第6章 机床夹具设计(三)

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机械制造工艺学
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第2章 机床夹具设计
Design of Machine Tool Fixture 浙江师范大学交通学院
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机械制造工艺学
第2章 机床夹具设计 Design of Machine Tool Fixture
2.4 各类机床夹具 All Kinds of Machine Tools Fixture
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固定式镗套 (GB/T2266-91) A型:不带油杯和油槽 B型:带油杯和油槽 型 型
• 2、镗套长度:影响导向性能,依其类型和布置方 • • • •
式取: 固定式镗套:H=(1.5~2)d. 滑动回转式镗套:H=(1.5~3)d. 滚动回转式镗套:H=0.75d. 对单支承或加工精度要求较高时,H取较大值。
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滑动式回转镗套 镗套1在滑动轴承 镗套 在滑动轴承2 在滑动轴承 内回转, 内回转,镗杆带动 镗套回转。 镗套回转。镗模支 设置油杯。 架3设置油杯。 设置油杯 特点: 特点:径向尺寸较 小,适用孔距小的 孔系,回转精度高、 孔系,回转精度高、 减振性好、 减振性好、承载能 力大;需充分润滑, 力大;需充分润滑, 摩擦面线速度受限 制。
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2、车床夹具设计要点
1)车床夹具在机床主轴上的安装方式 ) 车床夹具与机床主轴的配合表面之间必须有一定 的同轴度和可靠的连接, 的同轴度和可靠的连接,其通常的连接方式有以 下几种: 下几种: (1)夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 )夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 (2)夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 )夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 2)找正基面的设置 ) 为保证车床夹具的安装精度,安装时应对夹具的 为保证车床夹具的安装精度, 限位表面仔细找正。 限位表面仔细找正。
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• 1、双支承引导:
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2、单支承引导: 、单支承引导:
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前单支承镗孔示意 1、镗杆导向部分直径 、镗杆导向部分直径d<D; ; 2、多工步加工时,可不更换镗套; 、多工步加工时,可不更换镗套; 3、立镗时,应设置防屑罩。 、立镗时,应设置防屑罩。
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后单支承镗孔示意 a、用于 的通孔或盲孔; 、用于D<60mm、L<D的通孔或盲孔; 、 的通孔或盲孔 导向部分d>D。 导向部分 。 b、加工孔长 (1~1.25)D时,应使导向 、加工孔长L=( ) 时 部分d<D。 部分 。
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支架
镗套
定位板
压板
夹紧 螺钉
可调支 承钉
浮 动 接 头
镗刀杆
压板
镗削车床尾座孔镗模 Logo 工件定位:底面、槽和侧面;夹紧装置:联动夹紧机构。 工件定位:底面、槽和侧面;夹紧装置:联动夹紧机构。
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• • • • • • • •
二、镗床夹具设计要点 (一)镗套: 1、种类: (1)固定式镗套:不随镗杆转动,形状与可换快换钻套基 本相同,但结构尺寸较大,有两种类型,已标准化:a、不 带油杯:只宜低速下采用,镗套易磨损。 b、带压配式油杯:内孔开油槽,加工时可适当提高 速度。 (2)回转式镗套:随镗杆转动,适于较高速,V可达到 24m/min. a、滑动式:内孔带有键槽(或键)尺寸较小,有较高的回 转精度和减振性能,但需充分润滑,V 18~24m/min b、滚动式:采用流动轴承,允许切削速度高。但径向尺寸 较大,精度较低。
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高效车床夹具
塑性尖齿拨爪顶针
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车床夹具设计图例
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车床夹具设计图例
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偏摆分度车床夹具
