机床专用夹具

第五章 机床专用夹具 第一节 车床夹具 一、车床夹具的特点 大家所熟悉的普通车床上常用的三爪自定心、四爪单动卡盘、各类顶尖及通用夹 头等夹具在工作时，大多与车床主轴一起，带动工件高速回转，所以，车床夹具一般具 有下述特点： ! "车床夹具多具有足够的强度、刚性和可靠的夹紧装置，以保证能牢固地夹持工 件随同主轴高速回转，并克服离心惯性力和切削力。 # "车床夹具一般都具有较匀称的结构，以减少高速回转时的不平衡离心惯性力， 当夹具总体结构不能保持比较匀称（如花盘角铁类结构）时，夹具上多设置有专门的 静平衡结构（配重铁、平衡块等）。 $ "车床夹具多为自动定心夹具（如三爪自定心卡盘、弹性夹头、弹性胀套等）。 % "夹具工作时，其对称轴线与机床主轴保持同轴，故夹具相对机床主轴的安装多 具有较完善的对定结构（定心锥柄、定心轴颈、止口等结构）。 & "只要结构空间允许，夹具设计都尽量兼顾安全操作防护措施，例如必要的护 板、护罩及封闭结构等。 二、车床夹具类型及其结构 生产中的车床夹具的具体种类很多，结构繁杂，概括起来，常用车床夹具一般可 分为心轴类、卡盘类、顶尖类、花盘角铁类和其他特殊结构类五个大类。 ! "心轴类车床夹具 ·!’(· 第五章 机床专用夹具 心轴类车床夹具多以工件的精加工、半精加工内孔作为定位表面，对工件进行安 装，以保证工件加工的外圆、端面等要素相对于工件内孔轴线的同轴度、圆跳动等位 置公差要求。还有间隙配合心轴（见图 ! " # " $%），过盈配合心轴（见图 ! " # " $&）。 生产中的车床夹具和圆磨床夹具还广泛使用各种花键心轴、弹簧心轴和顶尖式心轴。 图 ! " # " $ 心轴 %）间隙配合心轴 &）过盈配合心轴 ’）花键心轴 图 ! " # " $’为一般花键心轴的结构，用于各类内花键孔工件的安装，它根据工 件花键的不同定心方式（外径定心、内径定心、齿形定心等）的安装要求，设置心轴工 作部（外花键轴体）相应轴径（外径、内径、齿形部）的定心尺寸及其公差带。 图 ! " # " (为三种弹簧心轴的结构。图 %为前推式弹簧心轴，转动螺母 $，弹簧 筒夹 (右移，由于斜面作用原理，筒夹 (发生张口，使工作部的工件定心并夹紧。这 种结构由于筒夹 (有轴向位移，工件内径尺寸不同，则轴向位移量也将不同，所以工 件不能进行轴向定位。图 &为带强制退出型不动式弹簧心轴，转动螺母 )，推动螺母 内空刀槽中的滑条 !左移，使锥形拉杆 #移动，迫使筒夹 *弹性胀开而将工件定心夹 紧。反向旋转螺母，滑条将强制性右移而使筒夹松锁。这种弹簧筒夹工作时不发生 轴向移动，故可以依靠其定位轴肩完成工件的轴向定位。图 ’为加工薄壁长套筒类 工件用的分开式弹簧心轴，其心轴体 $(和 +分别置于车床主轴和尾座中，当用尾座 套筒顶紧工件时，锥套 ,左移顶紧工件，同时撑开筒夹 -，使工件右端定心；转动螺母 $$，可使筒夹 $.轴向移动，依靠心轴 $(的 )./锥角撑开弹簧筒夹 $.使工件左端定心； ·(*,· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 进一步顶紧尾座套筒，可使工件夹紧。 图 ! " # " $ 弹簧心轴 %）前推式弹簧心轴 &）不动式弹簧心轴 ’）分开式弹簧心轴 (、)、((—螺母 $、*、+、(,—筒夹 !—滑条 #—拉杆 -、($—心轴体 .—锥套 图 ! " # " )为一种顶尖式心轴，套类工件以内孔端口在 *,/顶尖锥面上定位，拧 紧螺母 *时，活动顶尖套 !左移，使工件定心夹紧。由于各类心轴结构简单，制造方 便，定心精度较高，操作简单、迅速，被广泛应用于普通车床、圆磨床中。 