§5.1_车床类夹具

1、第五章 机床通用夹具各类机床加工工艺和夹具与机床连接方式不同，夹具的具体结构和技术要求等也不同。 5.1 车床类夹具车床类夹具 车床夹具一般都安装在车床主轴端部，加工时夹具随机床主轴一起旋转，装在刀架上的切削刀具作进给运动。 1以工件外圆定位的车夹具； 2以工件内孔定位的车夹具； 3以工件顶尖孔定位的车夹具； 4用于加工非回转体的车夹具；1、心轴类车床夹具顶尖式心轴 1心轴 2固定顶尖套 3工件 4活动顶尖套5快换垫圈 6螺母 心轴类车床夹具 静配合圆柱心轴， 图5.1静配合心轴1导向局部；2定位局部；3传动局部 (2) 动配合圆柱心轴，见图5.2，工件以内孔在心轴上动配合H7/g6定位，通过

2、开口垫圈、螺母夹紧。 一般心轴是以两顶尖孔装在车床前后两顶尖上，用拨叉或鸡心夹头传递动力 2、花盘类车床夹具花盘类车床夹具 该夹具体为大圆盘形，一般加工形状较复杂的工件，工件多以圆柱面和端面定位。 镗两平行孔，保证中心距。工件用两V形块定位，两V形块装于燕尾形滑块上，滑块两位置有挡销A确定，用楔形压板锁紧。夹具用三个螺钉固定在车床主轴过渡盘上。杠杆零件镗孔车夹具3、角铁式夹具花盘角铁式车床夹具 1-削边定位销；2-圆柱定位销；3-轴向定程基面； 4-夹具体；5-压板；6-工件；7-导向套；8-平衡配重4、三爪自定心夹具5、四爪自定心夹具6、电动自定心夹具7、车床夹具的设计要求 1定位装置的设计

3、定位装置的设计 在车床上加工回转外表时，要求工件加工面的轴线与车在车床上加工回转外表时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证这一点。必须保证这一点。 2夹紧装置的设计夹紧装置的设计 车削时工件和夹具一起随主轴作旋转运动，工件除受切车削时工件和夹具一起随主轴作旋转运动，工件除受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用，转速越削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用，转速越高离心力越大，会影响夹紧机构产生的夹紧效果，此外，高离心力越大，会影响夹紧机构产生的夹紧效果，此外，工件定位基准的位置相对于切

4、削力和重力的方向来说是变工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向来说是变化的。因此，夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁性化的。因此，夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁性能要好，以防止工件在加工过程中脱离定位元件的工作外能要好，以防止工件在加工过程中脱离定位元件的工作外表。表。(3)夹具与机床主轴的联接 车床夹具与机床主轴的联接方式取决于机床主轴轴端的结构以及夹具的体积和精度要求。应用1 1对于径向尺寸对于径向尺寸D140mmD140mm，或，或DD60mm，l/D1的通孔。 b为单支承后引导。主要用于镗削D10的孔，或一组同轴线的孔，而且孔本身和孔间距离精度要求很高的场合。 b为双支承后

5、引导,受加工条件限制，不能使用前后双引导结构时，可选此方式。2、镗模的设计要点镗模的设计要点 1镗套镗套 镗套用镗套用于引导镗杆。材料可于引导镗杆。材料可用铸铁、青铜、粉末用铸铁、青铜、粉末冶金或钢等，其硬度冶金或钢等，其硬度一般不应低于镗杆。一般不应低于镗杆。 固定式镗套固定式镗套外形外形尺寸较小，且位置精尺寸较小，且位置精度较高。但易于磨损，度较高。但易于磨损，多用于速度较低的场多用于速度较低的场合。合。B型带有润滑油型带有润滑油杯，内孔开油槽，定杯，内孔开油槽，定时注油，可适当提高时注油，可适当提高切削速度。切削速度。回转式镗套：回转式镗套：镗套在回转过程中随镗杆一起转动，之间无相对运动

6、，适于高速镗孔或镗杆直径较大。滑动式结构简单、径向尺寸小、回转精度高，但须充分润滑；滚动式径向尺寸大、回转精度低，适于粗及半精加工。 20m/min镗套尺寸及公差 镗套长度：直接影响导向，一般取镗杆导向局部直径的镗套长度：直接影响导向，一般取镗杆导向局部直径的2.53.5倍；倍； 镗套内孔：内孔与外圆同轴度一般镗套内孔：内孔与外圆同轴度一般0.01；圆度圆柱度；圆度圆柱度0.01 0.002、Ra：内孔：内孔0.4 0.2，外圆，外圆0.8 0.4；与；与镗杆过紧会咬死，过松不能保证精度。回转式镗套与镗杆配镗杆过紧会咬死，过松不能保证精度。回转式镗套与镗杆配合选后者，孔加工精度高要用配研使配合