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钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、 在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪及攻螺纹时用的夹具, 锪及攻螺纹时用的夹具, 称为钻床夹具,俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板, 称为钻床夹具,俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板, 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、尺寸较小的 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度, 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度,其结 构简单、制造方便, 构简单、制造方便,因此钻模在各类机床夹具中占的比重 最大。 最大。 钻模的种类繁多, 钻模的种类繁多,按钻模在机床上的安装方式可分为 固定式和非固定式两类;按钻模的结构持点可分为普通式、 固定式和非固定式两类;按钻模的结构持点可分为普通式、 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。
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铣四方头
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4.4、 镗床夹具
• 又称镗模,主要加工箱体,支座上的孔或 又称镗模,主要加工箱体,
孔系,具有钻模的特点, 孔系,具有钻模的特点,镗模的制造精度 较钻模高。 较钻模高。 • 一、镗床夹具的特点和主要类型 • 决定于镗套的布置方式,依被加工孔的直 决定于镗套的布置方式, 以及孔长与孔径的比值L/ 分为下 径D以及孔长与孔径的比值 /D分为下 以及孔长与孔径的比值 面几种类型: 面几种类型:
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3、车床夹具的加工误差
工件在车床夹具上加工时, 工件在车床夹具上加工时,加工误差的大小受工件 在夹具上的定位误差、夹具误差、 在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上 的安装误差和加工方法误差的影响。 的安装误差和加工方法误差的影响。 主要包括: 定位误差 主要包括:1).定位误差 2).夹具误差 夹具误差 3).安装误差 4).加工方法误差 安装误差 加工方法误差 5).必须的精度储备 必须的精度储备
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• 3、镗套的配合,公差等级,技术要求: • 镗套与镗杆H/g.镗套与衬套H/h.衬套与支架H/n公差 • • • • •
等级:IT7 IT6 镗套内外圆同轴度允差Φ0.01.内孔圆度,圆柱度允差 0.01~0.002.内孔光结度∆8~∆10外圆∆7~∆8 4、材料:批量不大时:铸 铁HT20~40 批量较大时:青铜、粉末冶金。 负荷较大时:50钢 20 渗C淬火。 镗套硬度一般应低于镗杆硬度。
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2、车床夹具设计要点
2)夹具的结构要求 ) 结构要紧凑, (1)结构要紧凑,悬伸长度要短。 结构要紧凑 悬伸长度要短。 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形, (2)车床夹具的夹具体应尽量制成圆形,夹具上 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形 (包括工件在内 的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内)的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内 之外。 之外。当夹具上有不规则的突出部分或有切削液 飞溅及切屑缠绕时,应加设防护罩。 飞溅及切屑缠绕时,应加设防护罩。 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量, (3)夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量, 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量 切屑能顺利排出或清理。 切屑能顺利排出或清理。
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分度式钻模
加工同一圆周上的平行孔系、 加工同一圆周上的平行孔系、同一截面内的径向孔系或同一直线 上的等距孔系时,钻模上应设置分度装置。 上的等距孔系时,钻模上应设置分度装置。 分度式钻模:带有分度装置的钻模。 分度式钻模:带有分度装置的钻模。 一、分度装置 工件一次装夹后,能按一定规律依次改变工件加工位置的装置, 工件一次装夹后,能按一定规律依次改变工件加工位置的装置, 称为分度装置。 称为分度装置。 分度装置分为两类:直线及回转分度装置。 分度装置分为两类:直线及回转分度装置。 回转分度装置又根据回转轴相对于夹具体安装基面的位置分为立 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 1、组成 2、分度对定机构 3、锁紧机构 、 、 、 分度误差: 分度装置分度时, 分度误差: 分度装置分度时,最大分度值与最小分度值之差为分 度误差。 度误差。
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普通钻模
结构上除设置钻套相钻模板之外,没有其它独特特点的钻模、 结构上除设置钻套相钻模板之外,没有其它独特特点的钻模、称 为普通钻模。 为普通钻模。 一、非固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径小于10mm的小孔或孔系、钻模重量小 的小孔或孔系、 在立式钻床上加工直径小于 的小孔或孔系 于15kg时,由于钻削扭矩较小,加工时人力可以扶得住它,因 时 由于钻削扭矩较小,加工时人力可以扶得住它, 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模, 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模,称非 固定式钻模。 固定式钻模。 二、固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径大于10mm的单孔或在摇臂钻床上加 在立式钻床上加工直径大于 的单孔或在摇臂钻床上加 工较大的平行孔系,或钻模重量超过15kg时,因钻削扭矩较大 工较大的平行孔系,或钻模重量超过 时 及入力移动费力,故站模需固定在钻床上。 及入力移动费力,故站模需固定在钻床上。这种加工一批工件 时位置固定不动的钻模,称为固定式钻模。 时位置固定不动的钻模,称为固定式钻模。 若在结构上无独特的持点,则称为固定式普通钻模。 若在结构上无独特的持点,则称为固定式普通钻模。