图 ! " # " ) 顶尖式心轴 (—心轴 $—固定顶尖套 )—工件 !—活动顶尖套 #—快换垫圈 *—螺母 $ 0卡盘式车床夹具 ·)*.· 第五章 机床专用夹具 卡盘式夹具广泛地应用于通用车床、铣床、钻床及圆磨床上，其夹紧多采用定心 夹紧机构，且多具有对称性结构，常用来装夹回转类外形结构的工件。 图 ! " # " !为斜楔—滑块式定心夹紧卡盘，卡盘靠楔形块 $的轴向移动推动三 个滑块卡爪 %对工件实行定心夹紧。装夹工件时，工件以!&’#((内孔套装在三个滑 块卡爪上，并以其左端面靠紧端面定位盘 &，拉杆螺钉 !在气动力或液动力作用下向 左移动时，楔形块上的斜楔使 %个滑块卡爪同步地径向外移，将工件内孔胀紧。向右 移动拉杆螺钉，楔形块放松滑块卡爪，在弹簧销 #作用下，滑块卡爪向内收缩，松开工 件。 图 ! " # " ! 斜楔—滑块式定心夹紧卡盘 &—定位盘 $—楔形块 %—滑块卡爪 !—拉杆螺钉 #—弹簧销 图 ! " # " #为一种定心夹紧两爪卡盘，这种卡盘比较适合于装夹异形外廓的小 型工件。其主要结构为螺杆 %，两端分别为等螺距的左右旋螺纹，当用套筒扳手转动 螺杆，受叉形块 )的限制，螺杆不能轴向移动，从而使两个卡爪 !、#在夹具体 &的 *形 槽中相对移动，对工件实行定心夹紧和松开。两个卡爪根据工件的具体外形做成专 用卡爪，成对使用。装夹不同工件，只需要换不同的卡爪，见图 +。 ·!),· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 图 ! " # " # 定心夹紧两爪卡盘 $—夹具体 %—过渡盘 &—螺杆 !、#—卡爪 ’—叉形块 图 ! " # " ’为一种少齿差行星减速电动卡盘。这个卡盘直接以电动机为动力 源，通过内齿轮 ’，偏心轴 (和两个行星齿轮 )、*所组成的少齿差行星减速传动机构， 把电动机的高速转动进行大比例的降速并增大转矩，经内齿轮输出给通用三爪自定 心卡盘的盘丝（端面螺纹），卡爪驱动装置，从而实现卡爪运动的电动控制。 位于机床主轴右端的卡盘驱动电机将动力由胶木齿轮 %经齿轮 &啮合传给传动 轴 !，见图：传动轴的右端固连有少齿差行星减速机构的偏心轴，由偏心轴的高速转动 带动两个行星齿轮作高速行星传动，由于内齿轮为动轮，加上限位销 #的限制作用， 结果使两个行星齿轮只能作高速的行星摆动（平动），从而在内齿轮上得到少齿差行 星减速传动的大降速比的转动输出。这种传动降速比大，结构紧凑，且卡爪的运动直 接通过电动机来控制，易于实现装夹动作的自动化。 图 ! " # " )为一种不停车卡盘，此卡盘可以在车床主轴不停车的高速回转条件 下装卸工件，大大节省装卸辅助时间。要夹紧工件，可用扳手转动转轴 $%，通过其齿 轮，齿条 $$传动使导柱 (轴向移动，经拨叉 $+、滑块 *带动外滑套 &作轴向移动，外滑 ·#’*· 第五章 机床专用夹具 套 !上的内锥孔在移动中挤压钢球 "，并通过内锥套 #、挤压弹簧卡头 $来夹紧工件。 图 " % # % & 行星减速电动卡盘 ’—夹具体 (—胶木齿轮 !—齿轮 "—传动轴 #—限位销 &—内齿轮 $、)—行星齿轮 *—偏心轴 ’+—传动销 图 " % # % $ 不停车卡盘 ’—支座 (—键 !—外滑套 "—钢球 #—内锥套 &—调整环 $—弹簧卡头 )—滑块 *—导柱 ’+—拨叉 ’’—齿条 ’(—转轴 ·&&)· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 由于这类卡盘是借助于弹簧卡头的微量弹性变形来夹紧工件的外圆，夹紧行程 较小，故这类卡盘适用于外圆精度较高的棒料毛坯的装夹。 