第6章、车床夹具使用

1、第第6 6章、车床夹具使用章、车床夹具使用上海立达职业技术学院上海立达职业技术学院机电工程系机电工程系金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用一、夹具概述一、夹具概述夹具：夹具：机械制造过程中用来固定加工对象，使之占机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测的装置。有正确的位置，以接受加工或检测的装置。夹具夹具组合夹具组合夹具:由不同形状、规格和用由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具。途的标准化元件组成的夹具。可调夹具可调夹具:可以更换或调整元件的专可以更换或调整元件的专用夹具。用夹具。 专用性夹具专用性夹具：车床、铣床、镗模等。：车床、铣床

2、、镗模等。万能通用夹具万能通用夹具：如机用虎钳、卡盘、：如机用虎钳、卡盘、 分度头和回转工作台分度头和回转工作台 。1、夹具的概念及分类、夹具的概念及分类金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用一、夹具概述一、夹具概述2、夹具的作用、夹具的作用（1）、）、可使工件质量稳定，保证加工精度。可使工件质量稳定，保证加工精度。使用夹具使用夹具后，工件各表面的相对位置由夹具保证，比划线找正所后，工件各表面的相对位置

3、由夹具保证，比划线找正所达到的精度高，并且能使同一批的定位精度，加工精度达到的精度高，并且能使同一批的定位精度，加工精度基本保持一致，基本保持一致，产品互换性高产品互换性高。（2）、）、可以扩大机床的工作范围。可以扩大机床的工作范围。由于工件的种类很由于工件的种类很多，而机床的种类和台数有限，采用不同的夹具可以实多，而机床的种类和台数有限，采用不同的夹具可以实现一机多能，现一机多能，提高机床的利用率提高机床的利用率。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用一、夹具概述一、夹具概述2、夹具的作用、夹具的作用（3）、）、提高生产率，降低成本提高生产率，降低成本。采用夹具，可以简化

4、。采用夹具，可以简化工件的安装工作，从而可以减少安装工件的辅助时间。工件的安装工作，从而可以减少安装工件的辅助时间。同时使用夹具可以使工件安装稳定，提高工件加工时的同时使用夹具可以使工件安装稳定，提高工件加工时的刚度，可以加大切削用量，减少机动时间，提高生产率。刚度，可以加大切削用量，减少机动时间，提高生产率。（4）、）、改善劳动条件，降低劳动强度改善劳动条件，降低劳动强度。用夹具安装工。用夹具安装工件，方便，省力，安全，不仅改善了劳动条件，而且降件，方便，省力，安全，不仅改善了劳动条件，而且降低了对工人技术水平的要求。低了对工人技术水平的要求。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床

5、夹具使用用一、夹具概述一、夹具概述3、专用机床夹具的组成、专用机床夹具的组成（1）、定位元件：用来确定工件正确位置的元件，被）、定位元件：用来确定工件正确位置的元件，被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。（2）、夹紧装置：使工件在外力作用下仍能保持其正）、夹紧装置：使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。确定位位置的装置。（3）、对刀元件、导向元件：夹具中用于确定（或引）、对刀元件、导向元件：夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，如：钻套、镗

6、套、对刀块。如：钻套、镗套、对刀块。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用一、夹具概述一、夹具概述3、专用机床夹具的组成、专用机床夹具的组成（4）、连接元件：用来确定夹具在机床上具有正确位）、连接元件：用来确定夹具在机床上具有正确位置，并与之连接的元件，如安装在铣床夹具底面上的定置，并与之连接的元件，如安装在铣床夹具底面上的定位键等。位键等。（5）、其他元件及装置：根据加工要求，有些夹具尚）、其他元件及装置：根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。支承等装置。（6）、夹具体：用于连接

7、夹具元件和有关装置使之成）、夹具体：用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床连接。为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床连接。定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设置。其他部分可根据需要设置。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具1、三爪卡盘、三爪卡盘 三爪卡盘是自定心夹紧装三爪卡盘是自定心夹紧装置，用三锥齿轮传动，如动画置，用三锥齿轮传动，如动画所示。适宜于夹持圆形、正三所示。适宜于夹持圆形、正三角形或正六边形等工件。其重角形或正六边形等

