内容正文:
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
任务三 铣床夹具
知识点:
◎ 铣床夹具分类。
◎ 铣床夹具设计要点。
◎ 铣床夹具设计步骤。
能力点:
◎ 能根据被加工零件的结构特点、可采用的定位基准、加工部位等确定铣床夹具的设计方案。
铣床夹具主要用于平面、沟槽、缺口、花键以及型面等加工工件的定位装夹。根据铣削时进给方式的不同, 铣床夹具通常有直线进给、圆周进给和曲线进给 (靠模) 三种类型, 其中, 直线进给方式的铣床夹具应用最多。
套筒零件图如图1所示, 本工序要求完成深度8 mm、宽度60+0. 03 mm 键槽的加工, 为此, 设计了加工套筒键槽的铣床夹具, 其三维模型如图2所示。那么, 该夹具是如何设计的呢?
图2
1—偏心轮支架 2—偏心轮 3—活动V形块 4—对刀块
5—固定 V 形块 6—圆柱销轴 7—夹具体
图1
铣床夹具类型众多, 通过该具体实例可较全面地了解典型铣床夹具的设计要点。
1、 铣床夹具分类
根据使用范围的大小, 铣床夹具分为通用铣床夹具和专用铣床夹具。
通用铣床夹具主要包括平口虎钳、自定心卡盘和单动卡盘等, 它们已经标准化, 由专门的厂家生产。
专用铣床夹具根据其应用的铣床类型不同, 可分为卧式铣床夹具和立式铣床夹具; 根据装夹工件特点的不同, 又可分为单件铣夹具、多件铣夹具和分度铣夹具。
2、铣床夹具设计要点
(1) 铣床夹具必须具有足够的夹紧力, 以防工件在夹具中松动。
(2) 铣床夹具应具有足够的刚度; 工件的加工表面应尽量不超出夹具体或工作台外; 在确保夹具具有足够排屑空间的前提下, 应尽量降低夹具高度。
(3) 充分考虑工件毛坯状况。
(4) 适时考虑增设辅助支承。
(5) 铣床夹具应具有自锁功能, 以防止工件在加工过程中因振动造成松脱现象。
(6) 应考虑必要的对刀装置。
(7) 应具有足够的排屑空间。
3、铣床夹具设计步骤
(1) 要明确工件的加工工艺要求, 分析工件图样所注明的加工精度、已加工和未加工表面, 特别要明确未加工的铸造毛坯或锻造毛坯表面。
(2) 要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, 做出初步设计。
(3) 确定夹紧方案, 初步设计出夹紧机构和元件。
(4) 考虑是否设置对刀装置, 如果采用对刀装置, 应根据工件加工表面的要求设计出对刀块等相关元件。
(5) 确定夹具体结构, 设计出夹具体与机床的连接方式。
1、明确设计任务
套筒零件为小批量生产, 需设计在铣床上加工套筒零件上键槽的专用夹具。
2、确定定位方案
(1) 定位方案
根据工件的结构特点及加工精度要求, 采用长 V 形块(消除两个移动和两个转动共四个自由度)和支承套(消除一个移动自由度)组合定位,如右图所示。
(2) 定位元件
定位元件的结构如图所示。
3、确定夹紧方案
考虑到小批量生产, 应以操作方便、快捷为主设计手动夹紧装置, 故采用偏心夹紧机构, 并增加了导向杆和弹簧,结构如图所示。工作时扳动手柄, 带动偏心轮转动, 可使活动 V 形块左右移动, 从而夹紧和松开工件。
1—导向杆 2—弹簧
4、设计夹具结构
(1) 定位装置
1) 长 V 形块
长 V 形块在该夹具中是主要定位元件, 消除工件的四个自由度。
2) 支承套
该元件的作用是消除工件的上下移动自由度, 起支承作用,
如图所示。
(2) 夹紧装置
1) 偏心轮 该夹具采用偏心夹紧机构, 根据活动 V 形块的行程设计偏心轮,如图所示。
2) 偏心轮支架
该支架主要用于支承偏心轮, 为使夹紧力平衡, 该支架高度应能保证偏心轮安装后位于活动 V 形块高度方向的中间位置, 其零件图如图所示。
(3) 辅助装置
1) 对刀块 铣槽时铣刀需要在两个方向上进行对刀, 故采用直角对刀块配以塞尺进行对刀, 直角对刀块零件图如图所示。
2) 定向键 为保证夹具体在机床上的位置正确, 应在夹具体底部设置定向键。
(4) 夹具体 夹具体零件图如图所示。
5、绘制夹具总图
1、联动夹紧机构
联动夹紧机构是指由一个原始作用力的作用同时实现若干个夹紧动作的机构。联动夹紧机构可分为单件联动夹紧机构和多件联动夹紧机构。前者用于对一个工件进行多点夹紧, 后者用于几个工件的同时夹紧。
(1) 单件联动夹紧机构
单件联动夹紧机构可通过联动装置将一个原始作用力分散到工件的若干个夹紧点对工件进行夹紧。
1) 单件双点对向联动夹紧机构
该机构将两个压板对向安装