内锥套及调整环 !可根据棒料毛坯的外径尺寸预调弹簧卡头的张口尺寸。 为保证夹紧后外滑套的自锁，其内锥孔的斜角!" 应小于钢球与内锥间的摩擦角。 这种结构通过拨叉、滑块的左右移动，实现了在主轴不停转的情况下，使弹簧卡 头产生张口、缩口，实现松开、夹紧动作，大大提高装夹工作效率。如果在主轴后端装 上棒料自动送料机构和凸轮自动松夹装置，就可以不停车地自动上料和夹紧。这种 夹紧结构在自动车床和自动生产线上得到了广泛的应用。 # $花盘式车床夹具 被车削加工的工件为非回转类外形轮廓的杆类、拨叉类、箱壳类、盖板类等不易 于用卡盘、心轴等夹具装夹的工件时，在小批量生产中，常采用花盘式车床夹具。 图 % & ’ & (为一种花盘角铁式车床夹具，用以镗车瓦座工件的内孔，油槽及端面 等，由于工件具有较稳固的安装平面，故车床夹具采用带 )*+角铁的花盘来装夹工件。 图 % & ’ & ( 花盘角铁式车床夹具 "—圆柱定位销 ,—削边定位销 #—平衡块 %—导向套 ’—工件 !—压板 -—夹具体 (—轴向定程基准 夹具采用平面双销为工件提供定位依据，并用螺钉，压板压紧工件两侧安装凸 缘；若工件内孔轴向尺寸较长，可采用导向套 %前导镗杆。由于此类结构的夹具，工 件系统多为不匀称结构，工件夹紧以后很难保证花盘回转系统的静平衡，为防止高速 转动时产生较大的离心惯性力，花盘式车床夹具上多半专门设置有一定质量的平衡 块 #（俗称配重块、配重铁等），以尽量减小花盘系统静不平衡的重径积。另外，采用花 盘夹具时，机床加工应尽量避免采用高转速。 图 % & ’ & )为一种导板可移动式花盘夹具，这种夹具可以通过导板的移动转换 工位，依次完成不同位置的加工 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。 ·-!(· 第五章 机床专用夹具 夹具通过平面、双 !形块为工件提供定位依据，并利用移动 !形块 "将工件夹紧 在可移动导板 #上，导板在楔形导轨 $的约束下，可以左右滑动，实现直线方向上的 工位转换。把导板移向滑轨的左侧，与挡销 % 接触对定，并由压板 & 锁紧可移动导 板，即可对工件右侧孔进行加工（见图中位置）；将导板移向右侧并与挡销 ’对定、锁 紧，就可对工件的左侧孔进行加工。若在导板与夹具体间设置直线分度、对定机构， 就可以完成工件在导板滑动直线方向上的多工位的加工内容。 图 & ( ) ( * 可移动式花盘夹具 %、’—挡销 "—移动 !形块 #—可移动导板 &—压板 )—固定 !形块 $—楔形导轨 对于外形轮廓比较复杂，不便于卡盘和花盘装夹及回转的较大型工件，也常把机 床适当加以改装，把夹具安装在机床床身或拖板上，以完成工件的装夹。 各种标准顶尖的代号及其应用特点和部分自动定心夹紧机构在前面定位，夹紧 章节中已作介绍，不再重述。 第二节 钻床夹具 一、钻床夹具的特点 % +钻床夹具的特点 ·,’,· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 在一般钻床上对工件进行孔加工，多具有下述特点： （!）刀具本身的刚性较差 钻床上所加工的孔多为中小尺寸的孔，其工序内容不外乎钻、扩、铰、锪或攻螺纹 等加工，所以，刀具直径往往较小，而轴向尺寸较大，刀具的刚性均较差。 （"）多刀刃的不对称，易造成孔的形位误差 钻、扩、铰等孔加工刀具，多为多刃刀具，当刀刃分布不对称，或刀刃长度不相等， 会造成被加工孔的制造误差，尤其是采用普通麻花钻钻孔，手工刃磨钻头所造成的两 侧刀刃的不对称，极易造成被加工孔的孔位偏移、孔径增大及孔轴线的弯曲和歪斜， 严重影响孔的形状、位置精度。 （#）普通麻花钻头起钻时，孔位精度极差 普通麻花钻轴向尺寸大，结构刚性差，加上钻芯结构所形成的横刃，破坏定心，使 钻尖运动不稳，往往在起钻过程中造成较大的孔位误差。在单件、小批量生产中，往 往要靠操作工在起钻过程中不断地进行人工校正控制孔位精度，而在大批量高效生 产中，则需依靠刀刃结构的改进和夹具对刀具的严格引导解决。 综合以上孔加工特点，钻床夹具的主要任务是要解决好工件相对刀具的正确加 工位置的严格控制问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。在大批量生产中，为有效地解决钻头钻孔孔位精度不稳定 问题，多直接设置带有刀具引导孔的模板，对钻头进行正确引导和对孔位进行强制性 限制。尤其是对箱体、盖板类工件的钻孔，往往要同时由多支钻头一次性地钻出众多 的孔，为保证加工孔系的位置精度，一定要通过一块精确的模板，把多个孔位由引导 孔限制好。这种用来正确引导钻头控制孔位精度的模板，称为钻模板。 专业化、高效生产中的钻床夹具，通常具有较精确的钻模板，以正确、快速地引导 钻头控制孔位精度，这是钻床夹具的最主要的特点。所以，习惯上又把钻床夹具称为 钻模。为防止钻刃破坏钻模板上引导孔的孔壁，多在引导孔中设置高硬度的钻套，以 维持钻摸板的孔系精度。 " $钻模设计和使用中应注意的问题 除上述结构特点外，设计和使用钻床夹具，尚需注意以下几个问题： （!）应正确地确定夹具夹紧力的方向和大小 孔加工工序一般轴向力均较大，尤其是钻孔，普通钻头的横刃，极不利于钻削的 进行，将产生相当大的轴向抗力，若夹紧工件的夹紧力方向选择不当，将会严重地影 响钻削工件夹紧的可靠性，特别是当采用大直径、多钻头高速机动进给时。夹具设 计，多把夹紧力与切削轴向力取在相同方向上，并直接指向夹具的主要定位基准面， 以借助钻头的轴向切削力增大安装面上的摩擦力，保持工件加工过程中的稳固性。 （"）注意夹具与工作台间的牢固连接问题 由于普通麻花钻的螺旋结构，使得两个左右主切削刃的外缘处具有较大的正前 角，当钻头即将钻通工件，钻心横刃不再受工件材料阻碍时，钻头原来所受的巨大轴 ·%&’· 第五章 机床专用夹具 向抗力由于钻心的穿透会瞬间消失，而此时尚未切出工件的左右钻刃外缘的正前角， 由于主轴旋转的作用，使得钻头上所受的轴向力会突然反向，使进给机构的传动间隙 反向，造成钻刃进给量的突然增大，从而造成较大的拔钻力（工件孔底材料咬住钻刃， 施加给钻头的强大拉力）。这个拔钻力严重时，会把钻头从钻套中强行拉出，若钻头 装夹牢固，则旋转着的钻头可能会把夹具中的工件连同模板同时拔出，造成事故。所 以，除非是较小型的翻转式夹具，一般钻床夹具在专业化高效生产中，多强调与机床 工作台保持牢固的连接，尤其是当钻孔孔径大于 !"##，并采用较大进给量机动进给 时，更应特别注意钻头即将钻通工件的一瞬间的安全性。 二、钻床夹具的结构类型 钻床夹具应用广泛，种类较多，常用钻床夹具的结构类型，大致可分为固定式、回 转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式等几种主要类型。 $ %固定式钻模 固定式钻模是指工件装上夹具后，直至所有孔加工工序内容完成的全过程中，工 件及夹具始终保持不动的钻床夹具。这种夹具相对机床的位置固定不动，工件在夹 具中的位置固定不动，钻套相对刀具的精确位置可以通过严格的调装，达到相当高的 精度，整个夹具的活动环节很少，夹具的刚性较好，所以固定式钻模的钻孔位置精度 较高。但钻孔的方向和位置不能变动，机动性差。