8、工件。其重复定位精度高、夹持范围大、复定位精度高、夹持范围大、夹紧力大、调整方便，应用比夹紧力大、调整方便，应用比较广泛较广泛 。 在装夹较长的工件时，远在装夹较长的工件时，远离卡盘的一端中心可能和车床离卡盘的一端中心可能和车床轴心不重合，需要用划线盘来轴心不重合，需要用划线盘来校正工件的位置。校正工件的位置。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具1、三爪卡盘、三爪卡盘 三爪卡盘一般有正反两三爪卡盘一般有正反两副卡爪或一副正反都可使用副卡爪或一副正反都可使用的卡爪，各爪都有编号，在的卡爪，各爪都有编号，在装卡爪时应按顺序安装。用装卡爪时应按顺序安装。

9、用正爪装夹工件时，工件的直正爪装夹工件时，工件的直径不能太大，卡爪伸出卡盘径不能太大，卡爪伸出卡盘圆周一般不超过卡爪长度的圆周一般不超过卡爪长度的1/31/3，否则卡爪与平面螺纹，否则卡爪与平面螺纹啮合很少，受力时易使卡爪啮合很少，受力时易使卡爪上的螺纹碎裂而产生事故。上的螺纹碎裂而产生事故。所以在装夹大直径工件时应所以在装夹大直径工件时应尽量使用反爪。尽量使用反爪。 三爪卡盘适用于装夹大批量生产的中小型规则零件。三爪卡盘适用于装夹大批量生产的中小型规则零件。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具1、三爪卡盘、三爪卡盘（a a）夹持棒料（）夹持棒料（

10、b b）用卡爪反撑内孔（）用卡爪反撑内孔（c c）夹持小外圆）夹持小外圆（d d）夹持大外圆（）夹持大外圆（e e）用卡爪夹持大直径工件）用卡爪夹持大直径工件金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具2、一夹一顶安装工件、一夹一顶安装工件 对于质量较大，加工余量也较大的工件，若再采用两顶尖对于质量较大，加工余量也较大的工件，若再采用两顶尖安装的方法加工，就无法提高切削用量、缩短加工时间。此时安装的方法加工，就无法提高切削用量、缩短加工时间。此时可采取前端用卡盘夹紧，后端用后顶尖顶住的装夹方法。为了可采取前端用卡盘夹紧，后端用后顶尖顶住的装夹方法。为了防止

11、工件轴向窜动，工件应轴向定位，即在卡盘内增加一个限防止工件轴向窜动，工件应轴向定位，即在卡盘内增加一个限位支撑，见动画位支撑，见动画(a)(a)和视频；或利用工件上的台阶定位，见动画和视频；或利用工件上的台阶定位，见动画(b)(b)。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具2、一夹一顶安装工件、一夹一顶安装工件金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具3、四爪卡盘、四爪卡盘 四爪卡盘的四个卡爪是用扳手分别调整的，故不能自动定心，需四爪卡盘的四个卡爪是用扳手分别调整的，故不能自动定心，需在工件上划线进行找正，装夹比

12、较费时。四爪卡盘主要用于夹持方形、在工件上划线进行找正，装夹比较费时。四爪卡盘主要用于夹持方形、椭圆或不规则形状的工件。因四爪卡盘夹紧力较大，可夹持尺寸较大椭圆或不规则形状的工件。因四爪卡盘夹紧力较大，可夹持尺寸较大的圆形工件。的圆形工件。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具3、四爪卡盘、四爪卡盘金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具4、用顶尖安装工件、用顶尖安装工件 顶尖的作用顶尖的作用是定中心、承受是定中心、承受工件的重量和切工件的重量和切削力。顶尖分前削力。顶尖分前顶尖和后顶尖两顶尖和后顶尖两类。用

13、顶尖装夹类。用顶尖装夹工件如视频所示。工件如视频所示。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具4、用顶尖安装工件、用顶尖安装工件（1）、前顶尖）、前顶尖 插在主轴锥孔内与主轴一起旋插在主轴锥孔内与主轴一起旋转的顶尖称作前顶尖，如左动画所转的顶尖称作前顶尖，如左动画所示。前顶尖随工件一起转动，与中示。前顶尖随工件一起转动，与中心孔无相对运动，不发生摩擦。有心孔无相对运动，不发生摩擦。有时为了准确和方便起见，也可以在时为了准确和方便起见，也可以在三爪自定心卡盘上夹一段钢材，车三爪自定心卡盘上夹一段钢材，车成成6060代替前顶尖，如右动画所示。代替前顶尖，如

