項目五-機床夾具設計-車床、銑床夾具.ppt

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項目五各類機床夾具設計 一 車床夾具二 銑床夾具三 鉆床夾具四 鏜床夾具 CA6140普通臥式車床 一 車床 磨床 夾具的類型與特點 一 車床 磨床 夾具的類型與特點 1 安裝在車床主軸上的夾具這類夾具中 除了各種卡盤 花盤 頂尖等通用夾具或機床附件外 還可根據(jù)加工需要設計各種心軸或其它專用夾具 加工時夾具隨同機床主軸一起旋轉 刀具作進給運動 2 安裝在車床床鞍上的夾具對于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件 常常把夾具安裝在車床床鞍上 刀具安裝在車床主軸上作旋轉運動 夾具作進給運動 這里主要介紹應用最為廣泛的安裝在車床主軸上的夾具 一 車床 磨床 夾具的主要類型 安裝在車床主軸上的夾具 這類夾具工作時隨主軸一起旋轉 刀具作進給運動 根據(jù)其結構的差異又可分為 心軸類車床夾具 以內(nèi)孔為定位基準 外圓 端面需要加工的工件 多以心軸類車床夾具進行加工 卡盤類車床夾具 用卡盤類車床夾具加工的零件 大都是回轉體或對稱零件 因而卡盤類車床夾具的結構基本上是對稱的 回轉時的不平衡影響較小 頂尖類車床夾具 頂尖 卡箍 撥盤 花盤式車床夾具 角鐵式車床夾具 圓盤式車床夾具 復習 心軸類車床夾具 靜配合圓柱心軸 圖靜配合心軸1 傳動部分 2 定位部分 3 導向部分 f6 h6 r6 圖心軸裝夾工件a 圓柱心軸裝夾工件b 圓錐心軸裝夾工件 2 動配合圓柱心軸 工件以內(nèi)孔在心軸上動配合H7 g6定位 通過開口墊圈 螺母夾緊 一般心軸是以兩頂尖孔裝在車床前后兩頂尖上 用撥叉或卡箍傳遞動力 基孔制間隙配合 3 小錐度心軸 圖圓錐心軸安裝工件的接觸情況 復習 心軸類車床夾具 復習 卡盤類車床夾具 圖四爪卡盤裝夾工件 圖三爪卡盤 a 順爪b 順爪c 反爪d 三爪卡盤與頂尖配合使用圖用三爪卡盤裝夾工件的方法 復習 頂尖類車床夾具 頂尖 卡箍 撥盤 a 用撥盤兩頂尖安裝工件b 用三卡代替撥盤安裝工件圖兩頂尖安裝工件 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤 上面開有若干個T形槽 安裝定位元件 夾緊元件和分度元件等輔助元件 可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔 這類夾具不對稱 要注意平衡 圖花盤裝夾工件a 花盤上裝夾工件 b 花盤與彎板配合裝夾工件1 墊鐵 2 壓板 3 壓板螺釘 4 T形槽 5 工件 6 彎板 7 可調螺釘 8 配重鐵 9 花盤 二 專用車床夾具的典型結構 車床夾具按工件定位方式不同分為 角鐵式 圓盤式和定心式等 1 角鐵式夾具2 圓盤式車床夾具3 定心夾緊夾具 1 角鐵式夾具 在車床上加工殼體 支座 杠桿 接頭等零件的回轉表面及端面時 由于零件形狀較復雜 難以裝夾在通用卡盤上 因而須設計專用夾具 這種夾具的夾具體呈角鐵狀 故稱其為角鐵式車床夾具 如圖5 1所示為角鐵式車床夾具 工件以一面兩孔為定位基準在夾具的定位支承板和一個圓柱銷及一個菱形銷上定位 用兩個鉤形壓板夾緊 被加工表面是孔和端面 為了便于在加工過程中檢驗所加工端面的尺寸和被加工孔與定位基準面的角度 靠近加工面處設計有測量基準面及工藝孔 夾具體4上的基準圓A是找正圓 如圖5 1所示為角鐵式車床夾具 勾形壓板 過渡盤 圓盤式車床夾具的基本特征式夾具體為一個大圓盤形零件 在圓盤式夾具上加工的工件一般形狀比較復雜 