典型机床专用夹具教材

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钻床夹具: 我们把在钻床上进行
孔的钻、扩、铰、锪以及螺纹攻丝等机 加工所用的夹具统称为钻床夹具.这类 夹具在生产实际中运用很广,在专用夹 具使用总量中占有相当大的比重.
钻 床 夹 具 分 类
(1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)翻转式钻模 (4)盖板式钻模 (5)滑柱式钻模
固 定 式 钻 模 夹 具
一.直线进给式铣床夹具特点
这类夹具安装在铣床工作台上,加工中随工作台 一起作直线进给运动。按照在夹具上装夹工件的 数目,它可分为单件夹具和一次多件安装夹具。
一次多件安装的夹具广泛用于成批生产或大量 生产的中、小零件加工。它可按先后加工,平行 加工,或平行—先后加工等方式设计铣床夹具, 以节省切削的基本时间或使切削的基本时间重合。
实 训 题 四
翻 转 式 钻 模
盖 板 式 钻 模
滑 柱 式 钻 模
1.
钻模的设计要点

1)孔径大于10mm或加工精度较高时,宜采用

固定式钻模。

2)翻转式钻模适用于加工中、小型工件。 3)加工分布不在同心圆周上的平行孔系,宜

采用固定钻模。
4)孔的垂直度和孔距要求不高时,宜优先采

用滑柱钻模。
这是在生产中 广泛使用的 卧式铣床
(X62W)
如图为升降台铣床,它的主要特征 是带有升降台。升降台可以沿着床身上 的导轨上下移动,工作台安装在升降台 上面,并能前后、左右移动。所以升降 台铣床加工工件时很灵活,用途很广。 升降台铣床可分为卧式升降台铣床和立 式升降台铣床。
这是在生产中 广泛使用的
A、设有镗套,以引导镗杆进行镗孔。 B、可以加工出有较高精度要求的孔或孔系。 C、可广泛用于镗床和组合机床上,也可通 过使用镗床夹具来扩大车床、摇臂钻床的加工范 围。
二、镗模的组成
1、定位元件; 2、夹紧装置; 3、导向装置(镗套和镗模支架等); 4、镗模底座。
车 床 尾 座 孔 镗 模
三、镗模导向装置的布置方式和特点
四、镗杆与浮动接头
1.镗杆导引部分 :整体式和镶条式。 2.镗杆直径和轴向尺寸 3.镗杆的材料及主要技术要求
1.图示为镗杆导引部分结构
2.镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L: 主要是根据所镗孔的直径D及刀具截面尺寸 B×B来确定。镗杆直径d应尽可能大,其双 导引部分的L/d≤10为宜;而悬伸部分的 L/d≤4~5,以使其有足够的刚度来保证加 工精度。
直 线 进 给 式
铣床 夹具
直 线 进 给 式
铣床 夹具
直 线 进 给 式
铣床夹具
二.圆周进给式铣床夹具特点
圆周进给式铣床夹具一般在有回转工作台的专用 铣床上使用。在通用铣床上使用时,应进行改装,增 加一个回转工作台。
这种夹具结构紧凑,操作方便,在不停车的情 况下装卸工件,机动时间与辅助时间重叠,是一种高 效铣床夹具,常用于大批量生产。
1)固定式镗套 2)回转式镗套
2.镗套的材料及主要技术要求
A. 固定式镗套 特点:外形尺寸小,结构简 单,导向精度高,但镗杆在镗 套内一边回转,一边作轴向移 动,镗套易磨损,故只适用于 低速镗孔。
固 定 式 镗 套 结 构
B. 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动, 与镗杆之间只有相对移动而 无相对转动。这种镗套大大 减少了磨损,也不会因摩擦 发热而“卡死”。因此,它 适合于高速镗孔。
心轴类车床夹具多用于工件以内孔作 为定位基准,加工外圆柱面的情况。常见 的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖 式心轴等。
弹 簧 心 轴 结 构
角 铁 式 车 床夹具 示例
1-削边销;2-圆柱销;3-过渡盘;4-夹具体; 5-定程基面;6-导向套;7-平衡块;8-压板;9-工件
花 盘 式 车 床 夹 具
靠模和滚柱的材料:T8A、T10A或20、20Cr渗碳淬硬至58~62HRC。
铣床夹具的设计要点
一.定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件:除遵循一般的设计原则外,布置时应尽
量使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时, 应采用辅助支承。
夹紧装置:应保证足够的夹紧力,并具有良好的自
锁性能,以防止夹紧机构因振动而松脱。施力的方向 和作用点要恰当,并尽量靠近加工表面,必要时设置 辅助夹紧机构,以提高夹紧刚度,提高夹紧的可靠性。
图示为回转式镗套结构
图示为回转式镗套(内滚式)结构
图示为 回转式镗套的引刀槽及刀尖键
2.镗套的材料及主要技术要求
