车床附件及其使用方法

附件是用来支撑、装夹工件的装置,通常称夹具。使用件(夹具)的技术经济效果十分显著。其作用可归纳如下:

(1)可扩大机床的工作范围由于工件的种类很多,而机床的种类和台数有限,采用·不同夹具,可实现一机多能,提高机床的利用率。

(2)可使工件质量稳定采用夹具后,工件各个表面的相互位置由夹具保证,比划线找正所达到的加工精度高,而且能使同一批1件的定位精度、加工精度基本一致,因此,工件互换性高。

(3)提高生产率,降低成本。采用夹具,一般可以简化工件的安装工作,从而可减少安装工件所需的辅助时间。同时,采用夹具可使工件安装稳定,提高工件加工时的刚度,可加大切削用量,减少机动时间,提高生产率。

(4)改善劳动条件。用夹具安装工件,方便、省力、安全,不仅改善了劳动条件,而且降低了对工人技术水平的要求。

1.用四爪卡盘安装工件

四爪卡盘的外形如图1a所示。它的四个爪通过4个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等,而且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心,所以装夹效率较低,装夹时必须用划线盘或百分表找正,使工件回转中心与车床主轴中心对齐,如图1b为用百分表找正外圆的示意图。

图1四爪卡盘装夹工件

2.用顶尖安装工件

对同轴度要求比较高且需要调头加工的轴类工件,常用双顶尖装夹工件,如图2所示,其前顶尖为普通顶尖,装在主轴孔内,并随主轴一起转动,后顶尖为活顶尖装在尾架套筒内。工件利用中心孔被顶在前后顶尖之间,并通过拨盘和卡箍随主轴一起转动。

图2用顶尖安装工件

用顶尖安装工件应注意:

1)卡箍上的支承螺钉不能支承得太紧,以防工件变形。

2)由于靠卡箍传递扭矩,所以车削工件的切削用量要小。

3)钻两端中心孔时,要先用车刀把端面车平,再用中心钻钻中心孔。

安装拨盘和工件时,首先要擦净拨盘的内螺纹和主轴端的外螺纹,把拨盘拧在主轴上,再把轴的一端装在卡箍上。最后在双顶尖中间安装工件。

3.用心轴安装工件

当以内孔为定位基准,并能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求,此时用心轴定位,工件以圆柱孔定位常用圆柱心轴和小锥度心轴；对于带有锥孔、螺纹孔、花键孔的工件定位,常用相应的锥体心轴,螺纹心轴和花键心轴。

圆柱心轴是以外圆柱面定心、端面压紧来装夹工件的,如图3所示。心轴与工件孔一般用H7/h6、H7/g6的间隙配合,所以工件能很方便地套在心轴上。但由于配合间隙较大,一般只能保证同轴度0.02㎜左右。为了消除间隙,提高心轴定位精度,心轴可以做成锥体,但锥体的锥度很小,否则工件在心轴上会产生歪斜(见图4a)。常用的锥度为C=1/1000~1/5000。定位时,工件楔紧在心轴上,楔紧后孔会产生弹性变形(图4b),从而使工件不致倾斜。

图3在圆柱心轴上定位

图4圆锥心轴安装工件的接触情况

小锥度心轴的优点是靠楔紧产生的磨擦力带动工件,不需要其它夹紧装置,定心精度高,可达0.005~0.01㎜。缺点是工件的轴向无法定位。

当工件直径不太大时,可采用锥度心轴(锥度1:1000～1:2000)。工件套入压紧、靠摩擦力与心轴固紧。锥度心轴对中准确、加工精度高、装卸方便,但不能承受过大的力矩。

当工件直径较大时,则应采用带有压紧螺母的圆柱形心轴。它的夹紧力较大,但对中精度较锥度心轴的低。

4.中心架和跟刀架的使用

当工件长度跟直径之比大于25倍(L/d>25)时,由于工件本身的刚性变差,在车削时,工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用,会产生弯曲、振动,严重影响其圆柱度和表面粗糙度,同时,在切削过程中,工件受热伸长产生弯曲变形,车削很难进行,严重时会使工件在顶尖间卡住。此时需要用中心架或跟刀架来支承工件。

1)用中心架支承车细长轴

一般在车削细长轴时,用中心架来增加工件的刚性,当工件可以进行分段切削时,中心架支承在工件中间,如图5所示。在工件装上中心架之前,必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽,其表面粗糙及圆柱误差要小,并在支承爪与工件接触处经常加润滑油。为提高工件精度,车削前应将工件轴线调整到与机床主轴回转中心同轴。

图5用中心架支承车削细长轴

当车削支承中心架的沟槽比较困难或一些中段不需加工的细长轴时,可用过渡套筒,使支承爪与过渡套筒的外表面接触,如图6所示,过渡套筒的两端各装有四个螺钉,用这些螺钉夹住毛坯表面,并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合。

当车削支承中心架的沟槽比较困难或一些中段不需加工的细长轴时,可用过渡套筒,使支承爪与过渡套筒的外表面接触,如图6所示,过渡套筒的两端各装有四个螺钉,用这些螺钉夹住毛坯表面,并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合。

2)用跟刀架支承车细长轴

图6跟刀架支撑长轴

对不适宜调头车削的细长轴,不能用中心架支承,而要用跟刀架支承进行车削,以增加工件的刚性,如图6所示。跟刀架固定在床鞍上,一般有两个支承爪,它可以跟随车刀移动,抵消径向切削力,提高车削细长轴的形状精度和减小表面粗糙度,如图6a所示为两爪跟刀架,因为车刀给工件的切削抗力F’r,使工件贴在跟刀架的两个支承爪上,但由于工件本身的向下重力,以及偶然的弯曲,车削时会瞬时离开支承爪、接触支承爪时产生振动。所以比较理想的中心架需要用三爪中心架,如图6b所示。此时,由三爪和车刀抵住工件,使之上下、左右都不能移动,车削时稳定,不易产生振动。

5.用花盘、穹板及压板、螺栓安装工件

形状不规则的工件,无法使用三爪或四爪卡盘装夹的工件,可用花盘装夹。花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘,盘面上的许多长槽用以穿放螺栓,工件可用螺栓直接安装在花盘上,如图7所示。也可以把辅助支承角铁(弯板)用螺钉牢固夹持在花盘上,工件则安装在弯板上。图8所示为加工一轴承座端面和内孔时,在花盘上装夹的情况。为了防止转动时因重心偏向一边而产生振动,在工件的另一边要加平衡铁。工件在花盘上的位置需经仔细找正。

图7在花盘上安装零件

图8在花盘上用弯板安装零件

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