机械制造技术实训电子教案 (24)

《机械制造技术实训》课 实训课题 教学目的 重点 难点 第五章
程 授 课 教 案
№ 24
实训课时 6 学时
车工技能实训（一）续（Ⅱ）
掌握车床附件的特点及其运用 掌握车床附件的特点及其运用 主 要 教 学 容
5.4
第五章 车工技能实训（一）续（Ⅱ） 车床附件及工件装夹
工件的装夹速度、精度直接影响到工件加工的质量和生产率，了解车床附件的原理、功用，正 确地掌握其使用方法，保证被加工零件在车床上与刀具之间的正确位置，在机械加工中具有非常重 要的意义。
（ａ）
图 5.24 （a）三爪卡盘 三爪卡盘及其使用示意图 （b）用三爪卡盘装夹工件示例
三爪卡盘的特点：三爪同动，能自定心，安装和校正工件非常简单、迅速，但其夹紧力较小， 不能装夹大型零件和不规则零件，可用反撑法装夹端面较大的孔。 三爪卡盘有正爪、反爪之分，其中有一副卡爪可正反使用，反爪可用来装夹大直径工件。 三爪卡盘夹紧或撑紧工件尺寸范围见表 5.6 所示。
（ａ）
图 5.27 a)、弯头鸡心夹头 b)、直尾鸡心夹头
（ｂ）
用顶尖、拨盘和鸡心夹头装夹工件示意图
该装夹方法以中心孔定位，在多工序加工中，可保证加工表面的位置精度。但因工件长、刚性 差，所以不宜用大的切削用量或断续切削。
5.4.4 中心架和跟刀架
当车削 L/D＞10 的轴类零件时，一般要用辅助支承中心架和跟刀架装夹工件，以防止工件的弯 曲变形。中心架用于可掉头车或分段车的轴类零件装夹，跟刀架用于不可以掉头车和分段车的轴类 零件的装夹。 如图 5.28 所示，中心架固定在床身导轨上，它在使用时必须在被加工工件支承部位先加工出光
杠 5，即可单独使 1、2、3、4 四个卡爪夹紧或松开，起到装夹工件的作用。 四爪卡盘装夹工件的特点是：因四个卡爪是由各自独立的丝杠控制其移动的，所以夹紧力较大， 但因四爪移动不同步，所以校正工件比较麻烦，但可以装夹单件或小批量生产中形状不规则且较重 的工件。
图 5.25
四爪卡盘及装夹示意图 （b）四爪卡盘装夹工件示例
表 5.6 三爪卡盘夹紧、撑紧工件尺寸范围
贴图 1
正爪 卡盘直径 D 夹紧尺寸范围 A－A1 80 100 125 160 200 250 320 400 500 2－22 2－30 2.5－40 3－55 4－85 6－110 10－140 15－210 25－280 撑紧尺寸范围 B－B1 25－70 30－90 38－125 50－160 65－200 80－250 95－320 120－400 150－500
图 5.32
筒夹式可胀心轴装夹法 3－工件
5.33
液性塑料心轴装夹法 3－螺钉 4－皮碗 6－工件
1－车床主轴 2－筒套 4－锥套 5－螺钉
1－心轴体 2－柱塞 5－薄壁套筒
2、弹性卡头装夹法 在要求定心和快速装夹轴类零件时，一般采用弹簧卡头装夹法，如图 5.34 所示，将工件装在弹 簧卡头 2 内，拧紧螺母 4，使带锥度的弹簧夹头 2 压向锥套 3 内收紧工件，从而起到夹紧工件的目 的。然后，将夹具体 1 装夹在车床主轴内即可。
5.4.5 心轴与弹簧卡头
1. 心轴装夹 套筒（特别是薄壁）类零件的外园的加工，经常采用心轴装夹法进行加工。常用的心轴装夹法 有三种：小锥度心轴法、台肩心轴法、可胀心轴法。 （1）小锥度心轴装夹法 如图 5.30 所示，利用心轴和工件内孔表面的弹性变形，使工件均匀的胀紧在锥度为 1/1000～ 1/8000 的圆锥面上。然后用一夹一顶法，将其装夹在车床上进行加工。该方法只适用于内孔精度较 高，尺寸不大，且定位长度＞内孔直径的零件。 （2）台肩心轴装夹法 如图 5.31 所示， 将工件套在带台肩的心轴 1 上， 用 C 型垫圈 3 螺母 4 将工件锁紧在台肩心轴上， 然后装夹在车床上即可加工。该方法只能用于内孔和外园同轴度要求不高的零件加工。