镗套的材料:常用20钢或20Cr钢渗碳,一般情况下, 镗套的硬度应低于镗杆的硬度。
镗套的主要技术要求: 1)镗套内径公差带、内孔与外圆的同轴度; 2)镗套内、外表面粗糙度值; 3)镗套用衬套的内、外径公差带; 4)衬套内孔与外圆的同轴度等
单 支 承 前 引 导 示 意 图
单支承后引导示意图
在镗模中布置两个导向装置引导镗杆, 镗杆和机床主轴采用浮动联接,镗孔的位 置精度主要取决于镗模支架上镗套位置的 精度,而不受机床精度的影响。
双支承引导
浮动连接
图示为: 双支承前引导
图示为 双支承前、后引导
三、镗套的选择和设计
1.镗套的结构形式
二.特殊元件设计
1.定位键
定位键安装在夹具底面的纵向槽中,一般 使用两个,用开槽圆柱头螺钉固定。
定位键有矩形和圆形两种,常用定位键的断 面为矩形。
对于位置精度要求高的夹具,常不设置定位 键,而用找正的方法安装夹具。
(举例说明如下页)
定 位 键 及 装配结构
夹具体
定位键
不常见 的圆柱 导向柱
定位 键 国 标 介 绍
3.夹紧装置的设计要点
A.夹紧机构必须产生足够的夹紧力,自锁性能 要良好。优先采用螺旋夹紧机构。 B.对于角铁式夹具,还应注意施力方式,防止 引起夹具变形。
4.车床夹具的平衡及结构要求
对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具:
A.设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主 轴轴承的磨损; B.夹具结构应力求简单紧凑,轻便且安全,悬伸长度尽量 小,使重心靠近主轴前支承。 C.夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排 出或清理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 0
.
1
下图所示为盖板零件简图,在钻床上钻9-φ5mm孔,盖板的厚度为 20mm,大批量生产类型,试设计并加工此钻孔夹具。
实 训 题 二
如下图所示,设计加工端盖上6×Φ6mm小孔的钻孔夹具。图中其它各表面均已加工 完毕,生产类型为大量生产。
实 训 题 三
下图所示,试设计加工大批量生产时挡环上Φ10H7小孔的钻孔夹具。图中其它各 表面均已加工完毕。
➢ 夹具通过过渡盘与机床主轴连接
车床夹具与机床主轴的连接示意图
2.定位元件的设计要点 加工回转面时,定位元件的结构和布置必须保证 工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。
➢ 对于同轴的轴套类和盘类工件,要求夹具定位元件 工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合,同轴度误 差应控制在0.01mm之内; ➢ 对于壳体、接头或支座等工件,被加工的回转面轴 线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时, 则应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。
1、3、4-定位套;2-定位销
二、车床夹具设计要点
1.夹具与机床的连接方式
由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转, 夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度, 故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度, 且要连接可靠。根据夹具径向尺寸的大小,夹具在 机床主轴上的安装连接一般有两种方式 :
➢ 夹具通过主轴锥孔与主轴连接
圆 周 进 给 式 铣床夹具
三.靠模铣床夹具特点
带有靠模装置的铣床夹具,用于专用或通 用铣床上加工各种成形面。靠模夹具的作用是 使主进给运动和由靠模获得的辅助运动合成加 工所需要的仿形运动。
按照主进给运动的运动方式,靠模铣床夹 具可分为直线进给和圆周进给两种。
靠 模 式 铣床 夹具
1—滚柱 2—靠模板 3—铣刀(a4)—直工线件进5给—铣刀滑座 6—滚柱滑(座b)圆7—周回进转给台 8—滑座
A.单支承引导
1)、单支承前引导 2)、单支承后引导
B.双支承引导
1)、双支承前后引导 2) 、双支承后引导
(一)单支承引导镗模
在镗模中只布置一个位于刀具前方或后方 的导向装置引导镗杆。
镗杆与机床主轴刚性连接,镗杆的一端直 接插入机床主轴的莫氏锥孔中,并通过调整 使镗套轴线与主轴轴线重合。
这种方式的调整工作比较费时,且机床的 精度影响镗孔精度,一般适于小孔和短孔的 加工。
立式铣床 (X52W)



常 它是加工大型和

重型工件常用的 机床,它的特点
的 是工件不动,铣 刀相对于工件运
龙 动.



铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键 槽、花键、缺口及各种成形面。
铣削加工时,夹具通常随工作台一起作进给运动。
铣床夹具按进给方式 分类
直线进给式铣床夹具 圆周进给式铣床夹具 靠模加工式铣床夹具
靠模板轮廓曲线的绘制过程 (请注意与凸轮轮廓设计相比较 )
1. 画出工件成形面的准确外形。
2.从工件的加工轮廓面或回转中心作均分的平行线或辐射线。
3.在平行线或辐射线上以铣刀半径r作与工件外形轮廓相切的 圆,得铣刀中心的运动轨迹。 4.从铣刀中心沿各平行线或辐射线截取长度等于k的线段,得到 滚柱中心的运动轨迹,然后以滚柱半径R作圆弧,再作这些圆弧 的包络线,即得靠模板的轮廓曲线。

5)焊接式钻模,一般用于工件孔距公差要求 不高的场合。

2钻套的选择和设计
{ 钻 (1)固定钻套
套 (2)可换钻套
类 型
(3)快换钻套 (4)特殊钻套
标 准 钻 套 及 装 配 结 构
常 见 特 殊 钻 套
钻套的尺寸、公差及材料
1、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸, 采用基轴制间隙配合。 2、钻套的导向高度H=1~2.5d(其中,d为钻套孔径)。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值,反之取较小值。 3、排屑空间h越大,排屑越方便,但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低,一般根据工件的材料和精度来确定。 4、钻套材料必须有很高的耐磨性。当钻套孔径d≤26mm时, 用T10A钢制造;当d>26mm时,用20钢制造。
1-夹具体;2-支承板;3-削边销;4-圆柱销;5-快夹螺母;6-快换钻套
回 转 式 钻 模
实训题一
如图所示,设计加工链条板上2-Φ22mm孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕, 生产类型为大量生产。
320 ± 0.2
1.6
全部
40
140± 0. 04
50 25
2-φ22
400
2
-
φ
1
6
+
钻套装配的有关尺寸
钻 模 板 设
1. 固定式钻模板 2. 铰链式钻模板 3. 可卸式钻模板 4. 悬挂式钻模板

常 见 各 类 钻 模 板
悬 挂 式 钻 模 板
设计钻模板时应注意以下几点:
A.钻模板上安装钻套的孔之间及 孔与定位元件的位置应有足够的 精度。 B.钻模板应具有足够的刚度。 C.为保证加工的稳定性,悬挂式 钻模板导杆上的弹簧力必须足够, 以使钻模板在夹具上维持足够的 定位压力。
浮 动 接 头 结 构
镗杆示例图
车床夹具
车床主要用于加工零件的内外圆柱 面、圆锥面、螺纹以及端平面等。上 述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线 而成形的,因此车床夹具一般都安装 在车床主轴上,加工时夹具随机床主 轴一起旋转,切削刀具作进给运动。
一、车夹具分类
A.心轴类 B.角铁式 C.花盘式
心轴类车床夹具
3.镗杆的材料及主要技术要求
镗杆的材料:常用20钢或20Cr钢渗碳,大直径 的镗杆,还可采用45钢、40Cr钢或65Mn钢 。
镗杆的主要技术要求: 1)镗杆导向部分的直径公差,表面粗糙度; 2)镗杆导向部分直径的圆度与锥度公差; 3)镗杆的直线度公差; 4)装刀的刀孔对镗杆中心的对称度、垂直度公差以 及刀孔表面粗糙度。
钻 夹
A.支脚必须有四个。 B.矩形支脚的宽度或圆柱支脚的

直径必须大于机床工作台T形槽
支 脚
的宽度。 C.夹具的重心、钻削压力必须落 在四个支脚所形成的支承面内。

D.钻套轴线应与支脚所形成的支

承面垂直或平行。
常 见 钻 床 夹 具 的 支 脚
一、镗床夹具的特点和组成
镗床夹具又称为镗模,主要用于加工箱体或 支座类零件上的孔和孔系类零件,这类零件结构 较大,一般不适合回转或者说难于在车床上加工。 1.镗床夹具的特点:
定位键(GB/T2206-91)
铣床 夹 具 位 置 的
找正 示 意 图
2.对刀装置
对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定 夹具和刀具的相对位置。
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