7台阶轴的加工

四、 用一夹一顶方法安装工件
在车削较重、较长的轴体零件时，可采用一 端夹持，另一端用后顶尖顶住的方式安装工件， 这样会使工件更为稳固，从而能选用较大的切削 用量进行加工。为了防止工件因切削力作用而产 生轴向窜动，必须在卡盘内装一限位支承，或用 工件的台阶作限位。如图4-17所示。此装夹方法 比较安全，能承受较大的轴向切削力，故应用很 广泛。
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图4-17 一夹一顶安装工件
（a）用限位支承
（b）用工件台阶限位
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图4-8 活顶尖
一般前、后顶尖是不能直接带动工件转动的， 它必须借助拨盘和鸡心夹头来带动工件旋转。拨 盘后端有内螺纹跟车床主轴配合，盘面形式有两 种：一种是带有U形槽的拨盘，用来与弯尾鸡心夹 头相配带动工件旋转，如图4-9（a）所示；而另 一种拨盘装有拨杆，用来与直尾鸡心夹头相配带 动工件旋转，如图4-9（b）所示。鸡心夹头的一 端与拨盘相配，另一端装有方头螺钉，用来固定 工件。
⑵ 用划针盘找正外圆。找正时，先使划
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图4-15 用划针盘校正工件 （a）校正外圆 （b）校正平面 （c）用百分表校正工件
用四爪单动卡盘装夹工件的特点：夹紧可靠、 用途广泛，但不能自动定心，需要与划针盘、百 分表配合进行找正安装工件。通过校正后的工件 安装精度较高，夹紧可靠。适于方形、长方形、 椭圆形及各种不规则形状零件的装夹。 三、 用两顶尖安装工件
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活顶尖如图4-8所示，内部装有滚动轴承。活 顶尖把顶尖与工件中心孔的滑动摩擦变成顶尖内 部轴承的滚动摩擦，因此其转动灵活。由于顶尖 与工件一起转动，避免了顶尖和工件中心孔的磨 损，能承受较高转速下的加工，但支承刚性较差， 且存在一定的装配累积误差，且当滚动轴承磨损 后，会使顶尖产生径向摆动。所以，活顶尖适宜 于加工工件精度要求不太高的场合。
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（a）
（b）
（c）
图4-7 死顶尖
（a）普通顶尖（b）镶硬质合金顶尖（c）反顶尖
⑵ 后顶尖 后顶尖插在车床尾座套筒内使用,分为死顶尖
和活顶尖两种。常用的死顶尖有普通顶尖、镶硬 质合金顶尖和反顶尖等，如图4-7所示,死顶尖的 定心精度高，刚性好,缺点是工件和顶针发生滑动 摩擦，发热较大，过热时会把中心孔或顶针“烧” 坏，所以，常用镶硬质合金的顶尖对工件中心孔 进行研磨，以减小摩擦，死顶尖一般用于低速加 工精度要求较高的工件。支承细小工件时可用反 顶尖。
任务三 台阶轴的加工
车床主要附件
车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中 心架、跟刀架等附件。 一、 卡盘
卡盘装在主轴前端，有三爪自定心卡 盘和四爪单动卡盘两种。
（1）三爪自定心卡盘 2020/4/23 如图4-3所示，它主要由外壳体、三个
图4-3 三爪自定心卡盘 1－方孔 2－小锥齿轮 3－大锥齿轮 4－平面螺纹 5－卡爪
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图4-16 中心孔及中心钻
（a）A型中心孔及中心钻
（b）B型中心孔及中心钻
⑵ 两顶尖安装工件的方法
两顶尖安装工件的方法见图4-9（a） 及4-9（b）所示，工件支撑在前后两顶尖 之间，工件的一端用鸡心夹头夹紧，由安 装在主轴上的拨盘带动旋转。该方法定位 2020/4/精23 度高，能保证轴类零件的同轴度。
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图4-14 用三爪卡盘安装工件的方法 （a）正爪装夹圆柱面 （b）正爪装夹内圆柱面 （c）反爪装夹
三爪卡盘能自动定心，装夹方便，但 是定心精度不高。若因三爪卡盘使用太长 时间，而失去了应有的精度，在加工高精 度的工件时，也需要找正。三爪卡盘适于 装夹截面为圆形、三角形、六方形的轴类 和中小型盘类零件。
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二、 四爪卡盘安装工件
