機(jī)械制造工藝裝備項(xiàng)目1砂輪架主軸加工工藝裝備

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1、普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材,機(jī)械制造工藝裝備 (第三版) 主編魏康民 副主編南歡盧文澈 參編徐孝昌李俊民 主審劉金乾,普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材,機(jī)械制造工藝裝備 (第三版) 主編魏康民 副主編南歡盧文澈 參編徐孝昌李俊民 主審劉金乾,項(xiàng)目1 砂輪架主軸加工工藝裝備,（1）項(xiàng)目要求 確定如圖1.1所示的磨床砂輪架主軸加工工藝裝備。,,（2）項(xiàng)目分析,1）砂輪主軸的結(jié)構(gòu)分析 由圖1.1可知，該主軸的結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)： 主軸結(jié)構(gòu)簡單，尺寸均勻，主軸的加工表面絕大部分為回轉(zhuǎn)表面，非回轉(zhuǎn)表面也為對稱表面。 主軸負(fù)載與動力均采用圓錐表面（

2、兩端圓錐面）傳遞。 主軸緊固采用螺紋聯(lián)接，易于實(shí)現(xiàn)與支承軸頸的同軸要求。 主軸軸向采用軸肩端面定位，其端面加工易于實(shí)現(xiàn)與中心線垂直。 由于砂輪架裝配以及操作空間的限制，其軸向尺寸較大，長徑比L/d1520，屬于細(xì)長軸結(jié)構(gòu)。,2）砂輪主軸的技術(shù)要求及其分析 主軸的支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn)，它的制造精度直接影響到主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度，故對它提出很高的技術(shù)要求。 主軸兩端圓錐面是安裝皮帶輪傳動套以及砂輪的定位表面，其中，心線必須與支承軸頸中心線同軸。 主軸軸向定位面與主軸旋轉(zhuǎn)中心線不垂直，會引起主軸周期性的軸向竄動，尤其是三片瓦動壓滑動軸承支承的主軸，其定位軸肩面與端面軸承形成

3、滑動推力軸承，承受加工中的軸向磨削力，因此，必須嚴(yán)格控制其垂直度要求。,3）磨床砂輪主軸加工工藝過程 經(jīng)過對主軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求的分析，可根據(jù)生產(chǎn)批量、設(shè)備條件等編制主軸的工藝規(guī)程，編制過程中應(yīng)著重考慮主要表面（支承軸頸、錐孔、短錐及端面等）和加工比較困難的表面（如深孔）的工藝措施，從而正確地選擇定位基準(zhǔn)，合理安排工序。表1.1為圖1.1磨床砂輪架主軸單件小批生產(chǎn)時(shí)的工藝過程。,4）砂輪架主軸加工常用的工藝裝備 夾具、刀具、量具及工具的選擇直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。 夾具刀具量具工具三爪定心卡盤、四爪單動卡盤、花盤、雞心夾頭、頂尖、分度頭、

4、錐堵、心軸等車刀、砂輪、中心鉆、鍵槽銑刀等游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、光滑極限量規(guī)、比較儀等中心架、跟刀架、刀桿與刀桿夾、靠模裝置等。,任務(wù)1.2 基準(zhǔn)的概念及工件裝夾方式,（1）基準(zhǔn)的概念及分類 基準(zhǔn)就是零件上用以確定其他點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)根據(jù)其功用不同分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)。 1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 圖1.3設(shè)計(jì)基準(zhǔn)示例在零件圖上用以確定零件上其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如圖1.3(a)所示的零件。,圖1.3,2)工藝基準(zhǔn) 零件在加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)及裝配基準(zhǔn)。 工序基準(zhǔn)

5、 在工序圖上，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。如圖1.4所示為一工件上鉆孔工序簡圖。,圖1.4,定位基準(zhǔn) 加工時(shí)，使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)一正確位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面可能是工件上的某些面，也可能是看不見摸不著的中心線、對稱線、對稱面及球心等。 測量基準(zhǔn) 零件檢驗(yàn)時(shí)，用以測量已加工表面尺寸形狀及位置的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。如圖1.3（c）所示，檢驗(yàn)尺寸45時(shí)，下素線D為測量基準(zhǔn)。 裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)，用以確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所采用的基準(zhǔn)稱為裝配基準(zhǔn)。,1)直接找正法 此法是用百分表、劃針或目測在機(jī)

6、床上直接找正工件，使其獲得正確位置的一種裝夾方法。 例如，在磨床上磨削一個(gè)與外圓表面有同軸度要求的內(nèi)孔時(shí)，加工前將工件裝在四爪單動卡盤上，用百分表直接找正外圓表面，即可獲得工件的正確位置，如圖1.5（a,B）所示。 直接找正法生產(chǎn)效率低，對工人技術(shù)水平要求高，一般用于單件小批量生產(chǎn)。,圖1.5,2)劃線找正法 劃線找正法是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線、對稱線和各待加工表面的加工線，然后將工件裝在機(jī)床上，按照劃好的線找正工件在機(jī)床上的裝夾位置，如圖1.5（c）所示。 3)用夾具裝夾 此法是用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的一種方法。如圖1.5(d)所示。,(3)夾具的分類及組成,

7、1)夾具的分類 一般按夾具的應(yīng)用范圍和所使用的機(jī)床來分類。夾具按應(yīng)用范圍，可分為以下5種基本類型： 通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，隨行夾具。 2)夾具的組成 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)不同，但按其各部分的主要功能分析可知，它一般是由定位元件、夾緊裝置、夾具體及其他裝置或元件組成。,,圖1.6,1菱形銷；2螺桿；3螺母；4開口墊圈；5圓柱銷；6支承板；7夾具體； 8鉆模板；9鉆套夾具體,任務(wù) 1.3定位原理,工件在夾具中的定位問題是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的重要問題。 （1）六點(diǎn)定位原理 用適當(dāng)分布的6個(gè)支承點(diǎn)來限制工件的6個(gè)自由度，如圖1.8所示。,圖1.8,應(yīng)用六點(diǎn)

