機械制造工藝第6章（2）ppt課件

鏜床夾具,鏜床夾具是在鏜床上能實現(xiàn)工件的定位與夾緊的工藝裝置，簡稱鏜模。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，重點考慮鏜套及導向支架的選擇與設計。,按所使用機床形式，鏜床夾具可分臥式和立式 按其導向支架的布置形式，可分為 雙支承鏜模 單支承鏜模 無支承鏜模 采用鏜?？梢圆皇軝C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浮動接頭,一、鏜床夾具典型結構形式 （一）雙支承鏜模,二、鏜床夾具設計要點 （一）引導支架布置形式及其選擇 主要依據(jù)鏜孔的長徑比L/D來選取， 1、單面前導向,用于D60mm LD 通孔、盲孔 刀具導向部分直徑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，可不更換鏜套,2、單面后導向 單個導向支架布置在刀具后方,用于D60mm L D 通孔、盲孔 刀具導向部分直徑d應小于所加工孔徑D，鏜桿能進入孔內(nèi)，可減少鏜桿的懸伸量，有利于縮短鏜桿的長度。,H=(1.5-3)d h取決于換刀、裝卸和測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計中h取值,3、單面雙導向,在刀具后方裝有兩個導向鏜套，為保證剛度，鏜桿懸伸量L15d，兩支架的導向長度 L 2（1.25-1.5）L1,便于裝卸工件和刀具，便于在加工中進行觀察和測量,4、雙面單導向 導向支架分別裝在工件兩側,（二）鏜套：主要用來導引鏜桿，鏜套的結構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動的鏜套,特點：外形尺寸小、結構緊湊、制造簡單，易保證鏜套中心位置的準確，因與鏜桿之間有摩擦，主要用于低速加工。,回轉式鏜套,鏜套沒有固定,鏜孔時隨鏜桿一起轉動,鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉動，不容易產(chǎn)生摩擦發(fā)熱。適用于高速鏜削。分為滑動和滾動兩種,鏜套l可在滑動軸承2內(nèi)回轉，鏜模支架3上設置油杯，經(jīng)油孔將潤滑油送到回轉副，使其充分潤滑。鏜套中間開有鍵槽，鏜桿上的鍵通過鍵槽帶動鏜套回轉。這種鏜套的徑向尺寸較小，適用于孔心距較小的孔系加工，且回轉精度高，減振性好，承載能力大，但需要充分潤滑。摩擦面線速度不能大于0.30.4ms，常用于精加工。,滑動式回轉鏜套,1,2,3,鏜套,鏜模支架,滑動軸承,滑動回轉式鏜套,滾動鏜套：由滾動軸承支承的鏜套,采用了標準的滾動軸承，設計、制造和維修方便，回轉精度受軸承精度的影響，對潤滑要求較低，鏜桿轉速可大大提高，徑向尺寸較大，適用于粗加工和半精加工,臥式滾動式回轉鏜套,鏜模支架,軸承,軸承 端蓋,鏜套,滾動式回轉鏜套一般用于鏜削孔距較大的孔系,臥式滾動式回轉鏜套,當被加工孔徑大于鏜套孔徑時，需在鏜套上開引刀槽，使裝好刀的鏜桿能順利進入。為確保鏜刀進入引刀槽，鏜套上設定向鍵，, 特點 表 各種鏜套特點,（三）鏜桿 1、固定式鏜套的鏜桿導向部分結構 當鏜桿導向部分直徑d50mm時，常采用整體式結構。,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)進入鏜套，則易出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象 但鏜桿的剛度和強度較好。,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鑲條式結構。 這種結構的接觸面積小， 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。 常用于鏜桿導向部分直徑d50mm時。,在鏜桿前端設置平鍵，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。無論鏜桿以何位置進入鏜套，平鍵均能自動進入鍵槽，帶動鏜套回轉。,2、回轉式鏜套的鏜桿,鏜桿上開有鍵槽，其頭部做成小于45的螺旋引導結構，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。鏜桿的直徑公差，粗鏜時選g6，精鏜時選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)浮動接頭,鏜桿1上撥動銷3插入接頭體2的槽中，鏜桿與接頭體之間留有浮動間隙，接頭體的錐柄安裝在主軸錐孔中。主軸的回轉可通過接頭體、撥動銷傳給鏜桿。,雙支承鏜模的鏜桿均采用浮動接頭與機床主軸連接。