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例:如图工件,在车床上镗直径为40的孔 如图工件,在车床上镗直径为40的孔
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夹具图
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例2
图示为车气门顶杆端面的夹具。 图示为车气门顶杆端面的夹具。出于该工件是以细小的 外圆柱面定位,因此很难采用自动定心装置。 外圆柱面定位,因此很难采用自动定心装置。这里采 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。为了使夹 具平衡,因此在另一侧钻平衡孔。 具平衡,因此在另一侧钻平衡孔。
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2、车床夹具设计要点
3)定位元件的设置 ) 设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与 主轴轴线重合。 主轴轴线重合。 4)夹紧装置的设置 ) 车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。 车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。 5)夹具的平衡 ) 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具, 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具,设 计时应采取平衡措施, 计时应采取平衡措施,以减少由离心力产生的振 动和主轴轴承的磨损。 动和主轴轴承的磨损。
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盖板式钻模
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普通钻模
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翻板式钻模
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翻转式二工位钻模
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回转式钻模
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卧、斜轴回转分度钻模
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其它夹具
磨凸键轴可调夹具
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铣床夹具
液压夹紧铣床夹具
铣削心轴体两个对称槽。 铣削心轴体两个对称槽。 工件以外锥面和一端面在 浮动定位套3和定位环2上 定位。 定位。 油缸2的活塞杆与夹具体 固定联接。 固定联接。当右腔通入压 力油时,油缸体右移, 力油时,油缸体右移,带 右移, 动两个拉杆8右移,钩形 使工件右移, 压板9使工件右移,推动 浮动定位套3,克服弹簧 力右移, 力右移,直至压紧在定位 环2上。左腔通人压力油 时,油缸体带动拉杆8及 左移, 钩形压板9左移,使工件 松开。 松开。固定在压板上的圆 销10在支承板11的槽中滑 向外张开, 动,使压板9向外张开, 以便装卸工件。 以便装卸工件。
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钻套、钻模扳 钻套、
钻套是钻模上特有的元件, 钻套是钻模上特有的元件,用来引导刀具以保证被加工孔的 位置精度和提高工艺系统的刚度。 位置精度和提高工艺系统的刚度。 1、钻套类型 、 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 2、钻套的尺寸、公差和材料 、钻套的尺寸、 钻模板用于安装钻套,并确保钻套在钻模上的正确位置。 钻模板用于安装钻套,并确保钻套在钻模上的正确位置。常 见的钻模板有以下几种。 见的钻模板有以下几种。 1、固定式钻模板: 固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻 、固定式钻模板: 模板。 模板。 2、铰链式钻模板:当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺 、铰链式钻模板: 纹时采用。 纹时采用。 3、可卸式钻模板:可与工件一起装拆,定位精度高。 、可卸式钻模板:可与工件一起装拆,定位精度高。 对刀误差:通常忽略。 对刀误差:通常忽略。
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2.4.1 车床与磨床夹具
车床夹具
在车床上用来加工工件的内、外回转面向及端面的 夹具称为车床夹具。 车床夹具多数安装在车床主铀上;少数安装在车床 的床鞍或床身上。 1、角铁式车床夹具 夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具, 其结构不对称。用于加工壳体、支座、杠杆、接头等 零件上的回转面和端面。
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