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4-5机械制造技术基础 课件


第五节 各类机床夹具
一、车床夹具

车床夹具一般 都装在车床主轴上 并带动工件回转。 车床上除使用象顶 尖、三爪自动定心 卡盘、四爪单动卡 盘、花盘等通用夹 具外,常按工件的 加工需要,设计一 些专用夹具。
如图1所示为花 盘角铁式车床夹具。

图1

车床夹具的设计特点:

1)夹具随主轴回转,所以要求它的结构紧凑,轮廓尺寸尽可能 小,质量小,而且重心应尽可能靠近回转轴线,以减小惯性力和 回转转矩。
2)应有平衡措施,以减少振动等不利影响。平衡块的位置要能 根据需要调整。 3)与主轴端联结部分是夹具的定位基准,所以应有较准确的圆 柱孔(或锥孔),其结构形式和尺寸,依具体使用的机床主轴端 部结构而定。 4)高速回转的夹具,应特别注意使用安全,如尽可能避免带有 尖角或凸出部分;夹紧力要足够大,且自锁可靠等。必要时回转 部分外面可加罩壳,以保证操作安全。

二、铣床夹具
1、直线进给式铣床夹具 这类夹具安装在作直线进给运动的铣床工作台上,如图2所示 为料仓式铣床夹具。

2、圆周进给式铣 床夹具 一般用于立式 圆工作台铣床或 鼓轮式铣床等。 加工时,机床工 作台作回转运动。 这类夹具大多是 多工位或多件夹 具。 3、靠模铣床夹具 在铣床上用靠 模铣削工件的夹 具,可用来在一 般万能铣床上加 工出所需要的成 形曲面,扩大了 机床的工艺用途。

图2

铣床夹具的设计特点: 1)铣削加工中切削力较大,振动也较大,故需要较大的夹紧力, 夹具刚性也要好。 2)需要有对刀装置,以确定刀具相对夹具定位元件的位置,如图 3所示。 3)借助定位键确定夹具在工作台上的位置。如图4所示。

4)由于铣削中切削时间一般较短,因而单件加工时辅助时间相对 长,故夹具要注意降低辅助时间。

图3

三、钻床夹具

钻床夹具简称“钻 模”,它是用在钻床上, 借助钻模上的导套保证钻 头与工件之间正确位置的 夹具。
1、固定式钻模 在使用过程中,钻模 的位置固定不动。用于摇 臂钻床可加工平行孔系; 用于立式钻床,一般只能 图4 加工一个孔,或在机床主 轴上加装多轴传动头,实 2、滑动式钻模 现孔系加工。 钻模板固定在可以上下滑动的滑柱上,并通过滑柱与夹具体相 联。这是一种标准的可调夹具,其基本组成部分,如夹具体、滑柱 等已经标准化。如图5所示是一种滑柱式钻模。 这种钻模操作方便、迅速,转动手柄使钻模板升降,不仅利于 装卸工件,还可用钻模板夹紧工件,且自锁性能好。

图5

3、回转式钻模 钻模体可按一定的分度要求绕某一固定轴转动。常用于加工同 一圆周上的平行孔系,或分布在圆周上的径向孔。按固定轴的放 置有立轴、卧轴和斜轴三种基本回转形式。 4、移动式钻模 用于单轴立式钻床,先后钻削工件同一表面上的多个孔。一 般工件和被加工孔的孔径都不大,属小型夹具。 5、翻转式钻模 整个夹具可以带动工件一起翻转,加工工件不同表面的孔系, 甚至可加工定位基准面上的孔。 6、盖板式钻模 一般用于加工大型工件上的孔。钻模本身仅是一块钻模板, 上面装有定位、夹紧元件和钻套,加工时将其覆盖在工件上即可。 以上各种形式的钻模,钻模板和钻套是它们共有的,并区别 于其它夹具的特有元件。常见的钻模板,按其可动与否,可分为 固定式、铰链式、可卸式、悬挂式四种。如图6是一种可卸式钻 模板。 钻套的结构和尺寸已经标准化了。根据使用特点,钻套有下 列四种形式。

(1)固定钻 套
固定钻套是 直接装在钻模 板上的相应孔 中,磨损后不 能更换,因此 主要用于小批 生产量条件下 单纯用钻头钻 孔。图7所示 是固定钻套的 两种结构。带 肩的钻套主要 用于钻模板较 薄时,以保持 钻套必须的导 引长度。

图6

图7

(2)可换钻套 可换钻套可以克服 固定钻套不可换的缺 点,主要用于生产批 量较大时,但也仅供 钻孔工序。图8所示是 标准可换钻套的结构。 图8

(3)快换钻套
当工件上同一 个孔须经多种 加工工步(如 钻、扩、铰、 攻螺纹等), 而在加工过程 中必须依次更 换或取出(如 钩锶平或攻螺 纹)钻套以适 应不同加工刀 具的需要时, 可以采用这种 快换钻套。如 图9所示为标准 快换钻套的结 构

图9

4、特殊钻套 特殊钻套是在特殊情况下加工孔用的,这类钻套只能结合具 体情况设计。如图10所示几种特殊钻套的结构。 图10 特殊钻套

以上几种形式的钻套(除特殊钻套外)的结构尺寸都已标准 化,但钻套导引孔的尺寸及公差须由设计者决定。 此外,在钻模设计中应注意:钻套高度要适中,过低导引性能 差,过高会增加磨损。钻套与工件表面应有适当的间隙,一般可 取所钻孔径的 0.3~1.5倍。


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