一般情况下，固定式钻模往往由于 钻模板的设置使夹具的敞开性变差，装卸工件较麻烦，所以，工件的装夹效率较低。 固定式钻模一般多用于机动性较好的摇臂钻床上，以便对多个孔依次换位钻削，或者 用于组合多轴钻上，同时对多孔进行钻削，单孔加工可用于普通立钻上。 图 & ’ ( ’ $"为一种固定式钻模，用以钻套筒工件上的小孔。夹具以心轴 )和端 面定位套 &为工件提供定位基准依据，保证钻套 (的轴线相对心轴的对称度、垂直 度，从而保证被加工孔相对工件内孔的位置精度；夹具保证钻套的轴线相对端面定位 套的环形端面间的距离，从而保证被加工小孔在工件上的轴向尺寸要求。削边偏心 轮 !上装有手柄，它与开口垫圈 *和复位弹簧 +一起组成偏心夹紧机构，可以快速地 对工件进行装卸。由于是单孔加工，且孔径较小，钻孔可以在小型台钻上进行。 ! %回转式钻模 在中、小批量生产中，对于分布于同一圆周上的多个等直径孔的加工，往往采用 回转式钻模来装夹工件。回转式钻模可以带动工件进行回转，以完成同一圆周上分 布的多个孔的依次加工，孔的位置精度由钻套和夹具上的回转分度对定机构来保证。 根据钻模板在夹具上不同的设置，可以把回转式钻模分为模板固定式和模板回 转式两种。 模板固定式回转钻模的钻模板为固定式结构，一般与夹具体固连在一起，以保证 钻套与钻头的严格同轴关系，减少二者间的摩擦与磨损，维持和提高钻套的引导精 ·",)· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 度，而工件则单独装在回转分度盘的心轴上，由心轴带动进行回转换位。工件上的加 工孔位精度由工件相对钻套的回转精度，即分度盘、心轴的分度、对定精度来保证。 图 ! " # " $% 固定式钻模 $—夹具体 &—偏心轮 ’—弹簧 !—端面定位套 #—钻套 (—衬套 )—钻模板 *—心轴 +—开口垫圈 模板回转式钻模的钻模板与工件一起装在回转心轴上，将随同工件一起回转换 位，这种结构的钻模把回转分度，对定的误差直接由心轴带给钻模板上的钻套，引起 钻套轴线与钻头轴线间的同轴度误差，严重地破坏钻套的引导精度，钻套过大的歪斜 量甚至会导致钻刃摩擦钻套孔壁，造成刀刃和钻套的损伤。这种钻模一般只是在工 件孔的分度精度要求很低时，为简化夹具的分度、对定机构才采用，一般情况下较少 应用这种结构。 图 ! " # " $$为一模板固定式回转钻模，用于依次加工工件上同一截面圆周上均 布的六个小孔，将工件安装在可以回转分度的心轴 ’上，由分度盘 !及对定销 #组成 的分度、对定机构来控制六个小孔沿圆周分布的等分性。钻模板 $及钻套 &固定在 夹具体 (上，保证与刀具间的位置精度。回转心轴的锁紧由锁紧螺母 )完成。 生产中，为简化回转式钻模的结构及其设计、制造生产过程，缩短工艺装备的准 备周期，常把夹具的回转部分直接用通用回转工作台来代替，使钻模的结构大为简 化，并提高夹具的通用化程度。 ’ ,移动式钻模 移动式钻模是指工件安装到夹具上后，可通过夹具整体的自由移动或夹具局部 结构的直线移动来依次完成多个孔的加工的钻模。 整体自由移动式钻模一般适用于在台钻、立钻上钻削小尺寸孔的小型多孔工件， 由于钻削小孔，钻削扭矩较小，钻模在自身重力及摩擦力作用下，完全可以与钻削扭 力矩相平衡，加上手动进给，一般不大会发生拔钻危险，所以，夹具与工作台不需固连 在一起，这样，可以利用夹具本身的移动来进行孔位的转换而加工多孔。 ·$)*· 第五章 机床专用夹具 图 ! " # " $$ 回转式钻模 $—钻模板 %—钻套 &—心轴 !—分度盘 #—对定销 ’—夹具体 (—锁紧螺母 图 ! " # " $%为一种移动式钻模，夹具本身具有导轨、移动换位装置，钻完一个孔 后，夹具可以带动工件在导轨的引导下进行定向移动，转换孔位。