8、定位原理時(shí)，應(yīng)注意以下4個(gè)問題： 工件在夾具中定位時(shí)，并非在任何情況下都必須限制6個(gè)自由度，究竟哪幾個(gè)自由度需要限制，主要取決于工件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)尺寸和加工方法等。 一般來說，一個(gè)定位支承點(diǎn)只能限制工件一個(gè)自由度。 定位支承點(diǎn)限制工件自由度的作用，可以這樣去理解，即定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)始終保持緊貼接觸。 在分析定位支承點(diǎn)起定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件在某一坐標(biāo)參數(shù)方向上的自由度被限制，是指工件在該坐標(biāo)參數(shù)方向上有了確定的位置，而不是指工件在受到使工件脫離支承點(diǎn)的外力時(shí)，不能運(yùn)動。,（2）工件的定位方式及種類 在實(shí)際生產(chǎn)中，工件加工時(shí)的定位，可能要將其6個(gè)自由度全

9、部都限制，也可能只限制其中的一部分，因?yàn)橹灰拗颇切┯绊懠庸ぞ鹊淖杂啥染托辛?。工件的定位方式有以?種： 1)完全定位 工件上的6個(gè)自由度全部被限制的定位稱為完全定位，如圖1.9所示。,圖1.9,2)不完全定位 工件上6個(gè)自由度沒有被全部限制，但能滿足加工需要的定位方式稱為不完全定位。如圖1.10(a)）,1.10(b)）,圖1.10(a,3)欠定位 應(yīng)該限制的自由度在定位時(shí)未被限制的定位稱為欠定位。在實(shí)際生產(chǎn)中欠定位是絕對不允許出現(xiàn)的。如圖1.11所示的零件在圓柱上銑鍵槽.,圖1.11,4）過定位 工件的自由度被設(shè)置的定位元件重復(fù)限制的定位方式，稱為過定位。如圖1.12，1.

10、13（a）所示，。,圖1.12,圖1.13,任務(wù)1.4 定位副的選擇和要求,（1）定位元件的基本要求 定位元件作為夾具結(jié)構(gòu)中的重要元件之一，它一般應(yīng)具備以下基本要求： 1）足夠的精度 2）耐磨性好 3）足夠的強(qiáng)度和剛度 4）良好的結(jié)構(gòu)工藝性 5）便于清除切屑,（2）工件以平面定位 1）固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式。,支承釘 如圖1.14所示為標(biāo)準(zhǔn)支承釘結(jié)構(gòu)（GB/T 22261991）。,圖1.14,支承板 如圖1.15所示為標(biāo)準(zhǔn)支承板結(jié)構(gòu)（GB/T 22361991。,,圖1.15,2）可調(diào)支承 支承點(diǎn)位置可以調(diào)整的支承為可調(diào)支承，如圖1.1

11、6所示為3種常用的可調(diào)支承。,圖1.16,圖1.17 1工件；2定位元件；3可調(diào)支承,圖1.17（b）為利用可調(diào)支承加工不同尺寸的相似工件。可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，在同一批工件加工中保持不變，其作用與固定支承相,3）自位支承 在工件定位過程中，能自動調(diào)整位置的支承稱為自位支承（也稱浮動支承）。如圖1.18(a)、(b)所示為兩點(diǎn)式自定位支承。,圖1.18(a,4）輔助支承 生產(chǎn)中，由于工件形狀以及夾緊力、切削力、工件重力等原因可能使工件在定位后還產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)定。為了提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性，通常設(shè)置輔助支承。如圖1.19所示，實(shí)現(xiàn)預(yù)定位。,圖1.19,（3）工件以圓孔定

12、位,工件以圓孔表面作為定位基面時(shí)，常用以下定位元件： 1）圓柱定位銷 如圖1.21所示為常用圓柱定位銷結(jié)構(gòu)。當(dāng),圖1.21,2）圓柱定位心軸 圓柱定位心軸主要用在車床、銑床、磨床上加工套類和盤類零件。如圖1.22所示為3種常用圓柱心軸的結(jié)構(gòu)形式。,圖1.22,3）小錐度心軸 如圖1.23所示，這種心軸的定心精度較高，可達(dá)0.010.02 mm，但軸向位移誤差較大，工件易傾斜，故不宜加工端面。,圖1.23,4）圓錐定位銷 如圖1.24所示為工件以圓孔在圓錐銷上的定位示意圖。它限制了工件的x，y，z 3個(gè)自由度，錐銷與圓孔沿孔口接觸，孔口的形狀直接影響接觸情況，從而影響定位精度。,圖

13、1.24,（4）工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱面定位時(shí)，常用的定位元件有V形塊、半圓套、定位套等。 1)V形塊 V形塊的典型結(jié)構(gòu) 如圖1.25所示為常用V形塊。,圖1.25,圖1.25V形塊的典型結(jié)構(gòu)長、短V形塊是按照V形塊量棒和V形塊定位工作面的接觸長度L與量棒直徑d之比來區(qū)分，即L/d1時(shí)為短V形塊，限制工件兩個(gè)自由度；L/d1時(shí)為長V形塊，限制工件4個(gè)自由度。V形塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)V形塊（GB/T 22081991）的結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖1.26所示。,圖1.26,,V形塊的定位特性 a.V形塊定位的最大優(yōu)點(diǎn)是對中性好 b.V形塊定位的另一個(gè)特點(diǎn)是無論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，是完整的圓

14、柱面還是局部的圓弧面，都可采用V形塊定位。 c.V形塊以兩斜面與工件的外圓接觸起定位作用。工件的定位面是外圓柱面，但其定位基準(zhǔn)是外圓軸線，即V形塊起定心作用。 d.V形塊的位置是用理論圓來標(biāo)注。如圖1.27（a）所示的夾具簡圖，要保證V形塊1與定位支承2的相對尺寸hh，以實(shí)現(xiàn)定位要求，這時(shí)V形塊的高度位置是以與其相切的圓3的軸線來表示的，這個(gè)圓稱為V形塊的理論圓。,圖1.27,2)定位套 工件以外圓柱面定位時(shí)，也可采用如圖1.28所示的定位套。圖1.28（a）為短定位套，限制工件兩個(gè)自由度；圖2.28(b)為長定位套，限制工件4個(gè)自由度。定位套結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但是定心精度不高，一般適

