机械制造工艺与机床夹具 第二版 含课程设计与习题 教学课件 作者 刘守勇 主编 机械制造工艺与机床夹具第5章.ppt

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1、机械制造工艺与机床夹具第五章机床专用夹具及其设计方法第一节各类机床夹具及其设计特点第二节专用夹具设计的全过程第一节各类机床夹具及其设计特点一、车床类夹具包括用于各种车床、内外圆磨床等机床上安装工件用的夹具。主要用于加工旋转表面及端面。加工表面的形成方法有两种：一种是工件围绕机床主轴轴线旋转，刀具作送进运动；另一种是对于某些不规则形状和较大尺寸的工件，可以采用刀具旋转而工件送进来完成。㈠车床夹具的基本类型⒈安装在车床主轴上的车夹具——工件随主轴旋转，刀具作送进运动。⑴心轴式车夹具心轴宜用于以孔作定位基准的工件，由于结构简单而常有应用。顶尖式心轴锥柄式心轴⑵圆盘式车床夹具这种夹具与机床主轴头端

2、相连接。回转轴线与机床主轴的回转轴线要求有尽可能高的同轴度。在机床主轴上的安装方式有两种：1)对于径向尺寸D小于140mm，或D小于(2~3)d的小型夹具，一般通过锥柄安装在车床主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。2)对于径向尺寸较大的夹具，一般通过过渡盘与车床主轴头端相连。下图所示，工件是以孔及端面为基准在定位件上定位，用三个联动的钩形压板夹紧的。⑶角铁式车床夹具工件以一平面和两孔为基准在夹具倾斜的定位面和两个销子上定位，用两只钩形压板夹紧。下图所示夹具是用来加工气门杆的端面的。由于该工件是以细的外圆柱面为基准，为了使夹具平衡，该夹具采用了在重的一侧钻平衡孔的办法。⒉安装在拖板上的夹具——必须通过

3、机床改装（拆去刀架和横拖板）后，使其固定在订鞍上，加工时工件作直线送进运动，而刀具则安装在车床主轴上作旋转运动。扩大了车床的加工工艺范围、解决了较大尺寸工件在主轴上无法安装和工件转速难以提高的问题。㈡车床夹具的设计特点⑴因为整个车夹具是随机床主轴一起回转的，所以要求它结构紧凑，轮廓尺寸尽可能小，重量轻，而且其重心尽可能靠近回转轴线，以减少惯性力和回转力矩。⑵应有平衡措施，消除回转不平衡产生的振动现象。⑶与主轴端连接部分有较准确的圆柱孔（或圆锥孔），其结构形式及尺寸规格，随具体使用的机床而异。⑷为使夹具使用安全，尽可能避免带有尖角或凸出部分，必要时回转部分外面要加防护罩。二、钻床类夹具钻床类

4、夹具是用于各种钻床和某些镗床、组合机床上的夹具，简称钻模（镗模）。㈠钻床夹具的构造和种类⒈固定模板式钻模⒉覆盖式钻模⑴覆式钻模——可将钻模板“覆”在工件上或装于工件中，定位件与钻套均装在钻模板上，这时工件通常都是直接放置在机床工作台上，而钻模就利用本身定位件在工件上的定位基准面上定位。⑵盖式钻模——盖式钻模的钻模板是个活动的盖板，安可和钻夹具本体用定位销相组合或用铰链连接。⒊翻转式钻模这类钻模的特点是整个夹具可以和工件一起翻转，用以加工不同方向的孔。可分为箱式、半箱式和支柱式。⒋回转式钻模用来加工沿圆周分布的许多孔（或许多径向孔）。一种是利用分度装置使工件变更工位；另一种是每一个孔都使用一

5、个单独的钻套，依靠这些钻套来决定刀具对工件的位置。⒌滑柱式钻模结构已经通用化和规格化，不必使用单独的夹紧装置，操作迅速，所以在生产中使用广泛。使用这类钻模时，应注意滑柱的配合间隙。㈡钻套的结构和设计⒈钻套的结构钻套是钻床夹具特有的元件。用来引导钻头、扩孔钻、铰刀等孔加工刀具，加强刀具刚度，保证加工的孔和工件其它表面准确的相对位置。⑴固定钻套⑵可换钻套⑶快换钻套⑷特种钻套⒉钻套的设计⑴钻套的尺寸及公差与配合的选择1)钻套内径的基本尺寸D应等于所引导刀具的最大极限尺寸2)因为钻头、扩孔钻、铰刀都是标准的定尺寸刀具，所以钻套内径与刀具间的配合应按基轴制选定。3)钻套内径与刀具之间，应保证一定配合

6、间隙，以防止刀具使用时发生卡住或咬死，一般根据所用刀具和工件的加工精度要求选取钻套孔的公差。4)当采用标准铰刀加工H7孔时，则不必按刀具最大极限尺寸计算。5)由于标准钻头的最大极限尺寸都是被加工孔的基本尺寸，故用标准钻头时的钻套孔，就只需要按加工孔的基本尺寸取公差为F7即可。⑵钻套的高度H钻套的高度H对防止刀具的偏斜有很大作用，但钻套过长其磨损严重。这就要根据孔距精度、工件材料、孔的深度、工件表面形状和刀具刚度等因素来决定。⑶钻套底面到工件孔端面的空隙值S钻套与工件间应留有适当空隙S，其作用主要是便于排屑，同时也可防止被加工口产生毛刺后有碍卸下工件。⑷钻套的材料上述各种钻套都直接与刀具接触

7、，所以必须具有高的硬度和耐磨性。㈢镗套的结构和设计⒈镗套的结构选择镗床夹具多用于加工箱体零件上的孔系，镗床夹具常称为镗模。⑴固定式镗套⑵回转式镗套随镗杆一起转动，适于镗杆在较高速度条件下工件。⒉镗套的布置形式主要根据被加工孔的直径D以及孔长与孔径的比值L/D和精度要求而定⑴单面后镗套⑵单面前镗套⑶双面单镗套⑷单面双镗套⒊镗套与镗杆以及衬套的配合选择镗套与镗杆、衬套等的配合必须选择恰当，过紧容易研坏或咬死，过松则不能保证加