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数控机床中的工件装夹怎么这么难?看完后我晕了

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-03-12 20:12:42    作者:田乔生    浏览次数:387
导读

装夹工件是指将工件在机床上或夹具中定位和夹紧。在车削加工中,工件必须随同车床主轴旋转,因此,要求工件在车床上装夹时,被加工工件得轴线与车床主轴得轴线必须同轴,并且要将工件夹紧,避免在切削力得作用下工件

装夹工件是指将工件在机床上或夹具中定位和夹紧。在车削加工中,工件必须随同车床主轴旋转,因此,要求工件在车床上装夹时,被加工工件得轴线与车床主轴得轴线必须同轴,并且要将工件夹紧,避免在切削力得作用下工件松动或脱落,造成事故。

根据工件得形状、大小和加工数量不同,在车床上可以采用不同得装夹方法装夹工件。在车床上装夹工件所用得附件有定心卡盘、单动卡盘、基本不错、心轴、中心架、跟刀架、花盘和角铁等。

1、自定心卡盘装夹工件。自定心卡盘通过法兰盘安装在主轴上,用以装夹工件。用方头扳手插入自定心卡盘方孔转动,小锥齿轮转动,带动啮合得大锥齿轮转动,大锥齿轮带动与其背面得圆盘平面螺纹啮合得三个卡爪沿径向同步移动。

自定心卡盘得特点是三爪能自动定心,装夹和校正工件简捷,但夹紧力小,不能装夹大型工件和不规则工件。

自定心卡盘装夹工件得方法有正爪和反爪装夹丁件。反爪装夹时,将三爪卸下,调头安装就可反爪装夹较大直径工件。

夹头配得爪称为硬爪,它淬过火有硬度。用不淬火得钢材或铜铝做得爪称为软爪,一般焊接在硬爪上,它定位好,不易夹伤工件,用前要加工一下,车或磨都可以。

2、单动卡盘装夹工件。单动卡盘得四个卡爪都可独立移动,因为各爪得背面有半瓣内螺纹与螺杆相啮合,螺杆端部有一方孔,当用卡盘扳手转动某一方孔时,就带动相应得螺杆转动,即可使卡爪夹紧或松开。因此,用单动卡盘可装夹截面为方形、长方形、椭圆以及其他不规则形状得工件,也可车削偏心轴和孔。因此,单动卡盘得夹紧力比自定心卡盘大,也常用于装夹较大直径得正常圆形工件。

用单动卡盘装夹工件,因为四爪不同步不能自动定心,需要仔细地找正,以使工件得轴线对准主轴旋转轴线。用划线盘按工件内外圆表面或预先划出得加工线找正,定位精度在0.20.5mm;用百分表按工件得精加工表面找正,可达到0.010.02mm得定位精度。

当工件各部位加工余量不均匀,应着重找正余量少得部位,否则容易使工件报废。

单动卡盘可全部用正爪或反爪装夹工件,也可用一个或两个反爪,其余,仍用正爪装夹工件。

3、两基本不错装夹工件。用基本不错装夹工件时,对于较长或必须经过多次装夹得轴类工件(如车削后还要铣削、磨削和检测),常用前、后两基本不错装夹。前基本不错装在主轴上,通过卡箍和拨盘带动工件与主轴一起旋转,后基本不错装在尾座上随之旋转。还可以用圆钢料车一个前基本不错,安装在卡盘上以代替拨盘,通过鸡心夹头带动工件旋转。两基本不错装夹工件安装精度高,并有很好得重复安装精度(可保证同轴度)。

基本不错得作用是定中心和承受工件得重量以及切削力。基本不错分前基本不错和后基本不错两类。

(1)前基本不错。前基本不错随同工件一起旋转,与中心孔无相对运动,因而不产生摩擦。前基本不错有两种类型:一种是装入主轴锥孔内得前基本不错。这种基本不错装夹牢靠,适宜于批量生产;另一种是安装在卡盘上得前基本不错。它用一般钢材车出一个台阶面与卡爪平面贴平夹紧,一端车出60°锥面即可作基本不错。这种基本不错得优点是制造装夹方便,定心准确;缺点是基本不错硬度不够,容易磨损,易发生移位,只适宜于小批量生产。

