第六章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

第五節(jié)典型機(jī)床夾具

本節(jié)主要闡述各類機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中各自特點(diǎn)，需要注意之處。

返回1精選課件ppt一、鉆床夾具

鉆床夾具大都有刀具導(dǎo)向裝置，即鉆套。鉆套安裝在鉆模板上，習(xí)慣把鉆床夾具稱為鉆模。

（一）鉆模的結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)工件的大小、形狀、選用的機(jī)床及加工孔的分布形式，確定鉆模的結(jié)構(gòu)形式。鉆模從結(jié)構(gòu)上可分為：固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模等。2精選課件ppt(l）固定式鉆模加工中這種鉆模相對于工件的位置保持不變。常用于立鉆上加工較大的單孔，或在搖臂鉆床或多軸鉆床上加工平行孔系。3精選課件ppt(2）回轉(zhuǎn)式鉆模

這類鉆模有分度、回轉(zhuǎn)裝置，能夠繞一固定軸線（水平、垂直或傾斜）回轉(zhuǎn)，主要用于加工以某軸線為中心分布的軸向或徑向孔系。4精選課件ppt(3）翻轉(zhuǎn)式鉆模

它象一個(gè)六面體那樣可以作不同方位的90度翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)時(shí)連同工件一起手工操作。如工件尺寸較小，批量也不大，工件上有不同方位上的孔要在一個(gè)工序內(nèi)完成，采用翻轉(zhuǎn)鉆模比較方便。5精選課件ppt(4）蓋板式鉆模這種鉆模沒有夾具體，鉆套、定位和夾緊元件一般都固定在鉆模板上，使用時(shí)將其復(fù)蓋在工件上，定位夾緊后即可加工。它適用于中批以下的大件、笨重件在搖臂鉆床上加工孔。6精選課件ppt這是一種標(biāo)準(zhǔn)化、通用可調(diào)整夾具，其定位元件、夾緊元件和鉆套可根據(jù)工件的不同來更換，而鉆模板、滑柱、夾具體及傳動(dòng)、鎖緊等可以繼承不變。它適用于小型工件的不同類型的生產(chǎn)。(5）滑柱式鉆模7精選課件ppt（二）鉆模板形式

鉆模板與夾具體的聯(lián)結(jié)，考慮到工件的大小，操作空間和工件的裝卸方便一般采用如下方式：固定式、鉸鏈?zhǔn)?、分離式（蓋板式）、懸掛式、可調(diào)式。8精選課件ppt9精選課件ppt（三）定位和定向裝置

夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是在臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。10精選課件ppt二、鏜床夾具

鏜床夾具主要用于普通鏜床，組合機(jī)床和普通車床改造的鏜床等位置精度不高的機(jī)床上，都具有鏜桿導(dǎo)向的鏜套，習(xí)慣上稱鏜模，其設(shè)計(jì)有以下要點(diǎn)：

（一）鏜模導(dǎo)向支架的布置形式

主要依據(jù)鏜孔的長徑比L/D的大小來選取。一般有如下四類形式：（l）單面前導(dǎo)向如圖5-71所示，刀具的導(dǎo)向支架在刀具前方，適用于加工D>60mm,L/D<1的通孔，或小型箱體上同軸線的幾個(gè)通孔。這類導(dǎo)向形式便于裝卸工件和更換刀具、觀察加工和測量尺寸，進(jìn)行多工位或多工序加工不必更換鏜套；鏜桿與主軸剛性聯(lián)結(jié)，刀桿前端導(dǎo)柱尺寸不受刀具尺寸變化。缺點(diǎn)是裝卸工件時(shí)，刀具的引進(jìn)和退出行程較長，加工時(shí)切屑容易帶入鏜套中。排屑空間h=（0.5～1.0)D,h不小于20mm。11精選課件ppt(2）單面后導(dǎo)向如圖5-72所示。這類形式鏜模主要用于加工D<60mm的不通孔，或通孔但無法設(shè)置前導(dǎo)向的場合。主軸與鏜桿剛性聯(lián)結(jié)，與單面前導(dǎo)向一樣，可不必更換鏜套進(jìn)行多工位或多工序加工，裝卸工件和更換刀具方便。根據(jù)L/D的比值大小，有兩種應(yīng)用情況：l）當(dāng)L<D時(shí)采用圖5-72a所示結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向柱直徑d可大于工件孔徑D，以便鏜刀穿過，鏜桿的剛性較好。2）當(dāng)L>D時(shí)，為了導(dǎo)向柱能伸人孔內(nèi)，減少鏜桿的懸伸量，采用圖5-72b所示結(jié)構(gòu)，鏜桿導(dǎo)向柱直徑d可小于工件孔徑D，但在鏜套內(nèi)應(yīng)有引刀槽。12精選課件ppt(3）單面雙導(dǎo)向