7、间隙最小，合选后者，孔加工精度高要用配研使配合间隙最小，0.01mm，且低速加工。见下表：，且低速加工。见下表：2镗杆镗杆 先确定镗孔工具，再设计镗模。镗杆取决于镗套类型、与机床连接方式、润滑条件等。其尺寸精度较高，一般粗镗g6、精镗g5， Ra0.8 0.4，圆度圆柱度1/2直径公差，弯曲0.01/500。材料一般用45、40Cr，硬度HRC 40 45；也可20或20Cr渗碳淬火，硬度HRC 6163；镗模支架用于安装镗套，保证被加工孔系的位置精度，并有承受切削力的作用。支架和底座为铸铁，常分开制造，这样便于加工、装配和时效处理。 镗模支架要求有足够的强度和刚度，在结构上设计较大的安装基面

8、和加强筋； 镗模支架上不允许安装夹紧机构或承受夹紧力，以免支架变形而影响精度。 镗模底座上一般应设有耳座和起吊孔(或起吊螺栓)，分别用以安装和起吊镗模； 在镗模底座的侧面，还常常加工出细长的找正基面，用以找正夹具定位元件和导向元件的位置以及找正夹具在机床工作台上安装时的位置。3、 镗模支架与夹具体镗模支架与夹具体5.2 钻镗类夹具钻镗类夹具 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。 一、钻夹具的构造种类一、钻夹具的构造种类(1)固定式钻模固定式钻模 相对于工件位置保持不变的钻模。这类钻模多用于立式钻床、摇臂钻床和多轴钻床上。(2)回转式钻模回转式

9、钻模(转动夹具)分卧轴式和立轴式结构。立轴式(3)翻转式钻模翻转式钻模没有固定转轴和分度装置的回转式钻模没有固定转轴和分度装置的回转式钻模 多用于加工过小、过大件或简化夹具，采用翻转式钻模。 缺点：装卸工件费时，并且不太方便(4)盖板式钻模 特点：没有夹具体(5)滑柱式钻模 二、钻套的设计要点 1、钻套结构 作用： 确定定尺寸刀具的轴线位置， 并导引刀具，防止加工过程中刀具的偏斜，保证孔系中各孔之间的位置精度。 结构： 固定钻套：固定钻套：位置精度高，磨损后不易拆卸，主要用在小批生产的单纯钻孔中 可换钻套衬套与钻模板的配合H7/n6，钻套与衬套：F7/m6 、F7/k6。使用过程中磨损后可换，

10、螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。主要用于批量较大的钻孔中。 快换钻套配合同图，当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，可使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套 。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。 特殊钻套斜面钻孔、钻小间距孔、在工件凹陷处钻孔2、钻套导孔尺寸和公差带的选择 a) 钻套导引刀具非刃部时：取 H7/g6、H6/g5、H7/f7； b) 钻套导引刀具刃部时：导孔的根本尺寸刀具最大极限尺寸，公差：钻孔、扩孔取F7；粗铰时取G7；精铰时取G6。图5.23带导柱铰

11、刀1切削局部2钻套3导柱引导长度H： H较大时，刀具在钻套内不易产生偏斜，但会加快刀具与钻套的磨损；H过小时，那么钻孔时导向性不好。通常取导向长度H与其孔径之比为：H/d=12.5。钻套下端面与工件加工面之间的空隙S确定加工脆材：S=(0.30.6)d加工塑材：S=(0.51)d三、钻模板 用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置，要求具有一定强度、刚度，以防变形影响影响钻套的位置及导向精度。 固定式钻模板固定式钻模板 铰链式钻模板 装卸工件方便，尤适于钻孔后需攻丝。但铰链处有间隙，加工孔的位置精度比固定模板低，结构也较复杂。可卸式钻模板 装卸工件必须将钻模板取下时，应采用可卸式钻模板。装卸

12、费时费力，钻孔位置精度较低。悬挂式钻模板 55、用钻模加工一批工件20H7的孔，其工步为：用 18麻花钻孔；用 19扩孔钻扩孔；用 19.93铰刀粗铰孔；用 20铰刀精铰孔到达要求，试确定各工步用钻套内孔直径及偏差。附表附表3 高速钢麻花钻、扩孔钻的直径公差高速钢麻花钻、扩孔钻的直径公差(h8) (mm)钻头直径上偏差下偏差3600.0186100.02210180.02718300.03330500.03950800.046801000.054附表4 高速钢机用铰刀的直径公差GB113384 (mm)铰刀直径直径的极限偏差H7级精度铰刀H8级精度铰刀H9级精度铰刀5.36+0.010+0.0