,撥動銷3,接頭體2,鏜桿1,鏜桿,接頭體,撥動銷,（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，并承受切削力應有足夠強度和剛度。 支架與底座分開，一般用鑄鐵制造。鏜模架不宜用焊接結構，以避免內(nèi)應力引起蠕變而失去精度。 鏜模支架要求有足夠的強度和剛度，常在結構上設計較大的安裝基面和必要的加強筋。 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。 鏜模支架典型結構和尺寸列于表中。,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構,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，因此要有足夠的強度和剛度，并有較好的精度穩(wěn)定性。其典型結構和尺寸列于表。,第三節(jié) 銑床夾具,特點 ：,銑床夾具是在銑床上能實現(xiàn)工件的定位與夾緊的工藝裝置。,沒有專門引導刀具的導套。 夾緊力要足夠（因銑削加工時切削力大，同時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也大）。 對于夾具各組成部分的剛性與強度要求比較高。,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、夾緊機構、對刀裝置、定位鍵和夾具體組成 一銑床夾具的類型 由于銑削過程中，夾具大都與工作臺一起作進給給運動，銑床夾具的整體結構又常常取決于銑削加工的進給方式。 分為直線進給式、圓周進給式和仿形進給式三種類型。 直線進給式銑床夾具用得最多。,直線進給式銑床夾具 夾具直接安裝在按直線進給方式運動的銑床工作臺上,圓周式進給銑床夾具 銑床工作臺做連續(xù)的回轉運動，配合采用氣動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)。,機械仿形送進的靠模銑床夾具 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@得輔助運動。 靠模銑床夾具可分為直線進給式和圓周進給式兩種,定位裝置的設計和布置盡量使定位支承面積大些 夾緊機構所提供的夾緊力應足夠大，且要求有較好的自鎖性能。不宜使用偏心夾緊 夾緊力應作用在工件剛度較大的部位上，且作用點和施力方向要恰當； 為提高效率，夾緊時盡量采用快速夾緊、聯(lián)動夾緊和液壓氣動等高效夾緊裝置，并在可能的情況下，采用多件夾緊和多工位加工。,二銑床夾具設計要點,1、工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性,2、定位鍵 銑床夾具底面應設置定位鍵，通過定位鍵與銑床工作臺T形槽配合，可用來確定夾具相對機床進給方向的正確位置。 兩定位鍵越遠，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荷，增加夾具穩(wěn)定性。,兩個定向鍵與機床工作臺的T形槽寬尺寸相對應，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。為了與機床連接，在夾具上要設計出安裝螺栓的耳座和U形槽。,當定位精度要求高或是重型夾具，可在夾具體的側面設置一個找正基面；,迅速準確的確定銑刀與夾具的相對位置。 銑床夾具的對刀裝置主要由對刀塊和塞尺構成。,3、對刀裝置,為了防止刀具與對刀塊直接接觸而磨損，要留有15mm間隙，加塞尺（厚薄規(guī)）進行測量和調(diào)整。,對刀裝置應設置在便于對刀的位置，并應在工件的切入一端。設計時，夾具圖上應標明塞尺的厚度及對刀塊工作表面與定位元件之間的尺寸和公差。,圖a為高度對刀塊，用于加工平面時對刀； 圖b直角對刀塊，用于加工鍵槽或臺階面時對刀； 圖c、d成形對刀塊，用于加工成形表面時對刀。,4、夾具體 銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因此要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。 壁厚恰當，設置適當?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面 夾具體的安裝面應足夠大，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，必要時可設計排屑槽。,夾具體上應設置耳座，以方便夾具在工作臺上固定，對于小型夾具體，可兩端設置一個耳座，夾具體較寬時，可兩端各設置兩個耳座，兩耳座的距離應與銑床工作臺得兩個T形槽的距離一致。 重型夾具的夾具體兩端還應設置吊裝孔或吊環(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。