這種形式取了單面導(dǎo)向換刀、觀察、測量和裝卸工件方便的優(yōu)點(diǎn)，鏜桿與主軸浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，鏜桿導(dǎo)向精度和回轉(zhuǎn)精度取決于兩鏜套的精度和支承長度L，一般L=（1.5～5)d。由于鏜桿呈懸臂支承方式，伸出長度不能過長，一般不超過5d，參見圖5-73所示。13精選課件ppt(4）雙面單導(dǎo)向在工件兩邊布置單導(dǎo)向支承，如圖5-74所示。這種結(jié)構(gòu)在箱體上精密孔系加工中常見。鏜桿與主軸浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，孔的精度與孔系相互位置精度全由鏜套保證。這種結(jié)構(gòu)形式主要適用于加工l>1.5D的通孔，同軸線上的幾個(gè)短孔，有較高同軸度或中心距要求的孔系。當(dāng)雙面單導(dǎo)向支承距離過大時(shí)，如L>10d，一般還應(yīng)在中間適當(dāng)位置再加一個(gè)導(dǎo)向鍵套及其支架。14精選課件ppt（二）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

l）讓刀問題

若鏜刀是調(diào)整好后，伸入鏜模進(jìn)行加工，圖5-74雙面單導(dǎo)向必須注意鏜刀從鏜套中穿過時(shí)的刀具引入問題。若鏜桿上是多刀加工工件上同軸線的多孔情況，必須注意刀具從未加工毛孔中穿過問題，一般處理方法是刀尖都準(zhǔn)停在刀桿上部，將工件先抬高，刀具進(jìn)入到加工開始位置后，工件再落下，夾緊固定。

2）夾緊元件及其機(jī)構(gòu)鏜模導(dǎo)向支架上不允許安裝夾緊元件及其機(jī)構(gòu)，防止導(dǎo)向支架受力變形，影響加工孔的精度和孔系位置精度。15精選課件ppt三、銑床夾具（一）銑床夾具的類型

由于夾具大都與工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)常取決于銑削的進(jìn)給方式。因此銑床夾具可分三類。

l）直線進(jìn)給式。最常見的銑床夾具是直線進(jìn)給式，其中又有單工件、多工件之分，或單工位、多工位之分。這類銑床夾具多用于中、小批量生產(chǎn)。16精選課件ppt2）圓周進(jìn)給式。通常用在具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的立式銑床上，工作臺(tái)同時(shí)安裝多套相同的夾具，或多套粗、精兩種夾具，工件在工作臺(tái)上呈現(xiàn)連續(xù)圓周進(jìn)給方式，工件依次經(jīng)過切削區(qū)加工，在非切削區(qū)裝卸，生產(chǎn)率較高，一般用于大批大量生產(chǎn)。

17精選課件ppt3）仿形進(jìn)給式。用于加工曲線輪廓的工件，常見于立式銑床。按進(jìn)給方式又可分為直線進(jìn)給仿形和圓周進(jìn)給仿形銑床夾具。圖5-76所示為圓周進(jìn)給仿形銑床夾具。18精選課件ppt19精選課件ppt（二）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

l）銑床夾具的受力元件及夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度。由于銑削加工是斷續(xù)切削，夾緊力較大，又容易產(chǎn)生切削振動(dòng)，在批量大的生產(chǎn)中又往往采用多工件、多工位方案，因此夾具的強(qiáng)度，剛度應(yīng)給予足夠的重視。

2）銑床夾具一般均設(shè)置對刀裝置和定向鍵，保證工件與刀具、工件與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向之間的位置精度。夾具體底平面上的定向鍵一般與工作臺(tái)上中間T形槽配合，因?yàn)樵揟形槽精度高，且與導(dǎo)軌縱向運(yùn)動(dòng)方向平行。

。20精選課件ppt3）銑床夾具一般要在工作臺(tái)上對定后固定。

對于矩形銑床工作臺(tái)，一般是通過兩側(cè)T形槽用T形槽螺釘來固定夾具，因此夾具體底板兩端平臺(tái)上應(yīng)開有兩個(gè)U形口，U形口中心和定向鍵中心距必須與選用機(jī)床工作臺(tái)上T形槽的中心距相符。

刨床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可參照銑床夾具21精選課件ppt四、車床夾具

車床夾具和磨床夾具很類似，特點(diǎn)是夾具裝在機(jī)床主軸上并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，加工回轉(zhuǎn)面、端面等。以外圓定位的車床夾具如卡盤、卡頭；以內(nèi)孔定位的車床夾具如各類心軸；以中心孔定位的車床夾具，如各類頂尖、撥盤，這些夾具比較簡單，有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化。

對于一些非回轉(zhuǎn)體工件，要在車床上加工某回轉(zhuǎn)面，在設(shè)計(jì)車床夾具時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。

l）夾具與主軸的聯(lián)結(jié)，為了保證加工表面的形狀、位置精度，夾具與主軸聯(lián)結(jié)的定心精度要高，定心方式要與選用機(jī)床主軸端部結(jié)構(gòu)相符，定心后再加以壓緊或拉緊，保證可靠和安全。

22精選課件ppt2）車床夾具帶動(dòng)工件高速回轉(zhuǎn)，既受切削力又受慣性力作用，因此夾緊力必須考慮充分，大小足夠，夾緊力必須有可靠的自鎖。3）車床夾具是在高速回轉(zhuǎn)和懸臂狀況下工作，因此外形盡可能呈圓柱狀，重心靠近主軸，懸伸長度小于外形直徑，結(jié)構(gòu)盡可能簡單，緊湊，減小質(zhì)量，提高剛度。

23精選課件ppt4）若工件外形為非對稱，或機(jī)構(gòu)布置為非對稱，則必須注意動(dòng)平衡，否則會(huì)破壞主軸的回轉(zhuǎn)精度，從而降低回轉(zhuǎn)表面的加工精度。一般措施是設(shè)置