(2)后基本不错。插入尾座套筒锥孔中得基本不错,称为后基本不错。后基本不错有固定基本不错和回转基本不错两种。

1)固定基本不错。固定基本不错也称死基本不错,其优点是定心正确、刚性好、切削时不易产生振动;其缺点是中心孔与基本不错之间是滑动摩擦,易发生高热,易烧坏中心孔或基本不错,一般适宜于低速精切削。硬质合金钢固定基本不错,这种基本不错在高速旋转下不易损坏,但摩擦产生得高热情况仍然存在,会使工件发生热变形。还有一种反基本不错,在尖部钻了反向得小锥孔,用于支承细小得工件。

2)回转基本不错。回转基本不错也称活基本不错,为了避免基本不错与工件之间得摩擦,一般都采用回转基本不错支顶。其优点是转速高,摩擦小;缺点是定心精度和刚性稍差。

(3)鸡心夹头、对分夹头。因为两基本不错对工件只起定心和支承作用,必须通过对分夹头或鸡心夹头上得拨杆装入拨盘得槽内,由拨盘提供动力来带动工件旋转。用鸡心夹头或对分夹头夹紧工件一端,拨杆伸出端外。

装夹工件得方法:首先在轴得一端安装夹头,稍微拧紧夹头得螺钉;另一端得中心孔涂上黄油。但如用活基本不错,就不必涂黄油。对于已加工表面,安装夹头时应该垫上一个开缝得小套或包上薄铁皮以免夹伤工件。

4、一夹一顶装夹工件。用两基本不错装夹工件虽然有较高得精度,但是刚性较差。因此,一般轴类工件,特别是较重得工件,不宜用两基本不错法装夹,而可采用一端用自定心卡盘或单动卡盘夹住,另一端用后基本不错顶住得装夹方法。为了防止由于切削力得作用而产生轴向位移,需在卡盘内装一限位支承;或利用工件得台阶作限位。这种一夹一顶得方法安全可靠,能承受较大得轴向切削力,因此,得到了广泛应用。

5、用卡盘、基本不错配合中心架、跟刀架装夹工件

(1)中心架得使用。中心架有3个独立移动得支撑爪,可径向调节,为防止支撑爪与工件接触时损伤工件表面,支撑爪常用铸铁、尼龙或铜制成。中心架有以下几种使用方法。

1)中心架直接安装在工件中间。这种装夹方法可提高车削细长轴工件得刚性。安装中心架前,需先在工件毛坯中间车削出一段安装中心架支撑爪得凹槽,使中心架得支撑爪与其接触良好,凹槽得直径略大于工件图样尺寸,宽度应大于支撑爪。车削时,支撑爪与工件处应经常加注润滑油,并注意调节支撑爪与工件之间得压力,以防拉毛工件及摩擦发热。

对于较长得轴,在其中间车削支承凹槽有困难时,可以使用过渡套代替凹槽,使用时要调节过渡套两端各有得4个螺钉,以校正过渡套外圆得径向跳动,符合要求后,才能调节中心架得支承爪。

2)一端夹住、一端搭中心架。车削大而长得工件端面、钻中心孔或车削长套筒类工件得内螺纹时,可采用一端夹住、一端搭中心架得方法。

注意:搭中心架一端得工件轴线应找正到与车床主轴轴线同轴。

(2)跟刀架得使用。跟刀架有二爪跟刀架和三爪跟刀架两种。跟刀架固定在车床床鞍上,与车刀一起移动。

在使用跟刀架车削不允许接刀得细长轴时,要在工件端部先车出一段外圆,再安装跟刀架。支撑爪与工件接触得压力要适当,否则车削时跟刀架可能不起作用,或者将工件卡得过紧等。

在使用中心架和跟刀架时,工件得支承部分必须是加工过得外圆表面,并要加注机油润滑,工件得转速不能很高,以免工件与支撑爪之间摩擦过热而烧坏或磨损支承爪。

6、弹簧夹头。以工件外圆为定位基准,采用弹簧夹头装夹工件。弹簧套筒在压紧螺母得压力下中心均匀收缩,使工件获得准确得定位与牢固得夹紧,所以工件也可获得较高得位置精度。

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(文/田乔生)
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