14、右动画所示。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具4、用顶尖安装工件、用顶尖安装工件（2）、后顶尖）、后顶尖 插入车床尾座套筒内的顶尖称插入车床尾座套筒内的顶尖称为后顶尖，后顶尖又分为固定顶尖为后顶尖，后顶尖又分为固定顶尖和回转顶尖两种。和回转顶尖两种。 在车削中，固定顶尖与工件中在车削中，固定顶尖与工件中心孔产生滑动摩擦而发生高热，在心孔产生滑动摩擦而发生高热，在高速切削时，碳钢顶尖和高速钢顶高速切削时，碳钢顶尖和高速钢顶尖动画尖动画(a)(a)往往会退火，因此，目往往会退火，因此，目前多数使用镶硬质合金的顶尖，如前多数使用镶硬质合金的顶尖，如动画

15、动画(b)(b)所示。固定顶尖的优点是所示。固定顶尖的优点是定心正确、刚性好，缺点是工件和定心正确、刚性好，缺点是工件和顶尖是滑动摩擦，摩擦过热时会把顶尖是滑动摩擦，摩擦过热时会把中心孔或顶尖中心孔或顶尖“烧坏烧坏”，因此，固，因此，固定顶尖适用于低速加工精度要求较定顶尖适用于低速加工精度要求较高的工件。高的工件。 支撑细小工件时可用反顶尖如支撑细小工件时可用反顶尖如动画（动画（c c）所示。）所示。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具4、用顶尖安装工件、用顶尖安装工件 工件由插在主轴和尾座锥孔内的顶尖支持并定位后，由安工件由插在主轴和尾座锥孔内的

16、顶尖支持并定位后，由安装在主轴上的拨盘通过鸡心夹头来带动工件旋转。鸡心夹头的装在主轴上的拨盘通过鸡心夹头来带动工件旋转。鸡心夹头的一端装有方头螺钉，用来紧固工件，见动画和视频。一端装有方头螺钉，用来紧固工件，见动画和视频。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具5、用心轴安装工件、用心轴安装工件 心轴安装是以工件内孔为基准保证零件加工的位置精度，中小心轴安装是以工件内孔为基准保证零件加工的位置精度，中小型的套、带轮等零件，一般可用心轴安装，心轴制造容易，使用方型的套、带轮等零件，一般可用心轴安装，心轴制造容易，使用方便，因此在工厂应用很广泛。便，因此在

17、工厂应用很广泛。 (1)(1)实体心轴实体心轴 实体心轴有不带台阶和带台阶两种。不带台阶实体心轴有不带台阶和带台阶两种。不带台阶的实体心轴有的实体心轴有1:10001:10001:50001:5000的锥度，又称小锥度心轴，如动画的锥度，又称小锥度心轴，如动画 (a)(a)所示。这种心轴的特点是制造容易，加工出的零件精度较高。所示。这种心轴的特点是制造容易，加工出的零件精度较高。缺点是轴向无法定位，承受切削力小，装卸不太方便。动画缺点是轴向无法定位，承受切削力小，装卸不太方便。动画(b)(b)所所示为台阶式心轴，其圆柱部分和零件保持较小的间隙配合，工件靠示为台阶式心轴，其圆柱部分和零件保持较小

18、的间隙配合，工件靠螺母来压紧。优点是一次可夹多个零件，缺点是精度较低。如果装螺母来压紧。优点是一次可夹多个零件，缺点是精度较低。如果装上快换垫圈，装卸工作就会很方便。上快换垫圈，装卸工作就会很方便。 (2)(2)胀力心轴胀力心轴 胀力心轴靠材料弹性变形所产生的胀力来固定胀力心轴靠材料弹性变形所产生的胀力来固定工件，由于装卸方便，精度较高，应用很广泛，见动画工件，由于装卸方便，精度较高，应用很广泛，见动画(c)(c)。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹具使用用二、车床夹具二、车床夹具5、用心轴安装工件、用心轴安装工件 用心轴安装设计制造简单，装卸方便，比较容易达到技术要求，见视频。用心轴安装设计制造简单，装卸方便，比较容易达到技术要求，见视频。但是，当加工的外圆很大，内孔很小，定位长度较短的工件时，不宜采用心但是，当加工的外圆很大，内孔很小，定位长度较短的工件时，不宜采用心轴安装，而可考虑采用以外圆为基准的安装方法。轴安装，而可考虑采用以外圆为基准的安装方法。金属切削加工实训金属切削加工实训 车床夹具使车床夹