这种结构本身经常 具有活动模板，靠模板上的钻套引导钻头，确定孔位。当换位工作只需进行一次时， 可以应用图 ! " # " $%中挡板限位机构，靠挡板 $、%来限定滑板及工件的最终移动位 置，进行两孔位的转换。当孔数较多，且孔位精度要求较高时，可采用直线分度对定 机构来完成孔位间的转换。 图 ! " # " $% 移动式钻模 $—右挡板 %—左挡板 ! )翻转式钻模 翻转式钻模属于一种活动式钻模，工件一次性安装到夹具中后，可以借助夹具使 用过程中的手动翻转，更换夹具相对刀具的加工方向和安装基面，从而可依次完成工 件不同加工面上不同方位的孔加工。只是工件的这种翻转换面是通过手动翻转夹具 ·%(*· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 实现的，所以要求工件及夹具的总质量不能太重。 通过手动的翻转换面，极大地提高钻模使用的机动性能，可在一次安装条件下实 现小型工件上任意方向孔的加工。当小型工件具有空间交错的斜方向小孔加工要求 时，往往优先考虑翻转式钻模的使用。由于这种钻模的活动性，使钻套相对钻头的位 置关系不稳定，加上翻转造成夹具及工件的加工安装基准面不断地转换，所以，加工 出的孔系精度往往不高。 图 ! " # " $%为一种翻转式钻模，用来加工图 ! " # " $%&中的工件外圆柱面上的 三个均布小孔和端面上的三个小孔，并保证两组孔在 %’()空间范围内的相互均匀分 布。 图 ! " # " $% 翻转式钻模 $—夹具体 *—钻套 %—螺母 !—钩形压板 工序图 ! " # " $%&中，要求工件以 +$ 端面为第一定位基准，以保证工件的安装稳 定性；以 +* 外圆柱表面为第二定位基准，大致保证两组孔的孔系中心相对工件外圆 的位置精度。 夹具为工件的定位提供内孔表面 !* 作第二定位基准依据，端面 !$ 为第一定位 基准依据，利用两个钩形压板 !和夹紧螺母 %，把工件与夹具安装成一体，依靠夹具体 ·%,-· 第五章 机床专用夹具 的六方外形面和端面作为钻孔时夹具翻转的安装基准面，这样，可在工件一次安装 中，先后经过四次翻转，钻完分布在四个不同表面上的六个小孔。由于工序过程中， 夹具要不断地换面翻转，因此应注意及时清除干净工作台安装平面上的积屑，以防碎 屑破坏夹具与工作台面的严密接触，影响定位安装精度。 ! "盖板式钻模 钻床夹具最原始的形式就是一块钻模板，这就是盖板式钻模的原形，把模板盖在 大型工件上并压紧，就可以把模板上的孔系复制在工件上。为保证模板的孔系相对 工件的毛坯间较严格的位置关系，因此在模板上增加相对工件的定位元件及夹紧装 置。由于盖板式钻模很适合于小批量生产中大型机体、箱体工件的小孔孔系加工，所 以其结构形式被保留下来。 图 # $ ! $ %#为一种盖板式钻模，用来加工工件上孔周围的均布螺钉孔。为保证 螺钉孔系相对上孔的位置度要求，钻模板采用由滚花手轮 &、钢球 ’和滑柱 !组成的 自动定心夹紧机构。拧紧手轮，螺钉挤压钢球，使沿圆周均布的三个滑柱均匀地顶紧 工件上孔内壁，保证钻模板与工件上孔的位置关系。盖板的底平面直接与工件顶面 紧密接触，保证钻套轴线与工件顶面的垂直关系，只要工件顶面在安装时相对钻床工 作台保持平行，钻套就可以正确地引导钻头，完成孔的加工。弹簧锁环 (用来套住三 个滑柱，防止滑柱滑出心轴。 图 # $ ! $ %# 盖板式钻模 %—螺钉 &—滚花手轮 ’—钢球 #—钻模板 !