機(jī)械制造工藝第6章（2）ppt課件

鏜床夾具,鏜床夾具是在鏜床上能實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊的工藝裝置，簡(jiǎn)稱鏜模。它與鉆模非常相似，除了正確解決工件的定位與夾具問題外，重點(diǎn)考慮鏜套及導(dǎo)向支架的選擇與設(shè)計(jì)。,按所使用機(jī)床形式，鏜床夾具可分臥式和立式 按其導(dǎo)向支架的布置形式，可分為 雙支承鏜模 單支承鏜模 無(wú)支承鏜模 采用鏜?？梢圆皇軝C(jī)床精度的影響而加工出較高精度工件,鏜模的組成,（ 1）定位元件 （2）夾緊裝置 （3）鏜套 （4）鏜模支架 （5）鏜模底座。,1支架 2鏜套 3、4定位板 5、8壓板 6夾緊螺釘 7可調(diào)支承釘 9鏜刀桿 10浮動(dòng)接頭,一、鏜床夾具典型結(jié)構(gòu)形式 （一）雙支承鏜模,二、鏜床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) （一）引導(dǎo)支架布置形式及其選擇 主要依據(jù)鏜孔的長(zhǎng)徑比L/D來選取， 1、單面前導(dǎo)向,用于D60mm LD 通孔、盲孔 刀具導(dǎo)向部分直徑d可大于所加工孔徑D，刀具剛度好，加工精度高，裝卸工件和換刀方便，在多工步加工時(shí)，可不更換鏜套,2、單面后導(dǎo)向 單個(gè)導(dǎo)向支架布置在刀具后方,用于D60mm L D 通孔、盲孔 刀具導(dǎo)向部分直徑d應(yīng)小于所加工孔徑D，鏜桿能進(jìn)入孔內(nèi)，可減少鏜桿的懸伸量，有利于縮短鏜桿的長(zhǎng)度。,H=(1.5-3)d h取決于換刀、裝卸和測(cè)量工件及排屑是否方便臥式鏜床h=20-80mm,立式鏜床參照鉆模設(shè)計(jì)中h取值,3、單面雙導(dǎo)向,在刀具后方裝有兩個(gè)導(dǎo)向鏜套，為保證剛度，鏜桿懸伸量L15d，兩支架的導(dǎo)向長(zhǎng)度 L 2（1.25-1.5）L1,便于裝卸工件和刀具，便于在加工中進(jìn)行觀察和測(cè)量,4、雙面單導(dǎo)向 導(dǎo)向支架分別裝在工件兩側(cè),（二）鏜套：主要用來導(dǎo)引鏜桿，鏜套的結(jié)構(gòu)和精度直接影響加工精度。,1、 固定式鏜套 鏜孔過程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)的鏜套,特點(diǎn)：外形尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡(jiǎn)單，易保證鏜套中心位置的準(zhǔn)確，因與鏜桿之間有摩擦，主要用于低速加工。,回轉(zhuǎn)式鏜套,鏜套沒有固定,鏜孔時(shí)隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng),鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不容易產(chǎn)生摩擦發(fā)熱。適用于高速鏜削。分為滑動(dòng)和滾動(dòng)兩種,鏜套l可在滑動(dòng)軸承2內(nèi)回轉(zhuǎn)，鏜模支架3上設(shè)置油杯，經(jīng)油孔將潤(rùn)滑油送到回轉(zhuǎn)副，使其充分潤(rùn)滑。鏜套中間開有鍵槽，鏜桿上的鍵通過鍵槽帶動(dòng)鏜套回轉(zhuǎn)。這種鏜套的徑向尺寸較小，適用于孔心距較小的孔系加工，且回轉(zhuǎn)精度高，減振性好，承載能力大，但需要充分潤(rùn)滑。摩擦面線速度不能大于0.30.4ms，常用于精加工。,滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套,1,2,3,鏜套,鏜模支架,滑動(dòng)軸承,滑動(dòng)回轉(zhuǎn)式鏜套,滾動(dòng)鏜套：由滾動(dòng)軸承支承的鏜套,采用了標(biāo)準(zhǔn)的滾動(dòng)軸承，設(shè)計(jì)、制造和維修方便，回轉(zhuǎn)精度受軸承精度的影響，對(duì)潤(rùn)滑要求較低，鏜桿轉(zhuǎn)速可大大提高，徑向尺寸較大，適用于粗加工和半精加工,臥式滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套,鏜模支架,軸承,軸承 端蓋,鏜套,滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套一般用于鏜削孔距較大的孔系,臥式滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套,當(dāng)被加工孔徑大于鏜套孔徑時(shí)，需在鏜套上開引刀槽，使裝好刀的鏜桿能順利進(jìn)入。