工件的定位基準多數(shù)是用圓柱面與其垂直的端面 因而夾具對工件多數(shù)也是端面定位和軸向夾緊的 2 圓盤式車床夾具 如圖5 26所示為齒輪泵體的工序圖 2 圓盤式車床夾具 如圖5 26所示為齒輪泵體的工序圖 圖5 27所示為加工齒輪泵體上兩個 35孔所使用的花盤式專用夾具 工件以端面A 70外圓表面及小孔 9內(nèi)圓表面為定位基準 在轉盤2的N面 圓孔 70和削邊銷4上定位 用兩副螺旋壓板5夾緊 轉盤2則由兩副螺旋壓板6壓緊在夾具體1上 當加工好其中的一個 35孔后 拔出對定銷3并松開兩副螺旋壓板6 將轉盤連同工件一起回轉180 對定銷即在彈簧力作用下插入夾具體上另一分度孔中 再夾緊轉盤后即可加工第二個 35孔 專用夾具利用夾具體上的止口E通過過渡盤上的凸緣與車床主軸聯(lián)接 安裝夾具時按找正圓K 代表夾具的回轉軸線 校正夾具與車床主軸的同軸度 圖5 27所示為加工齒輪泵體上兩個 35孔所使用的圓盤式專用夾具 螺旋壓板 補充 定心夾緊夾具對于回轉體工件或以回轉體表面定位的工件可以采用定心夾緊夾具 常見的有彈簧套筒 液性塑料定心夾緊夾具等 如圖5 4所示夾具 如圖5 4液性塑料定心夾緊夾具 補充 圖5 5典型車床組合夾具 適用于新產(chǎn)品試制和多品種小批量生產(chǎn) 三 車床夾具的結構特點 1 定位裝置在車床上加工回轉表面時 要求工件加工面的軸線與車床主軸的旋轉軸線重合 夾具上定位裝置的結構和布置 必須保證這一點 2 夾緊裝置由于車削時工件和夾具一起隨主軸作旋轉運動 故在加工過程中 工件除受切削扭矩的作用外 整個夾具還受到離心力的作用 轉速越高離心力越大 會影響夾緊機構產(chǎn)生的夾緊效果 此外 工件定位基準的位置相對于切削力和重力的方向來說是變化的 因此 夾緊機構所產(chǎn)生的夾緊力必須足夠 自鎖性能要好 以防止工件在加工過程中脫離定位元件的工作表面 3 車床夾具與機床主軸的聯(lián)接 車床夾具與機床主軸的聯(lián)接精度對夾具的回轉精度有決定性的影響 因此 要求夾具的回轉軸線與車床主軸軸線有盡可能高的同軸度根據(jù)車床夾具徑向尺寸的大小 其在機床主軸上的安裝一般有兩種方式 1 對于徑向尺寸D 140mm 或D 2 3 d的小型夾具 其聯(lián)接結構如圖5 28a所示 2 對于徑向尺寸較大的夾具 用過渡盤連接 過渡盤的結構如圖2 28b c所示 對于徑向尺寸D 140mm 或D 2 3 d的小型夾具 其聯(lián)接結構如圖5 28a所示 在車床夾具的夾具體上一般應設置有找正孔或找正圓 如圖5 1和圖5 27所示 找正孔或找正圓既是車床夾具在車床主軸上安裝時 保證車床夾具與車床主軸同軸度的找正基準 也是車床夾具裝配時的裝配基準 還常常是夾具體本身加工過程中的工藝基準 在車床夾具的夾具體上一般應設置有找正孔或找正圓 如圖5 1和圖5 3所示 5 平衡措施 車床夾具應消除回轉不平衡所引起的振動現(xiàn)象 平衡措施有兩種 一種是在較輕的一側加平衡塊 配重塊 其位置距離回轉中心越遠越好 一種是在較重的一側加工減重孔 其位置距離回轉中心越近越好 平衡塊的位置和重量最好可以調節(jié) 為使操作安全 夾具上盡可能避免有尖角或突出夾具體圓形輪廓之外的元件 必要時回轉部分外面應加防護罩 作業(yè) 工藝路線 鍛造毛坯 預先熱處理 粗車 半精車 精車 心軸 中檢 齒形加工 滾齒 倒棱 清洗 去毛刺 高頻淬火 修正精基準 磨內(nèi)孔 兩端面 齒形精加工 珩齒 清洗 去毛刺 終檢 入庫 材料 40Cr齒部高頻淬火 48 52HRC m 2 Z 60 精度等級8 FL 項目五各類機床夾具設計 一 車床夾具二 