13、05+0.015+0.008+0.025+0.014610+0.012+0.006+0.018+0.010+0.030+0.0171018+0.015+0.008+0.022+0.012+0.036+0.0201830+0.017+0.009+0.028+0.016+0.044+0.0253050+0.021+0.012+0.033+0.019+0.052+0.0305080+0.025+0.014+0.039+0.022+0.062+0.03680100+0.029+0.016+0.045+0.026+0.073+0.042附表附表5 硬质合金机用铰刀的直径公差硬质合金机用铰刀的直径公差 (

14、mm)铰刀直径直径的极限偏差H7级精度铰刀H8级精度铰刀H9级精度铰刀5.36+0.012+0.007+0.018+0.001+0.030+0.019610+0.015+0.009+0.022+0.014+0.036+0.0231018+0.018+0.011+0.027+0.017+0.043+0.0271830+0.021+0.013+0.033+0.021+0.052+0.0333040+0.025+0.016+0.039+0.025+0.062+0.040四、工艺孔的应用和钻套位置尺寸的计算 在钻斜孔、铣斜槽的定位元件、对刀元件上，为便于加工、检验那些位置精度要求高的斜孔、斜面，特定在

15、夹具某个元件上设置一个精确的圆柱孔作基准孔，称“工艺孔。sincos2sinHDLX用工艺孔确定钻套位置工艺孔的设置要求 1该孔位置必须便于加工测量，一般设在夹具体的暴露面上； 2该孔位置必须便于计算，一般设在定位元件轴线或钻套轴线上，在二者交点最好； 3工艺孔尺寸应选用标准心棒尺寸。五、镗床夹具 镗床夹具也称镗模，主要用于加工箱体、支座等零件上的孔或孔系，保证孔的尺寸精度、几何形状精度、孔距和孔的位置精度。1、镗模的种类、镗模的种类 一般用镗套作导向元件引导镗孔刀具或镗杆，镗床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模。 1单支承引导 镗杆在镗模中只用一个位于刀具前

16、面或后面的镗套引导。镗杆与机床主轴采用刚性联结，并应保证镗套中心线与主轴轴线重合。此时，机床主轴的回转精度会影响镗孔精度。此种镗模适于加工短孔和小孔。 a为单支承前引导。主要用于D60mm，l/D1的通孔。 b为单支承后引导。主要用于镗削D10的孔，或一组同轴线的孔，而且孔本身和孔间距离精度要求很高的场合。 b为双支承后引导,受加工条件限制，不能使用前后双引导结构时，可选此方式。2、镗模的设计要点镗模的设计要点 1镗套镗套 镗套用镗套用于引导镗杆。材料可于引导镗杆。材料可用铸铁、青铜、粉末用铸铁、青铜、粉末冶金或钢等，其硬度冶金或钢等，其硬度一般不应低于镗杆。一般不应低于镗杆。 固定式镗套固定

17、式镗套外形外形尺寸较小，且位置精尺寸较小，且位置精度较高。但易于磨损，度较高。但易于磨损，多用于速度较低的场多用于速度较低的场合。合。B型带有润滑油型带有润滑油杯，内孔开油槽，定杯，内孔开油槽，定时注油，可适当提高时注油，可适当提高切削速度。切削速度。回转式镗套：回转式镗套：镗套在回转过程中随镗杆一起转动，之间无相对运动，适于高速镗孔或镗杆直径较大。滑动式结构简单、径向尺寸小、回转精度高，但须充分润滑；滚动式径向尺寸大、回转精度低，适于粗及半精加工。 20m/min镗套尺寸及公差 镗套长度：直接影响导向，一般取镗杆导向局部直径的镗套长度：直接影响导向，一般取镗杆导向局部直径的2.53.5倍；倍

18、； 镗套内孔：内孔与外圆同轴度一般镗套内孔：内孔与外圆同轴度一般0.01；圆度圆柱度；圆度圆柱度0.01 0.002、Ra：内孔：内孔0.4 0.2，外圆，外圆0.8 0.4；与；与镗杆过紧会咬死，过松不能保证精度。回转式镗套与镗杆配镗杆过紧会咬死，过松不能保证精度。回转式镗套与镗杆配合选后者，孔加工精度高要用配研使配合间隙最小，合选后者，孔加工精度高要用配研使配合间隙最小，0.01mm，且低速加工。见下表：，且低速加工。见下表：2镗杆镗杆 先确定镗孔工具，再设计镗模。镗杆取决于镗套类型、与机床连接方式、润滑条件等。其尺寸精度较高，一般粗镗g6、精镗g5， Ra0.8 0.4，圆度圆柱度1/2直径公差，弯曲0.01/500。材料一般用45、40Cr，硬度HR