為確保鏜刀進(jìn)入引刀槽，鏜套上設(shè)定向鍵，, 特點(diǎn) 表 各種鏜套特點(diǎn),（三）鏜桿 1、固定式鏜套的鏜桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu) 當(dāng)鏜桿導(dǎo)向部分直徑d50mm時(shí)，常采用整體式結(jié)構(gòu)。,圖a為開油槽的鏜桿 鏜桿與鏜套的接觸面積大，磨損大； 若切屑從油槽內(nèi)進(jìn)入鏜套，則易出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象 但鏜桿的剛度和強(qiáng)度較好。,圖b、c較深直槽和螺旋槽的鏜桿 可大大減少鏜桿與鏜套的接觸面積； 溝槽內(nèi)有一定的存屑能力，可減少“卡死”現(xiàn)象 但其剛度較低。,圖d鑲條式結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)的接觸面積小， 容屑量大，不易“卡死”。 鑲條磨損后，可在底部加墊片，重新修磨使用。 常用于鏜桿導(dǎo)向部分直徑d50mm時(shí)。,在鏜桿前端設(shè)置平鍵，鍵下裝有壓縮彈簧，鍵的前部有斜面，適用于開有鍵槽的鏜套。無(wú)論鏜桿以何位置進(jìn)入鏜套，平鍵均能自動(dòng)進(jìn)入鍵槽，帶動(dòng)鏜套回轉(zhuǎn)。,2、回轉(zhuǎn)式鏜套的鏜桿,鏜桿上開有鍵槽，其頭部做成小于45的螺旋引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，可與裝有尖頭鍵的鏜套配合使用。,鏜桿的直徑一般按經(jīng)驗(yàn)公式d=(0.60.8)D選取，也可查表。,鏜桿的精度一般比加工孔的精度高兩級(jí)。鏜桿的直徑公差，粗鏜時(shí)選g6，精鏜時(shí)選g5； 表面粗糙度選RaO.40.2 m；圓柱度選直徑公差的一半，直線度要求為500mm:0.01mm。 鏜桿的材料常選45鋼或40cr鋼，淬火硬度為4045HRC；也可用20鋼或20Cr鋼滲碳淬火，滲碳層厚度0.81.2mm，淬火硬度6163HRC。,(四)浮動(dòng)接頭,鏜桿1上撥動(dòng)銷3插入接頭體2的槽中，鏜桿與接頭體之間留有浮動(dòng)間隙，接頭體的錐柄安裝在主軸錐孔中。主軸的回轉(zhuǎn)可通過接頭體、撥動(dòng)銷傳給鏜桿。,雙支承鏜模的鏜桿均采用浮動(dòng)接頭與機(jī)床主軸連接。,撥動(dòng)銷3,接頭體2,鏜桿1,鏜桿,接頭體,撥動(dòng)銷,（五）鏜模支架,鏜模支架用于安裝鏜套，保證被加工孔系的位置精度，并承受切削力應(yīng)有足夠強(qiáng)度和剛度。 支架與底座分開，一般用鑄鐵制造。鏜模架不宜用焊接結(jié)構(gòu)，以避免內(nèi)應(yīng)力引起蠕變而失去精度。 鏜模支架要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，常在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)較大的安裝基面和必要的加強(qiáng)筋。 鏜模架用螺釘和銷釘固定在底座上，并保證有足夠的接觸剛度，螺釘?shù)闹睆?、?shù)量、分布要合適。 鏜模支架典型結(jié)構(gòu)和尺寸列于表中。,圖 (a)所示，夾緊力的反力作用在鏜模支架上，將引起支架變形而影響鏜孔精度。,圖(b)的形式，讓螺母座4來承受夾緊反力，則可避免鏜模支架的變形。,不能在鏜模支架上安裝夾緊機(jī)構(gòu),六、鏜模底座,鏜模底座上要安裝各種裝置和工件，并承受切削力、夾緊力，因此要有足夠的強(qiáng)度和剛度，并有較好的精度穩(wěn)定性。其典型結(jié)構(gòu)和尺寸列于表。,第三節(jié) 銑床夾具,特點(diǎn) ：,銑床夾具是在銑床上能實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊的工藝裝置。,沒有專門引導(dǎo)刀具的導(dǎo)套。 夾緊力要足夠（因銑削加工時(shí)切削力大，同時(shí)由于銑刀刀齒的不連續(xù)切削，切削力的變化以及所引起的沖擊與振動(dòng)也大）。 