四爪卡盘的结构如图4-4所示。在四爪 卡盘上安装工件，必须保证工件的几何中 心与车床主轴的回转中心重合。找正方法 如下：
⑴ 先将卡爪张开，使相对的两个爪的距 离稍大于工件的直径。然后装上工件，先 用两个相对的爪夹紧，再用另两个相对的 爪夹紧。这时可根据卡盘端面上的圆弧线 来初步判定四个卡爪的相对位置。
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用花盘安装工件有两种形式：⑴若工 件被加工表面的回转轴线与其基准面垂直 时，直接将工件安装在花盘的工作面上， 如图4-5（a）所示；⑵若工件被加工表面 的回转轴线与其基准面平行时，将工件安 装在花盘的角铁上加工，如图4-5（b）所 示，工件在花盘上的定位要用划针盘等找 正。
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三爪自定心卡盘的卡爪可以装成正爪， 实现由外向内夹紧；也可以装成反爪，实 现由内向外夹紧，即撑夹（反夹）。正爪 夹持工件时，直径不能太大，卡爪伸出卡
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（2） 四爪单动卡盘如图4-4所示，它的 四个卡爪能各自独立地径向移动，分别通 过四个调整螺钉进行调整。其夹紧力较大， 但校正工件较麻烦。四爪单动卡盘的卡爪 也可装成正爪或反爪。
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图4-4 四爪单动卡盘
二、花盘 花盘装在主轴前端，它的盘面上有几条长短
不同的通槽和T形槽，以便用螺栓、压板等将工件 压紧在它的工作面上。它多用于安装形状比较特 别的，而三爪和四爪卡盘无法装夹的工件，如对 开轴承座、十字孔工件、双孔连杆、环首螺钉、 齿轮油泵体等等。在安装时，根据预先在工件上 划好的基准线来进行找正，再将工件压紧。对于 不规则的工件，应在花盘上装上适当的平衡块保 持平衡，以免因花盘重心与机床回转中心不重合 而影响工件的加工精度，甚至导致意外事故发生。
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图4-9 用鸡心夹头装夹工件
工件的安装
车削加工时，工件必须先在车床夹具上进行找正、夹紧。由于工 件的形状、大小和加工数量的不同，必须采用不同的安装方法。 一、 用三爪卡盘安装工件
三爪卡盘的结构如图4-3所示，安装工件如图4-14所示。安装时， 将扳手方榫插入小锥齿轮2的方孔1中转动，小锥齿轮2就带动大锥齿 轮3转动。大锥齿轮3的背面是一平面螺纹4，三个卡爪5背面的螺纹与 平面螺纹啮合，因此当平面螺纹转动时，就带动三个卡爪同时作向心 或离心移动，当三个卡爪的张开度足以容纳工件时，将工件装上，再 用板手锁紧。
用两顶尖间进行工件的安装，一般适于长轴、 长丝杠等较长工件，或须经过多次装夹，或有较 多工序的工件等情况。用顶尖安装工件，需在工 件的两端面上预先钻出中心孔。
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⑴ 中心孔的形状和种类 中心孔有：A型（不带护锥）、B型（带护锥）、C型（带螺纹孔） 和R型（带弧型）四种。常用的中心孔有A型和B型，如图4-16所示。 A型中心孔由圆柱孔和圆锥孔两部分组成。圆锥孔的角度一般是 60º，它与顶尖配合，用来定中心、承受工件重量和切削力；圆柱孔用 来储存润滑油和保证顶尖的锥面和中心孔的圆锥面配合贴切，不使顶 尖触及工件，保证定位正确。 B型中心孔是在A型中心孔的端部另加上120º圆锥孔，用以保护60º 锥面不被碰毛，并使端面容易加工。一般精度要求较高，工序较多的 工件用B型中心孔。
图4-5 花盘安装工件方法
三、顶尖、拨盘和鸡心夹头
顶尖有前顶尖和后顶尖之分。顶尖的 头部带有60º锥形尖端，顶尖的作用是定位、 支承工件并承受切削力。
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图4-6 前顶尖
⑴ 前顶尖
前顶尖插在主轴锥孔内与主轴一起旋转，如 图4-6（a）所示,前顶尖随工件一起转动。为了准 确和方便，有时也可以将一段钢料直接夹在三爪 自定心卡盘上车出锥角来代替前顶尖，如图4-6 （b）所示，但该顶尖从卡盘上卸下来后，再次使 用时必须将锥面重车一刀，以保证顶尖锥面的轴 线与车床主轴旋转轴线重合。