反爪 夹紧尺寸范围 C－C1 22－63 30－80 38－110 55－145 65－200 90－250 100－320 120－400 150－500
2、在四爪卡盘上装夹工件 如图 5.25 所示，四爪卡盘也是通过法兰盘安装在主轴上的，四爪卡盘上有四个卡爪，分别由四 根与卡爪后内螺纹啮合的丝杠控制，装夹工件时，只需用方头扳手分别插入卡盘圆周方孔内转动丝
图 5.34 1－夹头体
弹簧卡头装夹法 3－锥套 4－螺母
2－弹簧夹头
作
业
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课 后 小 记 授课教师
图 5.30 锥度心轴装夹法
图 3.31
台肩心轴装夹法
（3）可胀心轴法 如图 5.32 所示，为筒夹式可胀心轴，装夹时只需将工件 3 装在筒夹 2 上，拧紧螺钉 5 ，锥套 4 使筒夹 2 胀开，从而将工件胀紧在可胀心轴上。然后将可胀心轴的莫氏锥柄装在车床主轴上即可。 如图 5.33 所示为液性塑料心轴装夹法，该方法是将工件 6 套在心轴薄壁套筒 5 上，拧动螺钉 3， 使柱塞 2 下压心轴内孔道和环型凹槽内的液体塑料，使其胀紧薄壁套筒 5，由 5 再起点胀紧工件的 目的。
（a）四爪单动卡盘 表 5.7
卡盘也可以装成正爪和反爪两种。四爪卡盘夹持尺寸范围见表 5.7 所示。
四爪卡盘夹持尺寸范围
贴图 2
卡盘直径 D A Bmin Cmax
160 8－80 50 160
200 10－100 63 200
250 15－130 80 250
315 20－170 100 315
400 25－250 118 400
500 35－300 125 500
630 50－400 160 630
800 70－540 200 800
5.4.2 在花盘上装夹工件
被加工表面回转轴线与基准面互相垂直，外形复杂的工件，可装夹在花盘上车削。如图 5.26 所 示，在花盘的径向表面上分布了若干直槽，可以将工件用压板、螺钉等通过直槽压紧在花盘表面。 工件在装夹时，一般先划基准线，然后进行找正，再用压板、螺栓等压紧工件。注意，工件装夹在 花盘上必须重心在花盘的中心，这样才能保证加工时不会因振动而产生危险，如工件的质量不均匀，
滑的定位圆柱面，然后将工件用图示的方法装夹在主轴上，在定位圆柱面处调节中心架支承柱，使 工件的轴心线与回转中心同轴，并保证支承柱与工件接触松紧适当，便可加工。
图 5.28 中心架装夹工件示意图
图 5.29
跟刀架装夹工件示意图
如图 5.29 所示，跟刀架固定在床鞍上，跟车刀一起移动，它在使用时必须在工件走刀的起点处 （或工件的轴端处）车出能容纳跟刀架支承柱的一段光滑的定位圆柱面，将工件如图示装夹在拨盘、 顶尖和鸡心夹头上，在已车好的定位圆柱面处调节跟刀架的两支承柱（跟刀架只有两支承柱，另一 个由车刀代替），并保证接触松紧恰当。支承处外园的直径即为该次车削后的工件直径，每次走刀 前必须重新调节一次支承柱。
5.4.1 在三爪卡盘、四爪卡盘上装夹工件
1. 在三爪卡盘上装夹工件 三爪卡盘通过法兰盘安装在主轴上，用以装夹轴类零件的车床附件，其结构如图 5.24 所示，用扳手方头插入三爪卡盘的方孔 1 转动，就使小圆锥齿轮 2 转动，从而带动与其啮合的大圆 锥齿轮 3 转动，3 又带动与其背面螺纹啮合的三个卡爪 4 沿径向同步移动。
则可借助平衡铁安装在花盘上用以调整平衡。花盘主要适用于单件、小批量生产。
图 5.26 1－平衡铁
花盘及其使用示意图 3－压板 4－螺栓
2－工件
5.4.3 在顶尖、拨盘和鸡心夹头上装夹工件
车削 L/D＝4～10 倍的轴类零件时，常采用顶尖、拨盘和鸡心夹头来安装工件。如图 5.27 所示。 安装工件时，先将拨盘 1 安装在主轴上，让主轴锥孔内顶尖穿过拨盘和尾架顶尖一起顶住工件，将 鸡心夹头 2 夹紧工件，同时一头卡在拨盘槽内，由车床主轴旋转带动拨盘转动，拨盘再带动鸡心夹 头和工件转动，从而达到可加工的目的。