15、用精基準(zhǔn)定位。長短定位套的區(qū)分與長短V形塊的區(qū)分相同。,3）半圓套 如圖1.29所示兩種結(jié)構(gòu)的半圓套定位裝置，主要用于大型軸類工件及不便軸向裝夾的工件定位。工件定位面精度不低于IT9IT8，上半圓套1起夾緊作用，下半圓套2起定位 作用。,圖1.28,圖1.29,任務(wù)1.5 定位誤差的分析計(jì)算,在機(jī)械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素很多，有一項(xiàng)卻是與采用夾具來安裝工件進(jìn)行加工有關(guān)。因?yàn)閵A具的設(shè)計(jì)與制造所造成的誤差必然會影響工件的定位精度，從而反映在工件的加工精度上。為了使工藝系統(tǒng)能夠加工出合格的工件，系統(tǒng)中各組成誤差的總和 應(yīng)不超過加工允差或位置公差G，即G。而 J+G，JD+T-A，從而有：

16、 D+T-A +GG（此式稱為誤差計(jì)算不等式） 式中J與夾具有關(guān)的加工誤差； G除夾具外與工藝系統(tǒng)其他因素有關(guān)的加工誤差； D工件在夾具中定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差； T-A夾具在機(jī)床上調(diào)整安裝時(shí)產(chǎn)生的誤差。,在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類比法初步確定工件的定位方案后，可假設(shè)誤差計(jì)算不等式中的3項(xiàng)誤差各占工件公差的1/3。最后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。如果滿足D1/3G則合格；若D1/3G，表明定位誤差按絕對平均法所分得的允許公差已經(jīng)超差，此時(shí)應(yīng)按綜合調(diào)整法相互調(diào)劑，使3項(xiàng)誤差的總和不超過工序公差要求，或采取相應(yīng)工藝措施解決超差問題。,（1）定位誤差產(chǎn)生的原因 定位誤差是指用調(diào)整法進(jìn)行加工時(shí)，由于工件

17、在夾具中定位所引起的一種誤差。定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差兩項(xiàng)?，F(xiàn)舉例分析其產(chǎn)生的原因。 1）基準(zhǔn)不重合誤差 因定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，以B表示。如圖1.30所示。,圖1.30,2）基準(zhǔn)位移誤差Y 對于有些定位方式來說，即使基準(zhǔn)重合，也會產(chǎn)生另一種形式的定位誤差，即由于定位基準(zhǔn)本身發(fā)生位移而引起的基準(zhǔn)位移誤差。 工件在夾具中定位時(shí)，由于定位副制造不準(zhǔn)確及最小配合間隙的影響，定位基準(zhǔn)本身在加工尺寸方向上會產(chǎn)生一定的位移量，從而導(dǎo)致各個(gè)工件的位置不一致，造成加工誤差，把這種誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，以Y表示。,用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位（見

18、圖1.31），由于間隙的影響，會使工件的中心發(fā)生偏移，其偏移量即為最大配合間隙，即Y=Xmax=DdXmin,圖1.31,以平面定位 由于工件定位面與定位元件工作面以平面接觸時(shí)，兩者的位置不會發(fā)生相對變化，因此認(rèn)為其基準(zhǔn)位移誤差為零，即Y=0 工件以外圓柱定位 用定位套定位外圓的定位誤差，其分析計(jì)算與用圓柱心軸定位圓孔的定位誤差計(jì)算完全相同。用V形塊定位，如圖1.32所示。,由于一批工件外圓直徑尺寸的變化引起定位基準(zhǔn)相對定位元件發(fā)生位置變化，從而產(chǎn)生垂直方向的基準(zhǔn)位移誤差，即Y=OO1=d2 sin2,圖1.32,通過以上分析，可歸納如下幾點(diǎn)結(jié)論： 工件在夾具中定位時(shí)，不僅要限制工件的

19、自由度，使工件在加工尺寸方向上有確定的位置，而且還必須盡量設(shè)法減少定位誤差，保證有足夠的定位精度。 一批工件在夾具中定位時(shí)產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個(gè)：一是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，引起一批工件的工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)產(chǎn)生了位置變化，即存在基準(zhǔn)不重合誤差B；二是由于定位副制造不準(zhǔn)確，引起一批工件的定位基準(zhǔn)相對定位元件發(fā)生了位置變化，即存在基準(zhǔn)位移誤差Y。 工件以平面定位時(shí)，由于定位基準(zhǔn)面的形狀誤差（如定位基準(zhǔn)面的平行度誤差、兩基準(zhǔn)面間的垂直度誤差等），也會引起基準(zhǔn)位移誤差，但誤差值一般較小，可忽略不計(jì)。即工件以平面定位時(shí)，一般只考慮基準(zhǔn)不重合誤差，而忽略基準(zhǔn)位移誤差，即Y0。,分析計(jì)算定

20、位誤差時(shí)應(yīng)注意的問題： a.由以上分析可知，工序基準(zhǔn)相對于被加工表面在加工尺寸方向上所產(chǎn)生的最大位移量，便是定位誤差。 b.某一工序的定位方案可以對本工序所有加工精度參數(shù)產(chǎn)生不同的定位誤差，因此應(yīng)對所有精度參數(shù)逐個(gè)分析計(jì)算其定位誤差。 c.定位誤差主要發(fā)生在采用夾具裝夾工件，并按調(diào)整法保證加工精度的情況下。 d.分析計(jì)算得出的定位誤差值是指加工一批工件時(shí)可能產(chǎn)生的最大定位誤差值，它是一個(gè)界限值，而不是指某一工件精度參數(shù)的定位誤差具體數(shù)值。,（2）定位誤差的計(jì)算 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y組成。 當(dāng)B=0，Y0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)位移，故 D=Y（1.