對(duì)于夾具各組成部分的剛性與強(qiáng)度要求比較高。,銑床夾具主要用于加工零件上的平面、鍵槽、缺口及成形表面等。 一般由定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀裝置、定位鍵和夾具體組成 一銑床夾具的類型 由于銑削過程中，夾具大都與工作臺(tái)一起作進(jìn)給給運(yùn)動(dòng)，銑床夾具的整體結(jié)構(gòu)又常常取決于銑削加工的進(jìn)給方式。 分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和仿形進(jìn)給式三種類型。 直線進(jìn)給式銑床夾具用得最多。,直線進(jìn)給式銑床夾具 夾具直接安裝在按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)的銑床工作臺(tái)上,圓周式進(jìn)給銑床夾具 銑床工作臺(tái)做連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，配合采用氣動(dòng)或液壓等高效夾緊裝置，可在不停車的情況下裝卸工件，生產(chǎn)率高，可加工平面，適用于大批量生產(chǎn)。,機(jī)械仿形送進(jìn)的靠模銑床夾具 帶有靠模的銑床夾具稱靠模銑床夾具，用于加工各種非圓曲面?？磕Ｗ饔檬鞘构ぜ@得輔助運(yùn)動(dòng)。 靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給式和圓周進(jìn)給式兩種,定位裝置的設(shè)計(jì)和布置盡量使定位支承面積大些 夾緊機(jī)構(gòu)所提供的夾緊力應(yīng)足夠大，且要求有較好的自鎖性能。不宜使用偏心夾緊 夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上，且作用點(diǎn)和施力方向要恰當(dāng)； 為提高效率，夾緊時(shí)盡量采用快速夾緊、聯(lián)動(dòng)夾緊和液壓氣動(dòng)等高效夾緊裝置，并在可能的情況下，采用多件夾緊和多工位加工。,二銑床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),1、工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性,2、定位鍵 銑床夾具底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，通過定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽配合，可用來確定夾具相對(duì)機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。 兩定位鍵越遠(yuǎn)，定向精度越高。定位鍵還能承受部分切削扭矩，減輕夾具固定螺栓負(fù)荷，增加夾具穩(wěn)定性。,兩個(gè)定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)的T形槽寬尺寸相對(duì)應(yīng)，并采用小間隙配合，定向鍵一半安裝在夾具槽中，一半在T形槽中。為了與機(jī)床連接，在夾具上要設(shè)計(jì)出安裝螺栓的耳座和U形槽。,當(dāng)定位精度要求高或是重型夾具，可在夾具體的側(cè)面設(shè)置一個(gè)找正基面；,迅速準(zhǔn)確的確定銑刀與夾具的相對(duì)位置。 銑床夾具的對(duì)刀裝置主要由對(duì)刀塊和塞尺構(gòu)成。,3、對(duì)刀裝置,為了防止刀具與對(duì)刀塊直接接觸而磨損，要留有15mm間隙，加塞尺（厚薄規(guī)）進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。,對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀的位置，并應(yīng)在工件的切入一端。設(shè)計(jì)時(shí)，夾具圖上應(yīng)標(biāo)明塞尺的厚度及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的尺寸和公差。