—滑柱 (—弹簧锁环 盖板式钻模只有一块钻模板，没有夹具体，一般情况下它要借助于工件的平面， 直接复盖在工件上保持其与工件间的稳定接触和相对刀具的正确关系，所以要求工 件接触面本身的形状精度应较高，质量要稳定，同批工件之间不能差异太大。当需要 在工件非加工面上复盖钻模板时，应选择毛坯面上质量较为稳定的区域设置模板上 的支撑钉。 ·#)*· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 由于模板只起“模”的作用，一般模板材料结构不必选得过厚，大型盖板一般掌握 其重量不超过 !"#$，在钻套及重要夹紧点处适当设置凸台和筋肋，只要能满足基本刚 度条件即可。 % &滑柱式钻模 滑柱式钻模是一种应用广泛的中小型通用夹具，它具有能够在两个滑柱的引导 下进行上下移动的钻模板，在手动或者气、液动力作用下，能够快速压紧工作，具有工 件装夹方便、夹紧动作迅速、操作简便，易于实现自动化控制等优点。尤其适合于一 些小型工件的孔加工。所以，在专业化生产和小批量生产中，滑柱式钻模都得到广泛 的应用。 图 ’ ( ) ( !)为二种滑柱式钻模的基本结构。其中图 *为手动滑柱式钻模，钻模 的主要结构为能够在滑柱 +的引导下，进行上下滑动的钻模板 ,，模板上装有可使模 板升降的齿条轴 )。转动手柄 -，使斜齿轮轴 !上的斜齿轮带动齿条轴及钻模板上下 滑动，当钻模板下降并压紧工件，钻模板不再向下运动，此时，由于斜齿轮、齿条啮合 中的齿条不再下移，所以斜齿轮的继续转动将使斜齿轮受到齿条作用给齿轮一个较 大的轴向啮合分力，由于斜齿轮轴上设置有锥度为 ! . )的正反两个锁紧锥，使斜齿轮 轴在此轴向力的作用下，与夹具体 ’的内锥面挤锁在一起，使齿条轴，钻模板压紧工 件并锁紧不动。除圆锥锁紧结构外，滑柱式钻模尚有斜楔锁紧，偏心锁紧等不同的锁 紧结构。 在滑柱式钻模的实际应用中，根据工件的具体定位、夹紧需要，把定位元件及工 件都设置在钻模板 ,与钻模台面之间的空间范围内，而钻模板兼作夹紧元件用，所以 夹紧迅速，操作方便。 图 ’ ( ) ( !)/为气动滑柱式钻模的结构，钻模利用夹具体内设置的双作用式气 缸，使钻模板在活塞杆的带动下进行升降。钻模板在压紧工件后，由于气源动力始终 保持，并不需要专门的锁紧装置，所以气、液动滑柱式钻模结构十分简单，其基本结构 只是一套缸体、活塞杆结构，而且控制方便，多应用于自动控制加工中。 图 ’ ( ) ( !%为一手动滑柱式钻模的应用实例，用来对拨叉工件上的大端通孔进 行钻、扩、铰。 夹具以短锥套 0为工件的大端外圆提供三个定位点，消除工件的三个移动不定 度，另以两个可调支撑为工件毛坯底面提供两个定位点（见图），可消除工件绕水平面 两坐标轴的转动不定度，最后用一个挡销 +提供一个定位点，来消除工件绕竖直轴的 转动不定度，实现拨叉的六点定位。 为适应工件毛坯面不够稳定的夹紧实际情况，夹具的夹紧采用由液性塑料作传 动介质的浮动压柱夹紧机构，以保证对拨叉毛坯面夹紧的适应性和可靠性。 抬起手柄 !"，模板 )上升，即可装卸工件。压下手柄 !"，工件即被定位、夹紧，操 ·),1· 第五章 机床专用夹具 作十分方便。由于要在本工位上先后进行钻，扩，铰几道工序，所以钻套 !为快换钻 套。由于整个夹具只需专门配置几个定位元件和液性塑料浮动夹紧部件，其他基本 结构均为通用结构，所以，整个夹具的生产准备周期极短。 由于滑柱式钻模的实用性，其结构已标准化，系列化，使用时，可以直接购买或者 根据工件的具体尺寸规格组装。所以，滑柱式钻模已属于通用夹具的范畴。 图 " # $ # %$ 滑柱式钻模 &）手动滑柱式钻模 ’）气动滑柱式钻模 %—斜齿轮轴 (—手柄 )—滑柱 "—夹具体 $—齿条轴 *—螺母 !