21、3）式中D定位誤差。 當(dāng)B0，Y=0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)不重合，故D=B（1.4） 當(dāng)B0，Y0時(shí)，如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上，則D=YB如果工序基準(zhǔn)在定位基面上，則D=YB“”“”號的判定方法是：當(dāng)定位基面變化時(shí)，分析工序基準(zhǔn)隨之變化所引起Y和B變動方向是相同還是相反。兩者相同時(shí)為“”號，二者相反時(shí)為“”號。,(3)組合面定位,實(shí)際生產(chǎn)中，常用幾個(gè)定位元件組合起來同時(shí)定位工件的幾個(gè)定位面，以達(dá)到定位要求，這就是組合面定位?，F(xiàn)以生產(chǎn)中最常用的“一面兩孔”定位方式作一簡單介紹。 “一面兩孔”定位方式常用在成批及大量生產(chǎn)中加工箱體、杠桿、蓋板等零件，是以工件的一個(gè)平面和兩個(gè)孔構(gòu)成組

22、合面定位。工件上的兩個(gè)孔可以是其結(jié)構(gòu)上原有的，也可為滿足工藝上需要而專門加工的定位孔。采用“一面兩孔”定位后，可使工件在加工過程中基準(zhǔn)統(tǒng)一大大減少了夾具結(jié)構(gòu)的多樣性，有利于夾具的設(shè)計(jì)和制造。 在實(shí)際生產(chǎn)中，可采用下列方法消除過定位。,1）以兩個(gè)圓柱銷及平面支承 這種方法是減小定位銷2的直徑，使其減小到能夠補(bǔ)償孔心距及銷心距誤差的最大值，從而使x不出現(xiàn)重復(fù)限制。如圖1.36所示，假定工件上圓孔1與夾具上定位銷2的中心重合，這時(shí)第1孔的裝入條件為d1max=D1min-X1min式中d1max第1定位銷的最大直徑；D1min第1定位孔的最小直徑；X1min第1定位副的最小間隙。,圖1.36,

23、2）以一圓柱銷和一削邊銷及平面支承定位 這種方法不縮小定位銷的直徑，而采用定位銷“削邊”的方法也能增大連心線方向的間隙。這樣在連心線的方向上，仍起到縮小定位銷直徑的作用，使中心距誤差得到補(bǔ)償。,但在垂直于連心線的方向上，定位銷2的直徑并未減小，故工件的轉(zhuǎn)角誤差沒有增大，提高了定位精度。為了保證削邊銷的強(qiáng)度，一般多采用菱形結(jié)構(gòu)，故又稱為菱形銷。常用削邊銷的結(jié)構(gòu)如圖1.37所示。,圖1.37,3）削邊銷尺寸的確定 如圖1.38所示，削邊銷剩余圓柱部分的最大直徑為 d2max=D2min-X2min AE和CF應(yīng)能補(bǔ)償LD，Ld，則AE=CF=a=LD+Ld+X2min2-X1min2

24、 在實(shí)際工作中，補(bǔ)償值一般計(jì)算后，經(jīng)過分析，再進(jìn)行調(diào)整，即a=LD+Ld（1.9） 補(bǔ)償值確定后，便可根據(jù)圖2.34計(jì)算削邊銷的尺寸。 當(dāng)采用修圓削邊銷時(shí)，以b取代b1。b，b1，B的尺寸可根據(jù)表1.4選取。,菱形銷的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)可參照國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床夾具零件及部件（GB/T 220391）。,圖1.38,4）削邊銷定位誤差的計(jì)算 基準(zhǔn)不重合誤差B 與前面講的計(jì)算方法相同。 基準(zhǔn)位移誤差Y 定位基準(zhǔn)的位移方式有兩種：如圖1.39（a）所示為兩定位副的間隙同方向時(shí)定位基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，最上位置O1O2，最下位置O1O2;如圖1.39(b)所示為兩定位副的間隙反方向時(shí)定位基準(zhǔn)

25、的兩個(gè)極限位置為O1O2與O1O2。圖中，O1O2=X1max為第1定位副的最大間隙，O2O2=X2max為第2定位副的最大間隙，根據(jù)圖1.39可推導(dǎo)出,的計(jì)算公式。 在計(jì)算某一加工尺寸的基準(zhǔn)位移誤差時(shí)，要考慮加工尺寸的方向和位置。計(jì)算時(shí)，可參考表1.5。,,圖1.39,任務(wù)1.6 夾緊裝置的設(shè)計(jì),機(jī)械加工過程中，為保持工件定位時(shí)所確定的正確加工位置，需要采用一定的機(jī)構(gòu)將工件壓緊夾牢，夾具上這種用來把工件壓緊夾牢的機(jī)構(gòu)稱為夾緊裝置。 （1）夾緊裝置的組成 如圖1.47所示，夾緊裝置主要由以下3個(gè)部分組成： 1）力源裝置 2）中間傳動機(jī)構(gòu),圖1.47,3）夾緊元件 夾緊元件是夾緊

26、裝置的最終執(zhí)行元件，它與工件直接接觸，把工件夾緊。 （2）夾緊裝置的基本要求 夾緊過程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過程中位置穩(wěn)定不變，又要保證工件不產(chǎn)生明顯的變形或損傷工件表面。 工藝性要好，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造、調(diào)整和維修。 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便，夾緊迅速，安全省力。,（3）夾緊力的確定 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本問題主要是合理確定夾緊力，而力有三要素：方向、大小和作用點(diǎn)，確定夾緊力就要確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小。確定時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求，并結(jié)合工件加工中的受力狀況及定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等綜合考慮

27、。 1）夾緊力方向的確定 夾緊力的方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。主要定位基準(zhǔn)面的面積較大，限制的自由度較多，夾緊力的方向垂直于該面容易保持裝夾穩(wěn)固，從而有利于保證工序的精度要求。如圖1.48所示.,圖1.48,夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力、工件重力方向同向，這樣可減小所需夾緊力。如圖1.49所示。 夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。如薄壁套筒工件，它的軸向剛度比徑向剛度大，用軸向夾緊工件，不易產(chǎn)生變形。,2）夾緊力作用點(diǎn)的確定 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，以保證工件已獲得的定位位置不變。如圖1.50所示。,圖1.49,圖1.50,夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)

28、落在工件剛性最好的部位，以減小工件的夾緊變形。圖1.51。 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近被加工表面，以減小對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時(shí)應(yīng)在工件剛度差的部位增加輔助支承和輔助夾緊，以減小切削過程中的振動和變形。如圖1.52所示。,圖1.51,圖1.52,3）夾緊力大小的估算 在加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力的作用，從理論上講夾緊力應(yīng)與上述各力(矩)相平衡。實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率有關(guān)，而且切削力的大小在加工過程中也是經(jīng)常變化的,因此夾緊力的計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問題，通常只進(jìn)行粗略估算。 首先，假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。在