,車床夾具設計主要特點是由于夾具裝在機床主軸上并帶動工件回轉，因此夾具設計需要關注回轉中心的同軸問題和平衡問題，特別是零件不是回轉體結構時 平衡問題更為突出。,一、典型結構形式 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)孔定位的回轉體零件的加工。,錐體,防轉銷,錐套,螺母,彈性套筒,角鐵式車床夾具,結構特征：夾具呈角鐵狀。 用途：加工殼體、支座等零件的回轉面及端面。 要點：通過夾具使加工面的軸線與機床主軸旋轉中心重合。,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,結構：,活動支承板,回轉式螺旋壓板,平衡塊,卡盤式車床夾具,用途：加工以外圓（內(nèi)孔）及端面定位的回轉體表面。 結構特征：卡爪夾緊，多采用定心夾緊機構。 要點：通過夾具使加工面的軸線與機床主軸旋轉中心重合。,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雜，定位基準多數(shù)是圓柱面和與圓柱面垂直的端面，夾具對工件多數(shù)是端面定位，軸向夾緊,1、端面驅動夾具,原理：利用撥爪嵌入工件的端面驅動工件旋轉。 特點：縮短裝夾時間，一次裝夾完成工件所有外表面加工，避免重復裝夾，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,能在機床主軸旋轉時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、車床夾具設計要點,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構； 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找正基面的設置,安裝時，應保證夾具上的限位面與主軸軸線的位置關系。,限位面是與主軸同軸線的回轉面 直接用限位表面找正它與主軸的同軸度,限位表面偏離回轉中心，設找正孔（外圓）,找正基面既是夾具安裝時裝配基準，也是夾具設計和制造基準。,找正要求,3、定位裝置的設計要求 在車床上加工回轉面時 要求工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉軸線重合， 對于軸套類和盤類工件，要求夾具定位元件工作表面的對稱中心線與夾具的回轉軸線重合。 對于殼體、接頭或支座等工件，被加工的回轉面軸線與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，應以夾具軸線為基準確定定位元件工作表面的位置。,4夾緊裝置的設置,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,高速切削時，應作夾緊力驗算 優(yōu)先采用螺旋夾緊機構 對于角鐵式夾具，還應注意施力方式，防止引起夾具變形。,5、平衡配重 為避免回轉時產(chǎn)生離心力而引起振動，對車床夾具應進行平衡。 平衡的方法有兩種：設置配重塊或加工減重孔。配重塊上應開有弧形槽或徑向孔，以便調(diào)整配重塊的位置。,6、夾具的結構要求 （1)結構要緊湊，懸伸長度要短。 （2)車床夾具的夾具體應盡量制成圓形，夾具上(包括工件在內(nèi))的各元件不應伸出夾具體的輪廓之外。當夾具上有不規(guī)則的突出部分或有切削液飛濺及切屑纏繞時，應加設防護罩。 （3)夾具的結構應便于工件在夾具上安裝和測量，切屑能順利排出或清理。,如圖所示，需要加工40的孔。,工件三維結構圖,夾具總裝配圖,其它機床夾具簡介,一、可調(diào)夾具 夾具上的個別定位元件、夾緊元件或導向元件可調(diào)整或更換，以適應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)準備周期，適應多品種、中小批量生產(chǎn)的一種先進夾具。 分類： 通用可調(diào)夾具（對象不明確，通用范圍大） 成組夾具（加工對象明確，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準元件和部件組裝而成的夾具。 由專業(yè)廠家制造， 靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，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組合夾具的精度影響很大 各類元件一般多用優(yōu)質鋼滲碳淬火，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（元件結合面的接觸剛度對加工精度的影響較大），一次投資多，成本高,三、隨行夾具 是在自動線上使用的一種移動式夾具，由運