一 、車(chē)床夾具的主要類(lèi)型
在車(chē)床上用來(lái)加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱(chēng)為車(chē)床夾具。車(chē)床夾具多數(shù)安裝在主軸上;少數(shù)安裝在床鞍或床身上。后一類(lèi)屬機(jī)床改裝范疇,應(yīng)用較少,不做介紹。車(chē)床夾具按工件定位方式不同分為:定心式、角鐵式、液壓夾頭和花盤(pán)式等。
1.定心式車(chē)床夾具
在定心式車(chē)床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。
2.角鐵式車(chē)床夾具
在車(chē)床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí),由于零件形狀較復(fù)雜,難以裝夾在通用卡盤(pán)上,因而須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱(chēng)其為角鐵式車(chē)床夾具。
3.花盤(pán)式車(chē)床夾具
這類(lèi)夾具的夾具體稱(chēng)花盤(pán),上面開(kāi)有若干個(gè)T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類(lèi)夾具不對(duì)稱(chēng),要注意平衡。
二、車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.車(chē)床夾具與主軸的連接方式
由于加工中車(chē)床夾具隨車(chē)床主軸一起回轉(zhuǎn),夾具與主軸的連接精度直接影響夾具的回轉(zhuǎn)精度,故要求車(chē)床夾具與主軸二者軸線有較高的同軸度,且要連接可靠。通常連接方式有以下幾種:
(1)夾具通過(guò)主軸錐孔與主軸連接
(2)夾具通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與機(jī)床主軸連接
2。對(duì)定位及夾緊裝置的要求
(1)為保證車(chē)床夾具的安裝精度,安裝時(shí)應(yīng)對(duì)夾具的限位表面進(jìn)行仔細(xì)找正。
(2)設(shè)置定位元件時(shí)應(yīng)考慮使工件加工表面的軸線與主軸軸線重合。
(3)車(chē)床夾具的平衡及結(jié)構(gòu)要求
對(duì)角鐵式、花盤(pán)式等結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的車(chē)床夾具,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用平衡裝置以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)及主軸軸承的磨損。
車(chē)床夾具一般都是在懸臂狀態(tài)下工作的,為保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性;夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單緊湊,輕便且安全,懸伸長(zhǎng)度盡量小,使重心靠近主軸前支承。為保證安全,夾具體應(yīng)制成圓形,加具體上的各元件不允許伸出夾具體直徑之外。此外,夾具的結(jié)構(gòu)還應(yīng)便于工件的安裝、測(cè)量和切屑的順利排出或清理。
1 .設(shè)計(jì)定位裝置時(shí)應(yīng)使加工表面的回轉(zhuǎn)軸線與車(chē)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合。
2 .設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)一定要注意可靠,安全。因?yàn)閵A具和工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn),除了切削力還有離心力的影響。因此夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力必須足夠,自鎖要可靠,以防止發(fā)生設(shè)備及人身事故。
圖 6-29 為夾緊力實(shí)施方案的比較。圖 6-29b 的夾緊方案安全可靠性?xún)?yōu)于圖 6 -29a 的夾緊方案。
3 .夾具與車(chē)床主軸的連接方式,根據(jù)夾具體徑向尺寸的大小,一般有兩種方法:
( 1 )對(duì)于徑向尺寸 D < 140mm , 或 D < (2—3)d 的小型夾具,一般用錐柄安裝在主軸的錐孔中,并用螺栓拉緊。如圖 6— 30a 所示。
( 2 )對(duì)于徑向尺寸較大的夾具,一般通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸前端連接。如圖 6-30b,c,d 所示,其連接方式與車(chē)床主軸前端的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。專(zhuān)用夾具以其定位止口按 H7/h6 ,或 H7/js6 裝配在過(guò)渡盤(pán)的凸緣上,再用螺釘緊固。為了提高安裝精度,在車(chē)床上安裝夾具時(shí),也可在夾具體外圓上作一個(gè)找正圓,按找正圓找正夾具中心與機(jī)床主軸軸線的同軸度,此時(shí)止口與過(guò)渡凸緣的配合間隙應(yīng)適當(dāng)加大。
4 .夾具的懸伸長(zhǎng)度 L 與輪廓尺寸 D 的比值應(yīng)參照下列數(shù)值選?。?/p>
直徑小于 150mm 的夾具, L/D ≤ 1.25 ;
直徑在 150mm ~ 300mm 之間的夾具, L/D ≤ 0.9 ;
直徑大于 300mm 的夾具, L/D ≤ 0.6 。
5 .夾具總體結(jié)構(gòu)應(yīng)平衡。因此一般應(yīng)對(duì)夾具加配合塊或減重孔。為了彌補(bǔ)用估算法得出的配重的不準(zhǔn)確性,配重塊(或夾具體)上應(yīng)設(shè)置徑向槽或環(huán)形槽,發(fā)便調(diào)整配重塊位置。
6 .為了保證安全,夾具體上的各種元件不允許突出夾具體圓形輪廓以外。
7 .夾具體總圖上的尺寸標(biāo)注除與一般機(jī)械裝置圖樣有相同的要求外,還應(yīng)注意其自身的特點(diǎn)。即在夾具總圖上還應(yīng)標(biāo)出影響定位誤差、安裝誤差和調(diào)整誤差有關(guān)的尺寸和技術(shù)要求。
影響定位誤差的主要是定位元件或定位副的制造公差或配合公差。如圖6 — 26 中兩定位銷(xiāo)公差 ф 9f 9 和 ф 9f 7 及兩銷(xiāo)中心距 142 ± 0.06mm 等。
影響安裝誤差的主要是定位元件工作面與機(jī)床連接面之間的尺寸精度和位置精度。夾具體上的底面(如圖 6 — 24 中 A 面、圖 6 — 26 中 E 面等)則體現(xiàn)機(jī)床主軸的端面;而夾具上的工藝孔(如圖 6 — 24 中工藝孔¢ d )、夾具體上的止口(如圖 6 — 26 中¢ 170H7 孔)或夾具體外圓上的找正圓均體現(xiàn)機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸心線。因此定位元件工作面與這些連接面均應(yīng)標(biāo)出尺寸精度或位置精度。如圖 6 — 24 中的尺寸 100 ± 0.05 mm 和 57.5 ± 0.05 mm 。又如圖 6 — 26 中對(duì) C 面的平行度要求等。
影響調(diào)整誤差的是刀具與定位元件工作面之間的尺寸精度和位置精度