,圖a為高度對(duì)刀塊，用于加工平面時(shí)對(duì)刀； 圖b直角對(duì)刀塊，用于加工鍵槽或臺(tái)階面時(shí)對(duì)刀； 圖c、d成形對(duì)刀塊，用于加工成形表面時(shí)對(duì)刀。,4、夾具體 銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因此要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 壁厚恰當(dāng)，設(shè)置適當(dāng)?shù)亟畎?盡可能降低夾具重心，夾具體高度與寬帶之比不大于11.25；工件加工面盡量靠近工作臺(tái)面 夾具體的安裝面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接觸的形式。 足夠的排屑空間。切削和冷卻液能順利排除，必要時(shí)可設(shè)計(jì)排屑槽。,夾具體上應(yīng)設(shè)置耳座，以方便夾具在工作臺(tái)上固定，對(duì)于小型夾具體，可兩端設(shè)置一個(gè)耳座，夾具體較寬時(shí)，可兩端各設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離應(yīng)與銑床工作臺(tái)得兩個(gè)T形槽的距離一致。 重型夾具的夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)。,第四節(jié) 車床夾具,車床夾具有兩種類型，一種是安裝在主軸上的夾具，另一種是安裝在車床床鞍上或床身上的夾具。,車床夾具設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)是由于夾具裝在機(jī)床主軸上并帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)，因此夾具設(shè)計(jì)需要關(guān)注回轉(zhuǎn)中心的同軸問題和平衡問題，特別是零件不是回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)時(shí) 平衡問題更為突出。,一、典型結(jié)構(gòu)形式 1、心軸類車床夾具 2、角鐵類車床夾具 3、卡盤類車床夾具 4、花盤類車床夾具 5、高效車床夾具,（一）心軸類車床夾具,用于以內(nèi)孔定位的回轉(zhuǎn)體零件的加工。,錐體,防轉(zhuǎn)銷,錐套,螺母,彈性套筒,角鐵式車床夾具,結(jié)構(gòu)特征：夾具呈角鐵狀。 用途：加工殼體、支座等零件的回轉(zhuǎn)面及端面。 要點(diǎn)：通過夾具使加工面的軸線與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合。,1削邊銷；2圓柱銷；3過渡盤；4夾具體； 5定程基面；6導(dǎo)向套；7平衡塊；8壓板；9工件,精車：,f40 孔及端面,加工要求： 孔位尺寸450.05mm 平行度0.05mm 孔距尺寸80.05mm,定位：,工件裝卸與夾緊：,燕尾面B、C，f12孔。,限位元件,結(jié)構(gòu)：,活動(dòng)支承板,回轉(zhuǎn)式螺旋壓板,平衡塊,卡盤式車床夾具,用途：加工以外圓（內(nèi)孔）及端面定位的回轉(zhuǎn)體表面。 結(jié)構(gòu)特征：卡爪夾緊，多采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。 要點(diǎn)：通過夾具使加工面的軸線與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合。,花盤類車床夾具,夾具體為一大圓盤形零件，工件形狀一般較為復(fù)雜，定位基準(zhǔn)多數(shù)是圓柱面和與圓柱面垂直的端面，夾具對(duì)工件多數(shù)是端面定位，軸向夾緊,1、端面驅(qū)動(dòng)夾具,原理：利用撥爪嵌入工件的端面驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。 特點(diǎn)：縮短裝夾時(shí)間，一次裝夾完成工件所有外表面加工，避免重復(fù)裝夾，保證相互位置精度。 用途：數(shù)控車床加工軸類、套類零件。,高效車床夾具,塑性尖齒撥爪頂尖,不停車夾具,能在機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)裝卸工件的車床夾具稱為不停車夾具。