劳动版《机床夹具（第二版）》模块六 典型机床夹具 任务1-2 车床夹具、钻床夹具课件

机 床 夹 具 目录 CONTENTS 模块一 机床夹具基础知识 模块二 工件在夹具中的定位 模块三 工件的夹紧 模块四 夹具体及夹具的对定 模块五 夹具图的绘制 模块六 典型机床夹具 模块七 新型机床夹具 任务一 车床夹具 知识点： ◎ 车床夹具分类。 ◎ 车床夹具设计要点。 ◎ 车床夹具设计步骤。 能力点： ◎ 能根据被加工零件的结构特点、可采用的定位基准、加工部位等确定车床夹具的设计方案。 车床夹具主要用于圆柱面 (内、外)、圆锥面 (内、外)、回转面、螺纹及端面加工工件的定位及装夹, 其加工表面一般都是通过工件绕车床主轴轴线旋转, 由车刀切削加工而形成的, 故大多数车床夹具都安装在车床的主轴上, 加工时夹具随车床主轴一起旋转 (主运动), 进给运动则由切削刀具完成。少数特殊的加工需要将夹具安装在车床的滑板或床身上。 蜗轮箱零件如图1所示, 本工序要求完成 ϕ430+0. 025 mm 蜗杆孔和端面的粗、精车, 为此, 设计了蜗轮箱车孔车床夹具, 其三维模型如图2 所示。那么该夹具是如何设计的呢? 图1 蜗轮箱零件 图中： 1—夹具体 2—平衡块 3—心轴 4—压板 5—角铁 6—定位销 7—支承钉 图2 蜗轮箱车孔车床夹具三维模型 车床夹具类型众多, 通过该具体实例可较全面地了解典型车床夹具的设计要点。 1、车床夹具分类 就使用范围而言, 车床夹具有通用车床夹具和专用车床夹具之分。通用车床夹具主要有如图所示的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、拨动顶尖等, 此类车床夹具已经标准化。 a) 三爪自定心卡盘 b) 四爪单动卡盘 c) 拨动顶尖 专用车床夹具根据其结构形式和装夹工件的方式不同, 分为心轴类车床夹具、卡盘类车床夹具和角铁类车床夹具, 相关说明见表。 2、车床夹具设计要点 (1) 夹具结构紧凑 夹具外轮廓尺寸要尽可能小些, 质量尽可能小, 夹具重心应尽可能靠近回转轴线, 以减小惯性力和回转力矩。 (2) 考虑平衡要求 平衡措施主要有设置平衡块和增设减重孔两种。 (3) 夹紧迅速、可靠 要设计好可靠的自锁结构。 (4) 连接准确、可靠 连接轴或连接盘 (过渡盘) 的回转轴线与车床主轴轴线应具有尽可能高的同轴度精度。另外, 夹具上所有的元件和装置不能大于夹具体的回转直径。 3、车床夹具设计步骤 (1) 要明确工件加工工艺要求, 分析工件图样所注明的加工精度和已经完成的工序。 (2) 确定工件的加工方式和定位方案, 选择合适的定位元件或支承元件, 并完成此类 元件的初步设计工作。 (3) 确定夹紧方案, 初步设计出夹紧机构及其元件。 (4) 确定夹具体结构, 设计出夹具体及其与车床的连接方式。 (5) 完成设计后, 应对整个夹具进行调整。 1、明确设计任务 设计蜗轮箱零件加工工艺流程中第 8 道工序所用的车床专用夹具。 2、确定定位方案及定位元件 (1) 确定定位方案 定位方案如右图所示。为满足蜗杆孔加工要求, 必须消除工件的六个自由度, 进行完全定位。 (2) 确定定位元件 根据本工序的定位要求, 选择角铁 (角铁支承面消除工件三个自由度)、两个支承钉 (消除工件两个自由度) 和削边心轴 (消除工件一个自由度) 作为定位元件, 具体情况见表。 3、设计夹紧方案及夹紧装置 (1) 确定夹紧力方向 (2) 确定夹紧力作用点 夹紧力应靠近加工表面, 以减少加工中工件的振动, 夹紧方案如图所示。 (3) 确定夹紧力大小 本夹具采用手动方式夹紧。 4、设计夹具结构 根据定位、夹紧的需要, 该车床夹具的结构主要由角铁、定位心轴、夹具体和平衡块等部分组成。 (1) 定位装置 1) 角铁 根据被加工工件的尺寸及强度要求确定其外形尺寸, 通过蜗轮箱底面与角铁间的面接触消除工件三个自由度。 角铁主要用于两种情况: 一是工件形状较特殊, 被加工表面的轴线要求与定位基准面平行或成一定角度; 二是工件的形状虽不特殊, 但不宜设计使用对称式夹具。 2) 定位心轴 本夹具中, 采用如图所示的削边定位心轴, 只消除一个自由度。定位心轴通过过 盈配合 (ϕ28H7 / p6) 与角铁连接, 并用对顶螺母拧紧防松。同时在另一端通过螺旋机构夹紧工件。 3) 支承钉 两个支承钉在夹具体上等高布置且位置不低于回转中心 (相对角铁支承板), 两个支承钉相隔距离应尽量大 (分别靠近工件的两端)。 (2) 夹紧装置 1) 夹紧机构 采用螺旋夹紧机构进行夹紧, 为使机构简单, 直接在定位心轴上加工螺纹, 并选用 M20 螺纹以满足强度要求。 2) 压板 压板将螺纹副产生的力传递到工件表面合适的位置, 实现对工作的夹紧，如图所示。 本夹具采用削边圆形压板, 是为了保证压板轮廓不超出