29、這些假設(shè)條件下，根據(jù)切削原理公式或切削力計(jì)算圖表求出切削力。然后找出對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力學(xué)原理估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。為保證夾緊可靠，還需乘以安全系數(shù)才得實(shí)際需要的夾緊力，即FJ=KFj 式中FJ實(shí)際需要的夾緊力； K 安全系數(shù)，一般取K=1.53，粗加工取大值，精加工取小值； Fj在最不利的條件下由靜力平衡計(jì)算出的夾緊力。,(4)基本夾緊機(jī)構(gòu) 夾具中常用夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)等。 1)斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 利用斜面直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。如圖1.54所示為幾種斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。圖1.54。,圖1.54,斜楔夾緊力的計(jì)

30、算 斜楔受作用力FQ以后產(chǎn)生的夾緊力FJ，可按斜楔受力的平衡條件求出（圖1.55）。根據(jù)靜力學(xué)平衡條件,得斜楔夾緊力的近似計(jì)算公式為 FJ=FQ/（tan（+2） ,圖1.55,斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖條件 斜楔在外力去除后，斜楔受力情況如圖1.55（b）所示。欲使斜楔具有自鎖性能，必須有斜楔的升角小于斜楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。,斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) A.夾緊力增大倍數(shù)等于夾緊行程的縮小倍數(shù) B.改變了原始作用力的方向 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的這一特征，由圖1.54中可明顯看出。 斜楔升角的選擇 根據(jù)自鎖條件和對增力比與夾緊行程的綜合考慮，手動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)選較小值

31、，一般取=68。自鎖的機(jī)動夾緊機(jī)構(gòu)中，取12，或采用雙升角斜楔（見圖1.54(b)），以獲得行程、增力、自鎖的良好效果。起始用大升角1，快速趨近工件；最終夾緊時(shí)，用小升角2使夾緊裝置得到可靠的自鎖性和輸出較大的夾緊力。不需要自鎖的機(jī)動夾緊，常取=1530。,2)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈及壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)，稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 直接用螺釘、螺母夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu),如圖1.56所示。,圖1.56,螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是結(jié)構(gòu)形式變化最多的夾緊機(jī)構(gòu)，也是應(yīng)用最廣的夾緊機(jī)構(gòu)。如圖1.57所示為常用的5種典型結(jié)構(gòu)。,圖1.57

32、,為迅速夾緊工件減少輔助時(shí)間，可采用各種快速的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。如圖1.58所示。,圖1.58,3)偏心夾緊機(jī)構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心件有圓偏心和曲線偏心兩種類型。圓偏心因結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，在夾具中應(yīng)用較多。如圖1.59所示為常見的幾種圓偏心夾緊機(jī) 構(gòu)。偏心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理如圖1.60。,圖1.59,此基圓（圖中的虛線圓）的直徑為D-2e。如果手柄裝在上半部，則就用下半部的弧形楔來工作，由于回轉(zhuǎn)中心O至圓偏心輪工作面上各點(diǎn)的距離不相等，沿順時(shí)針方向扳動手柄時(shí)，相當(dāng)于此弧形楔楔緊在轉(zhuǎn)軸和被壓表面之間而產(chǎn)生夾緊作用。圖1.60（b）為弧形楔展開圖。 圓偏心輪與

33、斜楔相比，其工作面上各點(diǎn)的升角x不是一個(gè)常數(shù)，它隨著回轉(zhuǎn)角x的改變發(fā)生很大變化。,圖1.60,圓偏心輪的自鎖條件 由于圓偏心輪夾緊工件的實(shí)質(zhì)是弧形楔夾緊工件。自鎖時(shí)，圓偏心外徑與偏心距的關(guān)系式為2eDf當(dāng)f=0.10時(shí)，De20。 當(dāng)f=0.15時(shí)，De14。 De比值稱為偏心特性或偏心率。按上述兩種偏心率制造的圓偏心輪，當(dāng)它們的外徑相等時(shí)，偏心率為14的有較大的偏心距，因而夾緊行程較大，有較好的使用性能。在實(shí)際應(yīng)用中，多采用摩擦系數(shù)為0.15，偏心率為14的圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)。,圓偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 圓偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，夾緊動作迅速，使用方便，但增力比和夾緊行程都較小，結(jié)構(gòu)抗

34、振性能差，自鎖可靠性差。適用于所需夾緊行程及切削負(fù)荷小且平穩(wěn)、工件不大的手動夾緊夾具中，如鉆床夾具。 上述介紹的斜楔、螺旋和圓偏心輪3種基本夾緊機(jī)構(gòu)都是利用斜面原理增力。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)增力系數(shù)最大，在同值的原始作用力FQ和正常尺寸比例情況下，其增力比ip比圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)大67倍，比斜楔夾緊機(jī)構(gòu)大20倍。在使用性能方面，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不受夾緊行程的限制，夾緊可靠，但夾緊工件費(fèi)時(shí)。圓偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)則相反，夾緊迅速但夾緊行程小，自鎖性能差。這兩種夾緊方式一般多用于要求自鎖的手動夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)則很少單獨(dú)使用，常與其他元件組合成為增力機(jī)構(gòu)。,（5）其他夾緊機(jī)構(gòu) 1)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 在夾緊結(jié)

35、構(gòu)設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要對一個(gè)工件上的幾個(gè)點(diǎn)或?qū)Χ鄠€(gè)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊，此時(shí)，為了減少工件裝夾時(shí)間，簡化機(jī)構(gòu)，通常采用各種聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。圖1.61（a）為對向側(cè)夾緊聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。圖1.61（b）為雙向浮動四點(diǎn)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。,圖1.61,多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)多用于夾緊中、小型工件，它只需操作一個(gè)手柄，可同時(shí)夾緊若干個(gè)工件，是提高生產(chǎn)效率的有效措施。圖1.62 。,圖1.62,2）定心夾緊機(jī)構(gòu) 當(dāng)加工尺寸的工序基準(zhǔn)是中心要素(軸線、中心平面等)時(shí)，為為使基準(zhǔn)重合以減少定位誤差，可采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。 定心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理 同時(shí)實(shí)現(xiàn)對工件定心定位和夾緊兩個(gè)作用的機(jī)構(gòu)稱為定心夾緊機(jī)構(gòu)。

