【文章內容簡介】 7）銑凸臺 （ 8）檢查 （ 9）包裝入庫 14 第 6 章 閥體 零件的車床夾具設計 車床夾具主要用于零件的旋轉表面以及端面。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。 車床夾具的主要類型 （ 1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠 桿、接頭等零件的回轉端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （ 2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產中需自行設計的較多是安裝在車 床主軸上的專用夾具，所以閥體零件在車床上加工用專用夾具。 6. 2 車床夾具的設計要點 （ 1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上 15 定位裝置的結構和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉速越高離心力越大，這些力不僅降低夾 緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （ 2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸 D＜ 140mm，或 D＜ (2～ 3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 1a 所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。 圖 1b 所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固 。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構，如圖 1c 所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用 活套 在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的 16 定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖 1d 所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有 ～ 的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 圖 1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸，可查閱有關手冊 6. 3 閥體零件的車床專用夾具的總體設計 （ 1） 夾具的總體結 構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （ 2） 當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉軸線不平衡時，將產生較大的離心力和振動，影響工件的加工質量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產，特別是在轉速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （ 3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。 17 6. 4 閥體 零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 D? 、夾具誤差 J? 、夾具在主軸上的安裝誤差 A? 和加工方法誤差 G? 的影響。 如夾具圖所示，閥體在夾具上加工時，尺寸 的加工誤差的影響因素如下所述： （ 1）定位誤差 D? 由于 C 面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差 B? 為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差 Y? 為零。因此，尺寸 的定位誤差 D? 等于零。 （ 2）夾具誤差 J? 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，即夾具總圖上尺寸 的公差為，以及限位基面相對安裝基面 C 的平行度誤差是 . （ 3）安裝誤差 A? 因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。 （ 4）加工方法誤差 G? 如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 G? = K? /3=閥體零件的車床夾具總加工誤差是： 22A2J2D G?????????? 0 2 6 1 22 ????? 精度儲備： 0 2 3 2 6 ???CJ 故此方案可行。 18 第 7 章 閥體零件的鉆床夾具設計 鉆床上用來鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔及攻絲的機床夾具稱為鉆床夾具，習慣稱為鉆模。使用鉆模加工時，是通過鉆套引導刀具進行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆模可以提高孔及孔系間的位置精度，又有利于提高孔的形狀和尺寸精度，同時還可節(jié)省劃線找正的輔助時間，其結構簡單、制造方便，因此鉆模在批量生產中得到廣泛的應用。 鉆床夾具的主要類型 鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。 （ 1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機床上的位置固定不動浮動接頭，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 （ 2）回轉式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 （ 3） 翻轉式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8f10mm。它可以減少安裝次數，提高被加工孔的位置精度。其結構較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉，所以夾具及工件應小于 10kg 為宜。 （ 4）蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體， 其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結構簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時浮動接頭，故此鉆模的質量一般不宜超過 10kg。 （ 5）滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調夾具。這種鉆 模有結構簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點浮動接頭，生產中應用較廣。 19 鉆模的設計要點 1．鉆 套 鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆套可分為標準鉆套和特殊鉆套兩大類。 （ 1）固定鉆套 （ 2）可換鉆套 （ 3）快換鉆套 （ 4）特殊鉆套 2．鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套， 確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上， 常見的鉆模板有： （ 1）固定式鉆模板 （ 2）鉸鏈式鉆模板 （ 3）可卸（分離）式鉆模板 （ 4）懸掛式鉆模板 閥體零件的鉆床專用夾具的總體設計 1．工藝分析 （ 1）工件的加工要求 4M12 孔軸線與中心軸線的夾角是 45 度 。 4M12 孔中心相對中心軸線的位置度是 . 20 （ 2）工序基準 根據上面的要求，工序基準是兩中心軸線。 2. 閥體的螺紋孔分度鉆模結構設計 （ 1）定位方案和定位裝置的設計 工件采用端面、銷、四個 圓弧面之一在回轉臺和活動 V 型塊上定位。 逆時針轉動手柄，使活動 V 型塊轉動水平位置，在彈簧的作用下，卡在 的圓弧面上，限制了工件的軸線的自由度。 （ 2）導向方案 由于加工四個螺紋孔，要先鉆孔，然后攻絲，又是批量生產，故適宜選用可換式鉆套。 為了方便的裝卸工件，采用鉸鏈是鉆模板。 （ 3）夾緊方案 為了快速裝卸工件，采用螺釘及開口墊圈夾緊機構。 （ 4）分度方案 通過分度盤分度。 3. 工件的加工精度分析 工件在鉆床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 D? 、對刀誤差 T? 、夾具誤差 J? 、夾具在主軸上的安裝誤差 A? 和加工方法誤差 G? 的影響。 （ 1）定位誤差 D? 由于兩 中心軸線 既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差 B? 為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差 Y? 為零。因此， 21 加工孔的定位誤差 D? 等于零。 （ 2）對刀誤差 T? 不考慮鉆頭的偏斜。鉸套導向孔尺寸是 Ф ??、 mm，鉸刀的直徑是 Ф 。 對刀誤差 T? = （ 3） 夾具誤差 J? 夾具的尺寸的總誤差 ?? 分度誤差 0F?? J? = L? + F? = （ 4） 安裝誤差 A? A? =0 （ 5）加工方法 誤差 G? G? =閥體零件的鉆床夾具總加工誤差是： 22A2J2T2D G??????