文档介绍：第一节车床夹具一、车床夹具设计要点 1 .定位元件的设计要点在车床上加工回转面时,要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合,夹具上定位元件的结构和布置,必须保证这一点。因此,对于同轴的轴套类和盘类工件,要求夹具定位元件工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合。对于壳体、接头或支座等工件,被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,则应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置,如图5—5 所示的夹具,就是根据专用夹具的轴线来确定定位销 7 的轴线及其台肩平面在夹具中的位置。定位元件结构可参见第二章所述内容设计。 2 .夹紧装置的设计要点在车削过程中,由于工件和夹具随主轴旋转,除工件受切削扭矩的作用外, 整个夹具还受到离心力的作用。此外,工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。因此,夹紧机构必须产生足够的夹紧力,自锁性能要良好。优先采用螺旋夹紧机构。对于角铁式夹具,还应注意施力方式,防止引起夹具变形。如图 5-8 所示,如果采用图 5— 8a 所示的施力方式,会引起悬伸部分的变形和夹具体的弯曲变形,离心力、切削力也会加剧这种变形;如能改用图 5-8b 所示铰链式螺旋摆动压板机构显然较好,压板的变形不影响加工精度。图 5-8 夹紧施力方式的比较 3 .夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此,要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接,用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式: 1) 对于径向尺寸 D<140mm ,或 D<(2 ~ 3)d 的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中,并用螺杆拉紧,如图 5— 9a 所示。这种连接方式定心精度较高。 2) 对于径向尺寸较大的夹具,一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图 5-9b 所示的过渡盘,其上有一个定位圆孔按H7/ h6或 H7/j s6 与主轴轴颈相配合,并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开,可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按 H7/ h6或 H7/j s6 装配在过渡盘的凸缘上,用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度,可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构,如图 5— 9c 所示,过渡盘在其长锥面上配合定心,用活套在主轴上的螺母锁紧,由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高,但端面要求紧贴,制造上较困难。图 5-9d 所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后, 其端面与主轴端面只允许有 0. 05~0. 1mm 的间隙,用螺钉均匀拧紧后,即可保证端面与锥面全部接触,以使定心准确、刚度好。图 5-9 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用,设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸,可见附表 4。4 .总体结构设计要点(1) 夹具的悬伸长度 L 车床夹具一般是在悬臂状态下工作,为保证加工的稳定性,夹具的结构应紧凑、轻便,悬伸长度要短,尽可能使重心靠近主轴。夹具的悬伸长度 L 与轮廓直径 D 之比应参照以下数值选取: 直径小于 150mm 的夹具, L/D≤1. 25; 直径在 150 ~ 300mm 之间的夹具, L/D≤; 直径大于 300mm 的夹具, L/D≤。(2) 夹具的静平衡由于加工时夹具随同主轴旋转,如果夹具的总体结构不平衡,则在离心力的作用下将造成振动,影响工件的加工精度和表面粗糙度,加剧机床主轴和轴承的磨损。因此,车床夹具除了控制悬伸长度外,结构上还应基本平衡。角铁式车床夹具的定位元件及其它元件总是布置在主轴轴线一边,不平衡现象最严重,所以在确定其结构时,特别要注意对它进行平衡。平衡的方法有两种:设置平衡块或加工减重孔。在确定平衡块的重量或减重孔所去除的重量时,可用隔离法作近似估算。即把工件及夹具上的各个元件,隔离成几个部分,互相平衡的各部分可略去不计, 对不平衡的部分,则按力矩平衡原理确定平衡块的重量或减重孔应去除的重量。为了弥补估算法的不准确性,平衡块上( 或夹具体上) 应开有径向槽或环形槽,以便调整。(3) 夹具的外形轮廓车床夹具的夹具体应设计成圆形,为保证安全,夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮廓之外。此外,还应注意切屑缠绕和切削液飞溅等问题,必要时应设置防护罩。二、车床夹具的误差分析车削加工中,因车床夹具随主轴一起回转,工件上被加工成的回转面的轴线就代表车床主轴的回转轴