36、如圖1.64(a)所示的三爪自定心卡盤。又如圖1.64(b)所示的對中夾緊機(jī)構(gòu)。,圖1.64,等速移動原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.65所示為按等速移動原理工作的螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)。,圖1.65,以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) A.彈性筒夾定心夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.66（a）所示為用于外圓柱面定位的彈簧夾頭。旋轉(zhuǎn)螺母4時(shí)，錐套3內(nèi)錐面迫使彈性筒夾2上的簧瓣向心收縮，從而將工件定心夾緊。圖1.66（b）是用于工件以內(nèi)孔為定位基面的彈簧心軸。,圖1.66,B.膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.67所示工件以大端面和外圓為定位基面，在10個(gè)等高支柱6和膜片2的10個(gè)夾爪上定位。膜片卡盤

37、定心夾緊機(jī)構(gòu)具有剛性、工藝性、通用性好、定心精度高（一般可達(dá)0.01 mm以內(nèi)），操作方便迅速等特點(diǎn)。但它的夾緊力較小，故常用于磨削或有色金屬件車削加工的精加工。,圖1.67,C.液性塑料定心夾緊結(jié)構(gòu) 如圖1.68所示為液性塑料定心機(jī)構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)。,圖1.68,6）夾具的動力裝置 現(xiàn)代高效夾具大多采用夾具動力裝置，如氣動、液壓、電磁及真空裝置等。其中，應(yīng)用最廣泛的是氣壓裝置和液壓裝置。 1）氣壓裝置 典型的氣壓傳動系統(tǒng) 氣壓裝置主要包括3個(gè)部分：汽缸、輔助裝置和管路。如圖1.69所示為氣動夾緊裝置系統(tǒng)圖。其中，所用的霧化器2、減壓閥3、止回閥4、分配閥5、調(diào)速閥6、壓力表7、汽

38、缸8各組成元件的結(jié)構(gòu)尺寸，都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)時(shí)，可查閱有關(guān)資料和手冊。 氣壓裝置的特點(diǎn) 氣壓裝置以壓縮空氣為力源應(yīng)用比較廣泛，與液壓裝置比較有以下優(yōu)點(diǎn)： a.動作迅速，反應(yīng)快。,圖1.69,c.空氣黏度小，在管路中的損失較少，便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送，易于集中操縱或程序控制等。 d.空氣可就地取材，容易保持清潔，管路不容易堵塞，也不會污染環(huán)境，具有維護(hù)簡單，使用安全、可靠、方便等特點(diǎn)。,其主要缺點(diǎn)是空氣壓縮性大，夾具的剛度和穩(wěn)定性差；在產(chǎn)生相同原始作用力的條件下，因工作壓力低，其動力裝置的結(jié)構(gòu)尺寸大。此外，還有較大的排氣噪聲。 2）液壓裝置 液壓裝置是用高壓油產(chǎn)生動力，工作

39、原理及結(jié)構(gòu)與氣壓裝置相似。其共同的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡單省力、動作迅速，使輔助時(shí)間大為減少。與氣壓裝置相比，液壓裝置有以下特點(diǎn)： 液壓油油壓高、傳動力大，在產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸比氣壓的小許多倍。 油液的不可壓縮性使夾緊剛度高，工作平穩(wěn)、可靠。 液壓傳動噪聲小，勞動條件比氣壓的好。 但是，油壓高容易漏油，要求液壓元件的材質(zhì)和制造精度高，故而夾具成本較高。,3）氣液增壓裝置 為了綜合利用氣壓和液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)，在不需要增設(shè)液壓裝置的條件下，可在非液壓機(jī)床上采用氣液聯(lián)動的增壓裝置，它具有如下的特點(diǎn)： 其油壓可達(dá)9.819.6 MPa，不需要增加機(jī)械增力機(jī)構(gòu)就能

40、產(chǎn)生很大的夾緊力，使夾具結(jié)構(gòu)簡化、傳動效率提高和制造成本降低。 氣液增壓裝置已被制成通用部件，可以各種方式靈活、方便地與夾具組合使用。 4）電動裝置 電動裝置是以電動機(jī)帶動夾具中的夾緊機(jī)構(gòu)，對工件進(jìn)行夾緊的一種方式，最常用的是電動卡盤，它的特點(diǎn)是：傳動平穩(wěn)，無噪聲，具有普通三爪自定心卡盤的通用性；與氣動卡盤相比，可省去汽缸和氣動附件，但要有供夾緊用的電動機(jī)；夾緊力較氣動的要小。,任務(wù) 1.7通用夾具,（1）三爪定心卡盤 三爪定心卡盤是車床最常用的附件，它的結(jié)構(gòu)如圖1.70所示。,圖1.70,（2）四爪單動卡盤 四爪單動卡盤也是車床常用的附件，它的結(jié)構(gòu)如圖1.71所示。四爪單

41、動卡盤的4個(gè)爪分別通過轉(zhuǎn)動螺桿而實(shí)現(xiàn)單動。根據(jù)加工的要求，利用劃針盤校正后，安裝精度比三爪定心卡盤高，四爪單動卡盤的夾緊力大，適用于夾持較大的圓柱形形工件。但找正比較費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低，常用于單件、小批量生產(chǎn)。當(dāng)加工精度要求達(dá)到0.01 mm時(shí)，還可用百分表找正。四爪單動卡盤安裝按劃線找正工件.,圖1.71,（3）頂尖 對于較長的或必須經(jīng)過多次裝夾才能加工好的工件，如細(xì)長軸、長絲杠等的車削，或工序較多、在車削還要銑削或磨削的工件，為了保證每次裝夾時(shí)的安裝精度（如同軸度要求），兩頂尖安裝工件方便，不需找正，安裝精度高。常用的頂尖有死頂尖和活頂尖兩種，如圖1.72所示。,圖1.72,（4）心軸