銑床夾具三 鉆床夾具四 鏜床夾具 普通臥式銑床 立式銑床 二 銑床夾具 1 銑床夾具的主要類型銑床夾具主要用于加工零件上的平面 溝槽 缺口 花鍵以及成形面等 由于銑削切削力大 又是斷續(xù)切削 易引起振動 因此要求夾緊力大 受力元件強度 剛度高 且自鎖性能好 按照銑削時的進給方式 通常將銑床夾具分為三類 1 直線進給式 2 圓周進給式 3 沿曲線靠模進給式 其中 直線進給式銑床夾具用得最多 這類夾具安裝在銑床工作臺上 隨工作臺一起作直線進給運動 按照在夾具上一次裝夾工件的數(shù)目 它可分為單工位夾具和多工位夾具 圖5 7為單工位加工銑夾具 在臥式銑床上加工分離叉4的兩個內(nèi)側面 工件以錐頭頂銷2和柱頭定位銷5及右支座6的端面在孔中定位限制5個自由度 工件背面靠在支承板上 形成完全定位 擰緊螺母夾緊工件 1 直線進給銑夾具 單工位夾具 多工位夾具 返回 圖5 7單工位加工銑夾具 這類夾具安裝在銑床工作臺上 隨工作臺一起作直線進給運動 按照在夾具上一次裝夾工件的數(shù)目 它可分為單工位夾具和多工位夾具 多工位夾具廣泛用于成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)的中 小零件加工 它可按先后加工 平行加工 或平行 先后加工等方式設計銑床夾具 以節(jié)省切削的基本時間或使切削的基本時間重合 1 直線進給銑夾具 單工位夾具 多工位夾具 1 多件裝夾的銑床夾具 圖5 8多件裝夾的銑床夾具1 工件2 定位V型塊3 側向夾緊螺釘 圓柱滾子端面銑槽 設計直線進給式銑夾具時 可從以下幾方面著手提高生產(chǎn)率 1 采用聯(lián)動夾緊機構2 采用氣壓 液壓等傳動裝置3 使裝卸工件的時間與加工的機動時間重合 2 多工位裝夾的銑床夾具 銑連桿兩端面 減少了夾具數(shù)量等 3 雙工位轉臺銑床夾具 圓柱滾子端面銑槽 與單件加工相比 多件裝夾工時減少 切入 切出行程時間減少 故提高了生產(chǎn)率 4 料倉式銑床夾具 主要適用于成批生產(chǎn)的小型工件 加工杠桿類零件的料倉式銑床夾具 圓周進給銑夾具用于回轉工作臺上裝夾工件 由于在不停車的情況下連續(xù)裝卸和加工 生產(chǎn)率很高 適用于大批大量生產(chǎn) 圖5 32所示為在立式銑床上圓周進給銑撥叉的夾具 通過電動機 蝸輪副傳動機構帶動回轉工作臺6回轉 夾具上可同時裝夾12個工件 工件以一端的孔 端面及側面在夾具的定位板 定位銷2 擋銷4上定位 由液壓缸5驅動拉桿1 通過開口墊圈3夾緊工件 2 圓周進給銑夾具 圖5 32 返回 圖5 9圓周進給式銑床夾具工作原理1 轉臺2 夾具3 粗銑刀4 精銑刀 帶有靠模裝置的銑床夾具 用于專用或通用銑床上加工各種成形面 直線 曲線和立體 靠模夾具的作用是使主進給運動和由靠模獲得的輔助運動合成加工所需要的仿形運動 按照主進給運動的運動方式 靠模銑床夾具可分為直線進給 圓周進給兩種 3 靠模進給的銑夾具 帶有靠模裝置的銑床夾具 用于專用或通用銑床上加工各種成形面 靠模夾具的作用是使主進給運動和由靠模獲得的輔助運動合成加工所需要的仿形運動 按照主進給運動的運動方式 靠模銑床夾具可分為直線進給 圓周進給兩種 圖5 34機械式靠模銑床夾具 靠模板 滾柱滑座 銑刀滑座 滾柱 f 靠模板 回轉臺 滑座 滾柱 4 銑夾具的設計特點 圖3 37 1定向鍵為了與機床準確裝配 須用定向鍵確定夾具與機床的相對位置 2對刀裝置當不允許直接用工件進行試切對刀時 可用對刀裝置對刀 用來調整刀具與夾具的相對位置的元件叫對刀裝置 3 37 返回 3 38 3 39 返回 連桿銑槽夾具設計 X6132 要求