电子教案第3章机床夹具

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1、第3章机床夹具通用夹具及应用3.1专用夹具及选用3.2数控加工中常用夹具3.3【学习目标】1．了解各种普通机床常用夹具的分类和应用2．了解常见定位方式及定位元件的应用3．掌握工件定位的基本原理和夹紧的基本方法4．了解数控加工中常用的夹具3.1通用夹具及应用按机床工艺规程的要求，保证工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并通过夹紧工件保证在加工过程中始终保持工件位置正确的工艺装备，称为机床夹具。简单地说用来装夹工件（和引导刀具）的装置称为机床夹具，简称夹具。这里所说的“装夹”包含定位与夹紧两个过程。定位是“确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程”；夹紧是“工件定位后将其固定，使其在加工

2、过程中保持定位位置不变的操作”。工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，称为装夹。通用夹具是指结构、尺寸已标准化、规格化，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。这类夹具作为机床的附件由机床附件厂制造和供应。例如：车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口虎钳、分度头和回转工作台；平面磨床上的吸盘（磁力工作台）等。这类夹具的特点是适应性强，无须调整或稍作调整就可以用来装夹一定形状和尺寸范围的工件。顶尖是车床加工中必不可少的夹具附件，用于精确重复定位或有同轴度公差要求的工件车削，顶尖作为定位基准，定心正确可靠，安装方便，可提高装夹刚度，减少在加工过程中的震动。顶尖主要有两种：普

3、通顶尖和拨动顶尖。1．普通顶尖普通顶尖有回转式顶尖（活顶尖）和固定式顶尖（死顶尖）两种。回转式顶尖装有轴承，定位精度略差，但旋转时不容易发热。活顶尖将顶尖与工件中心孔之间的滑动摩擦改成顶尖内部轴承的滚动摩擦，能在很高的转速下正常地工作；但活顶尖存在一定的装配积累误差，以及当滚动轴承磨损后，会使顶尖产生径向摆动，从而降低了加工精度，故一般用于轴的粗车或半精车。固定式顶尖是一个整体，定位精度高，但顶尖部分由于旋转摩擦生热，容易将中心孔或顶尖“烧坏”。因此，尾架上如果是死顶尖，则工件的右端中心孔应涂上黄油，以减小摩擦。死顶尖适用于低速加工、精度要求较高的工件。3.1通用夹具及应用3.1.1顶

4、尖应用顶尖的大小一般按莫氏（Morse）锥孔的大小来分，如莫氏3号、4号、5号，号数大则顶尖小。常见的顶尖如图3-2所示。3.1通用夹具及应用3.1.1顶尖应用例如，在车床上加工细长轴时就必须使用顶尖来帮助支撑、定心和减少震动。另外在加工过程中，为了保证被加工件的同轴度，会在机床主轴卡盘上或尾座上加用个顶尖，如图3-1所示。2．拨动顶尖车削加工中常用的拨动顶尖有内、外拨动顶尖和端面拨动顶尖两种。内、外拨动顶尖的锥面带齿，能嵌入工件，拨动工件旋转，如图3-3所示。3.1通用夹具及应用3.1.1顶尖应用端面拨动顶尖端面拨爪带动工件旋转，适合装夹的工件直径在50～150mm之间，如图3-4

5、所示。对普通车床或CNC车床来说，夹头是最常用的夹具，其形式及种类繁多。我国车床主要以手动夹头为主，但随着科技进步和国外先进数控机床的引进，如今CNC车床大多使用油压或气压动力夹头。油压动力夹头需要与液压回转油缸配套使用，有夹持力大、夹持精度高、机构磨损小等特点。应用广泛；气压动力夹头自带回转气缸，只要有0.6MPa的压缩空气气源，配以简单的气动控制回路，就可以实现工件的自动装夹。气压动力夹头具有夹持力小、夹持精度高、通孔直径大、适合于大直径长管材加工的特点，常用于普通车床、简易CNC车床和不便安装液压回转油缸的车床上。两者比较，气压动力夹头夹持力较小，气压动力夹头最大夹持力大约为10

6、kg/cm左右，而油压动力夹头最大夹持力可达100kg/cm以上。如果工件材质软，避免工件表面夹伤可选用气压动力夹头。3.1通用夹具及应用3.1.2夹头应用1．手动夹头手动夹头主要用于车床零件加工中，分前锁式及后锁式两种；夹爪分2爪、3爪、4爪等，又分为同动及单动式。常用3爪或4爪夹头，3爪可加工同心圆类工件，4爪则可加工偏心圆工件。（1）三爪卡盘。三爪卡盘安装在车床主轴或铣床回转工作台上，用来装夹轴类工件。如图3-5所示，三爪卡盘由3个小锥齿轮和1个大锥齿轮啮合组成，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，3个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮转动，它背面的平面螺纹就使

7、3个卡爪同时向中心靠近或退出。三爪卡盘卡爪有正爪和反爪之分，适用于不同直径的轴类或套类工件装夹，可自动定心，装夹方便，但它夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工件。（2）四爪卡盘。四爪卡盘用4个丝杠分别带动四爪，4个爪都可单独移动，安装工件时需利用划针盘或百分表找正，安装精度比三爪卡盘高，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称（偏心）的较重、较大的工件，如图3-6所示。常见的四爪卡盘没有自动定心的作用，常用于普通车床、数控车床、磨床、铣