42、 盤套類零件其外圓、內(nèi)孔往往有同軸度要求，與端面有垂直度要求，最好保證這些形位公差的加工方法就是采用一次裝夾中全部加工完，但在實(shí)際生產(chǎn)中往往難以做到。此時(shí)，一般先加工出內(nèi)孔，以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，將零件安裝在芯軸上，再把芯軸安裝在前后頂尖之間來加工外圓和端面，一般也能保證外圓軸線和內(nèi)孔軸線的同軸度要求。圓柱芯軸是以其外圓柱面定芯、端面壓緊來裝夾工件的（見圖1.74），芯軸與工件孔一般用H7/h6，H7/g6的間隙配合，因此工件能很方便地套在芯軸上。為了消除間隙，提高芯軸定位精度，芯軸做成錐體，但錐度要很小，否則工件在芯軸上會產(chǎn)生歪斜（見圖1.75（a））。芯軸常用的錐度為C=1/5 0001/1

43、000，定位時(shí)工件楔緊在芯軸上，楔緊后孔會產(chǎn)生彈性變形（見圖1.75（b）），從而使工件不致傾斜。,圖1.74,圖1.75,（5）花盤 在車削形狀不規(guī)則或形狀復(fù)雜的工件時(shí)，三爪、四爪卡盤或頂尖都無法裝夾，必須用花盤進(jìn)行裝夾。 花盤是安裝在車床主軸上的一個(gè)大圓盤，盤面上有許多長短不等的徑向?qū)Р郏褂脮r(shí)配以角鐵、壓塊、螺栓、螺母、墊塊和平衡鐵等，可將工件裝夾在盤面上，如圖1.76所示。也可以把輔助支撐角鐵（彎板）用螺栓牢固夾持在花盤上，工件則安裝在彎板上。如圖1.77所示為加工一軸承座端面和內(nèi)孔時(shí)在花盤上裝夾的情況。,圖1.76,圖1.77,任務(wù) 1.8車刀,（1）常用車刀的種類 車刀

44、按結(jié)構(gòu)形式，可分為焊接車刀、整體車刀和機(jī)夾式車刀3類，如圖1.78所示。 圖1.78車刀按結(jié)構(gòu)形式分類焊接式車刀是將一定形狀的硬質(zhì)合金刀片用黃銅、紫銅或其他特制的焊料焊接在刀桿的刀槽內(nèi)制成的。,圖1.78,車刀按照用途不同，可分為以下8類（見圖1.79）,圖1.79,1，2成形車刀；3，15車槽、切斷刀；490左切外圓車刀；5直頭車刀; 6，11彎頭車刀；7，990偏刀； 8，14螺紋車刀;10端面車刀；12，13內(nèi)孔車刀,（2）常用車刀 常用焊接車刀用于外表面的車刀共有11種，用于內(nèi)表面的車刀共有6種。常用焊接車刀的結(jié)構(gòu)如圖1.80所示,圖1.80,機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊

45、形式有杠桿式、楔塊式、螺紋偏心式、壓孔式、上壓式及拉墊式等。 1）杠桿式夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.81所示，擰緊壓緊螺釘5，杠桿1擺動，刀片壓緊在兩個(gè)定位面上，將刀片夾緊。刀墊2通過彈簧套8定位，調(diào)節(jié)螺釘7調(diào)整彈簧6的彈力。,圖1.81,2）楔塊式夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.82所示，擰緊螺釘4，楔塊5推動刀片3緊靠在圓柱銷2上，將刀片夾緊。,圖1.82,3）螺紋偏心式夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.83所示，利用螺紋偏心銷1上部的偏心心軸將刀片夾緊。,圖1.83,如圖1.84所示。擰緊沉頭螺釘2，利用螺釘斜面將刀片夾緊。,圖1.84,如圖1.85所示。擰緊螺釘5，壓板6將刀片夾緊。,圖1.85,6）拉墊

46、式夾緊機(jī)構(gòu) 如圖1.86所示。擰緊螺釘3，使拉墊1移動，拉墊1上的圓銷將刀片夾緊。 刀桿材料用強(qiáng)度較高的鋼材制造，經(jīng)熱處理硬度HRC50。不重磨硬質(zhì)合金刀片尺寸可參見機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊。,圖1.86,(3)成形車刀 1)成形車刀的種類與用途 成形車刀主要用于車床加工各類回轉(zhuǎn)體零件的內(nèi)、外成形面，在模具零件加工中應(yīng)用很廣。成形車刀是根據(jù)工件的廓形設(shè)計(jì)的。 成形車刀按刀體形狀和結(jié)構(gòu)不同分以下3種類型 （見圖1.87）,圖1.87,2)成形車刀的前角和后角形成 成形車刀的前角、后角形成、標(biāo)注和變化規(guī)律均不同于普通車刀。為了便于測量、制造和重磨成形車刀的角度，規(guī)定前角和后角在假定

47、工作平面中表示。 棱體成形車刀 如圖1.88所示，棱體成形車刀的底面與燕尾榫基面KK垂直，后面A與KK平行，前面A與底面夾角為（f+f）。,圖1.88,如圖1.89所示，在切削時(shí)，將距工件中心最近的切削刃1安裝在工件中心位置上，在假定工作平面內(nèi)將后面A裝斜形成側(cè)后角f，同時(shí)形成了側(cè)前角f。側(cè)后角f與側(cè)前角f定義為成形車刀的前角和后角。,圖1.89,圓形成形車刀 如圖1.90所示，制造時(shí)將圓形成形車刀磨出容屑缺口，并使前面低于刀具中心h距離，h應(yīng)為h=R sin(f+f)式中R圓形成形車刀廓形的最大半徑。,如圖1.91所示，在切削時(shí)，將距工件中心最近的切削刃1安裝在工件中心位置上，并

48、將刀具中心O裝高于工件中心H，裝高量H為H=R sin f圖1.90圓形成形車刀的前角和后角圖1.91圓形成形車刀工作時(shí)的前角和后角圓形成形車刀是通過上述制造和裝刀后形成了側(cè)前角f和側(cè)后角f的。,圖1.90,圖1.91,（4）車淬硬工件車刀 在大型模具中，有不少尺寸大而形狀復(fù)雜的零件。這種零件熱處理后的變形量較大，磨削加工有困難，因此，可用硬質(zhì)合金車刀在車床上對淬硬后的零件進(jìn)行車削加工。 刀具角度必須根據(jù)工件材料和硬度、刀具材料和切削條件來正確選擇，可參考機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊列出的連續(xù)切削時(shí)刀具角度。 加工淬硬金屬工件時(shí)，應(yīng)注意的切削條件如下： 1）切削深度 車削淬硬金

