啮合很少，受力时易使卡爪上的螺纹碎裂而产生事故。所以在装夹大直径工件时应尽量使用反爪。,三爪卡盘适用于装夹大批量生产的中小型规则零件。,2018/1/18,13,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,1、三爪卡盘,（a）夹持棒料（b）用卡爪反撑内孔（c）夹持小外圆（d）夹持大外圆（e）用卡爪夹持大直径工件,2018/1/18,14,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,2、一夹一顶安装工件,对于质量较大，加工余量也较大的工件，若再采用两顶尖安装的方法加工，就无法提高切削用量、缩短加工时间。此时可采取前端用卡盘夹紧，后端用后顶尖顶住的装夹方法。为了防止工件轴向窜动，工件应轴向定位，即在卡盘内增加一个限位支撑，见动画(a)和视频；或利用工件上的台阶定位，见动画(b)。,2018/1/18,15,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,2、一夹一顶安装工件,2018/1/18,16,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,3、四爪卡盘,四爪卡盘的四个卡爪是用扳手分别调整的，故不能自动定心，需在工件上划线进行找正，装夹比较费时。四爪卡盘主要用于夹持方形、椭圆或不规则形状的工件。因四爪卡盘夹紧力较大，可夹持尺寸较大的圆形工件。,2018/1/18,17,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,3、四爪卡盘,2018/1/18,18,2018/1/18,19,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,4、用顶尖安装工件,顶尖的作用是定中心、承受工件的重量和切削力。顶尖分前顶尖和后顶尖两类。用顶尖装夹工件如视频所示。,2018/1/18,20,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,4、用顶尖安装工件（1）、前顶尖,插在主轴锥孔内与主轴一起旋转的顶尖称作前顶尖，如左动画所示。前顶尖随工件一起转动，与中心孔无相对运动，不发生摩擦。有时为了准确和方便起见，也可以在三爪自定心卡盘上夹一段钢材，车成60代替前顶尖，如右动画所示。,2018/1/18,21,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,4、用顶尖安装工件（2）、后顶尖,插入车床尾座套筒内的顶尖称为后顶尖，后顶尖又分为固定顶尖和回转顶尖两种。 在车削中，固定顶尖与工件中心孔产生滑动摩擦而发生高热，在高速切削时，碳钢顶尖和高速钢顶尖动画(a)往往会退火，因此，目前多数使用镶硬质合金的顶尖，如动画(b)所示。固定顶尖的优点是定心正确、刚性好，缺点是工件和顶尖是滑动摩擦，摩擦过热时会把中心孔或顶尖“烧坏”，因此，固定顶尖适用于低速加工精度要求较高的工件。 支撑细小工件时可用反顶尖如动画（c）所示。,2018/1/18,22,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,4、用顶尖安装工件,工件由插在主轴和尾座锥孔内的顶尖支持并定位后，由安装在主轴上的拨盘通过鸡心夹头来带动工件旋转。鸡心夹头的一端装有方头螺钉，用来紧固工件，见动画和视频。,2018/1/18,23,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,5、用心轴安装工件,心轴安装是以工件内孔为基准保证零件加工的位置精度，中小型的套、带轮等零件，一般可用心轴安装，心轴制造容易，使用方便，因此在工厂应用很广泛。 (1)实体心轴 实体心轴有不带台阶和带台阶两种。不带台阶的实体心轴有1:10001:5000的锥度，又称小锥度心轴，如动画 (a)所示。这种心轴的特点是制造容易，加工出的零件精度较高。缺点是轴向无法定位，承受切削力小，装卸不太方便。动画(b)所示为台阶式心轴，其圆柱部分和零件保持较小的间隙配合，工件靠螺母来压紧。优点是一次可夹多个零件，缺点是精度较低。如果装上快换垫圈，装卸工作就会很方便。 (2)胀力心轴 胀力心轴靠材料弹性变形所产生的胀力来固定工件，由于装卸方便，精度较高，应用很广泛，见动画(c)。,2018/1/18,24,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,5、用心轴安装工件,用心轴安装设计制造简单，装卸方便，比较容易达到技术要求，见视频。但是，当加工的外圆很大，内孔很小，定位长度较短的工件时，不宜采用心轴安装，而可考虑采用以外圆为基准的安装方法。,2018/1/18,25,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,6、中心架与跟刀架,中心架是固定在床身导轨上的，用以车削有台阶或需要调头车削的细长轴，以增加轴的刚度，避免加工时由于刚度不够而产生形状误差 ，见动画和视频 。中心架也可用来车削细长轴的端面，以增加轴的刚度。,2018/1/18,26,金属切削加工实训 车床夹具使用,二、车床夹具,6、中心架与跟刀架,跟刀架装在车床刀架的大