,1夾具在車床主軸上的安裝方式,錐孔（錐柄、或頂尖）連接 安裝誤差小，定心精度高； D140mm或D（23）d,二、車床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),通過過渡盤與主軸連接 適用徑向尺寸較大的夾具 過渡盤形式取決于主軸的前端結(jié)構(gòu)； 過渡盤與夾具體之間用“止口”定心。,夾具體定位孔與過渡盤突緣配合：,H7/h6、H7/js6,也可合二為一,主軸,過渡盤,夾具,壓塊,C620,CA6140,聯(lián)接方法制造容易，定位精度不很高,定心精度高，剛性也好,2找正基面的設(shè)置,安裝時(shí)，應(yīng)保證夾具上的限位面與主軸軸線的位置關(guān)系。,限位面是與主軸同軸線的回轉(zhuǎn)面 直接用限位表面找正它與主軸的同軸度,限位表面偏離回轉(zhuǎn)中心，設(shè)找正孔（外圓）,找正基面既是夾具安裝時(shí)裝配基準(zhǔn)，也是夾具設(shè)計(jì)和制造基準(zhǔn)。,找正要求,3、定位裝置的設(shè)計(jì)要求 在車床上加工回轉(zhuǎn)面時(shí) 要求工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合， 對(duì)于軸套類和盤類工件，要求夾具定位元件工作表面的對(duì)稱中心線與夾具的回轉(zhuǎn)軸線重合。 對(duì)于殼體、接頭或支座等工件，被加工的回轉(zhuǎn)面軸線與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，應(yīng)以?shī)A具軸線為基準(zhǔn)確定定位元件工作表面的位置。,4夾緊裝置的設(shè)置,確保安全可靠，夾緊力能克服切削力和離心力的作用。良好的自鎖性能，防止在加工過程中工件松動(dòng),高速切削時(shí)，應(yīng)作夾緊力驗(yàn)算 優(yōu)先采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 對(duì)于角鐵式夾具，還應(yīng)注意施力方式，防止引起夾具變形。,5、平衡配重 為避免回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力而引起振動(dòng)，對(duì)車床夾具應(yīng)進(jìn)行平衡。 平衡的方法有兩種：設(shè)置配重塊或加工減重孔。配重塊上應(yīng)開有弧形槽或徑向孔，以便調(diào)整配重塊的位置。,6、夾具的結(jié)構(gòu)要求 （1)結(jié)構(gòu)要緊湊，懸伸長(zhǎng)度要短。 （2)車床夾具的夾具體應(yīng)盡量制成圓形，夾具上(包括工件在內(nèi))的各元件不應(yīng)伸出夾具體的輪廓之外。當(dāng)夾具上有不規(guī)則的突出部分或有切削液飛濺及切屑纏繞時(shí)，應(yīng)加設(shè)防護(hù)罩。 （3)夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件在夾具上安裝和測(cè)量，切屑能順利排出或清理。,如圖所示，需要加工40的孔。,工件三維結(jié)構(gòu)圖,夾具總裝配圖,其它機(jī)床夾具簡(jiǎn)介,一、可調(diào)夾具 夾具上的個(gè)別定位元件、夾緊元件或?qū)蛟烧{(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。 大量減少專用夾具的數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)的一種先進(jìn)夾具。 分類： 通用可調(diào)夾具（對(duì)象不明確，通用范圍大） 成組夾具（加工對(duì)象明確，僅限本組內(nèi)零件可調(diào)）,二、組合夾具 指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。 由專業(yè)廠家制造， 靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。,元件的制造精度和耐磨性對(duì)組合夾具的精度影響很大 各類元件一般多用優(yōu)質(zhì)鋼滲碳淬火，重要元件常用合金鋼。 各類元件還要求具有一定的耐腐蝕性能 夾具體積大，剛度差（元件結(jié)合面的接觸剛度對(duì)加工精度的影響較大），一次投資多，成本高,三、隨行夾具 是在自動(dòng)線上使用的一種移動(dòng)式夾具，由運(yùn)