49、屬工件，由于工件硬切削抗力比較大，切削深度受到機(jī)床等的剛度限制，一般切削深度都小于3 mm。但切削深度過小則會加快刀具的磨損，以大于0.1 mm為宜。 2）進(jìn)給量 進(jìn)給量的選擇主要是以刀具和機(jī)床能承受的切削力為準(zhǔn)。精加工時(shí)，考慮到加工表面粗糙度不宜太大。 3）切削速度 加工淬硬件，一般切削速度不宜過高，只要切削速度稍微偏高，刀具耐用度即顯著下降。選擇車削淬硬件切削速度時(shí)可參考機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊。,（5）中心鉆 用頂尖安裝工件，必須先在工件的端面用中心鉆在車床或?qū)Ｓ脵C(jī)床上鉆出中心孔，如圖1.92（a）所示。 帶有120保護(hù)錐面的中心孔為雙錐面中心孔，如圖1.92（b

50、）所示，主要目的是為了防止60的錐面被碰傷而不能與頂尖緊密接觸；另外,也便于工件裝夾在頂尖上后進(jìn)一步加工工件的端面。,圖1.92,任務(wù)1.9 車削用工具,車床主要加工零件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋，對于形狀較復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件，通常采用成形車削。車削零件時(shí)，一般采用中心孔定位，符合基準(zhǔn)重合原則，加工時(shí)能達(dá)到較高的相互位置精度。 車削用工具主要為刀桿與刀桿夾，車零件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋及退刀工具、仿形車削的靠模裝置。 （1）刀桿與刀桿夾 1）刀桿 彈性刀桿 如圖1.93所示結(jié)構(gòu)。尺寸和規(guī)格可查閱有關(guān)資料。 多用刀桿 如圖1.94所示為多用刀桿結(jié)構(gòu)。其尺寸和規(guī)

51、格可查閱有關(guān)資料。,圖1.93,圖1.94,彈性轉(zhuǎn)動刀桿 如圖1.95所示，其尺寸和規(guī)格可查閱有關(guān)資料。 2）刀桿夾 圖1.95彈性轉(zhuǎn)動刀桿 方刀桿夾 如圖1.96所示，其尺寸和規(guī)格可查閱有關(guān)資料。 圓刀桿夾,圖1.95,圖1.96,如圖1.97所示，其尺寸和規(guī)格可查閱有關(guān)資料。 莫氏錐柄工具用夾持器 如圖1.98所示，其尺寸和規(guī)格可查閱有關(guān)資料。,圖1.97,圖1.98,（2）車錐度工具 產(chǎn)品中常有帶錐度的孔或外圓的零件，如模具中可卸式導(dǎo)柱、導(dǎo)套、注塑模澆口及塑壓模套筒等。 如圖1.99所示為導(dǎo)柱式靠模車錐度工具。,圖1.99,車錐度工具時(shí)，切削運(yùn)動由以下

52、3部分組成： 床鞍作走刀運(yùn)動。 拆除中滑板絲杠使中滑板6能自由地滑動，固定在中滑板上的滑塊4嵌在導(dǎo)軌式靠模2的槽內(nèi)作斜向運(yùn)動。 轉(zhuǎn)直小滑板作進(jìn)給運(yùn)動，調(diào)節(jié)吃刀量。,（3）車型面工具 具有特殊型面的模具型芯、型腔、沖模的球面模柄、球面墊圈等類型工件的車削加工，屬于特型面車削。可根據(jù)工件特點(diǎn)、質(zhì)量要求及批量大小，采用雙手控制、樣板刀、組合刀具和靠模裝置、專用工夾具等各種方法加工。使用靠模裝置或?qū)Ｓ霉?、夾具的優(yōu)點(diǎn)是加工質(zhì)量易于保證，生產(chǎn)效率高。,1）靠板靠模 如圖1.100所示為車外型面靠模裝置，靠模板2由托腳固定安裝在車床床身上?？磕０迳嫌星€溝槽，槽的形狀尺寸與工件型面曲線形

53、狀和尺寸相同。中滑板上安裝接長板的端部，并與靠模板上曲線溝槽配合，用這種方法時(shí)，必須拆除中滑板絲杠。,圖1.100,2）尾座靠模 如圖1.101所示為一種擺動式車外型面尾座靠模裝置。加工時(shí)，把一個(gè)與工件形狀要求相反的靠模6裝夾在尾座7的錐孔內(nèi)，或安裝在床面上專制的夾具上，使靠模中心和車床主軸回轉(zhuǎn)中心一致。工具體11安裝在車床刀架12上，由擺桿5、銷軸4及彈簧10組成。車刀1固定在擺桿的方孔中。調(diào)整螺釘3，使緊固在擺桿另一端的滾珠8借彈簧10壓力緊貼在靠模6表面。,車削時(shí)，床鞍作縱向走刀，滾輪沿靠模曲線運(yùn)動，車刀通過銷軸、彈簧作相應(yīng)擺動，車出成形曲面。需注意：擺桿上裝支承軸9的孔與裝銷軸4的

54、孔間距應(yīng)等于裝銷軸4的孔與裝車刀1的孔距。車刀的伸出長度應(yīng)與滾輪的伸出長度相等，以免造成工件的形狀誤差。,圖1.101,當(dāng)車削長度為直徑20倍以上的細(xì)長軸時(shí)，由于其剛性差，加工過程中容易產(chǎn)生振動、讓刀等現(xiàn)象，工件出現(xiàn)兩頭細(xì)中間粗的腰鼓形，因此，應(yīng)采用跟刀架或中心架作為附加支承。 跟刀架主要用于車削細(xì)長的光軸，它裝在車床刀架的大拖板上，與整個(gè)刀架一起移動。車削時(shí)，在工件右端頭上先車出一段外圓，然后使支承與其接觸，并調(diào)整至松緊適宜。工作時(shí)支承處要加油潤滑，如圖1.102所示。中心架主要用以車削有臺階或需調(diào)頭車削的細(xì)長軸，中心架是固定在床身導(dǎo)軌上的，如圖1.103所示。,圖1.102,圖1.103,