—钻模板 +—锁锥盖 ·*!+· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 图 ! " # " $% 滑柱钻模应用实例 $—底座 &—支撑钉 ’—圆柱销 !—压柱 #—模板 %—螺塞 (—钻套 )—衬套 *—短锥套 $+—手柄 三、钻模板 钻床夹具的钻模板是一个关键部件，它的结构形式、在夹具上的安装形式，以及 其制造精度都直接影响到工件孔加工的位置精度。钻模板与夹具体的常用连接方式 有固定式、铰链式、分离式和悬挂式等几种。 $ ,固定式钻模板 固定式钻模板直接固定在夹具体上，工作中相对夹具体没有任何活动形式，所 以，它不具有活动模板所必备的活动间隙，钻套相对夹具体的位置精度较高。但固定 式钻模板工件安装的敞开性较差，使得工件的装卸不方便，安装效率低。图 ! " # " $(-为固定式钻模板的一般结构，模板多是在经过较严格的位置调正后通过螺钉连接 紧固在夹具体上，并用双定位销把调装位置长期固定下来；也可采用焊接方式，把模 板与夹具体永久性固连在一起。 ·(()· 第五章 机床专用夹具 ! "铰链式钻模板 铰链式钻模板是利用铰链把模板与夹具体装配在一起，见图 # $ % $ &’(，使模板 可以绕铰销进行摆转或者翻转，提高工件安装的敞开性，以利于工件在本工位上孔的 多工序加工，如钻孔后再进行攻丝、锪平面等。 图 # $ % $ &’ 钻模板结构 &—钻模板 !—夹具体 )—圆柱销 #—削边销 %—垫片 一般，铰销与钻模板孔的配合常取 *’+,-或 .’+,-配合，与铰链座孔的配合常取 /’ 0 ,-，钻模板与铰链座凹槽间的配合多为 .1 0 2’，精度要求较高时，可以单独配制或 者进行研配。由于钻模板与夹具体间具有翻转运动，不可避免的运动间隙将会降低 钻套相对刀具的位置精度。 ) "分离式钻模板 分离式钻模板见图 # $ % $ &’，钻模板与夹具体是分离的，每装卸一次工件，钻模 板需从夹具体及工件上装卸一次。由于钻模板与夹具体的分离关系，钻模板常是依 靠工件表面完成安装的，所以，模板相对工件的位置关系可以借助专门的定位元件而 控制得很严，孔位精度较高，但工件安装时较麻烦，安装效率较低。 # "悬挂式钻模板 图 # $ % $ &1为悬挂式钻模板在机床上的连接情况，悬挂式钻模板不装在夹具 上，而是连接在机床主轴箱或主轴结构上，随同刀具及主轴箱的移动靠近或离开工 件。为保证钻模板相对工件的正确位置，悬挂系统与夹具体间往往具有较精确的对 定引导装置。 在组合机床和自动线上，悬挂式钻模板经常悬挂在多轴箱上，随同多轴箱靠近工 件，所以，悬挂式钻模板有时也借助悬挂系统的弹簧力兼作辅助压紧作用，见图 # $ % ·1’1· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 ! "#。这种结构在多轴箱退回原位时，工件装卸的敞开性较好，安装空间较大，有利 于工件的快速安装和自动安装，故多在自动作业线上使用。 图 $ ! % ! "# 悬挂式钻模板 "—横梁 &—导向滑柱 ’—弹簧 $—模板 %—底座 四、钻套 " (钻套的作用 为防止孔加工过程中，刀具直接对钻模板上的引导孔进行挤压，摩擦甚至切削破 坏，钻模板的引导孔一般都装有硬度较高的钻套引导刀具，所以，钻套的作用除可用 来引导刀具，以保证被加工孔的位置精度外，还具有保护钻模板孔系精度的作用。另 外，由于一般孔加工刀具的刚性较差，尤其像普通麻花钻，钻孔时在巨大轴向力作用 下，极易发生弯曲失稳，所以钻套还可以起到对刀具的辅助支撑作用，防止刀具切削 过程中的过大弯曲变形及切削振动，有效地提高工艺系统的刚性。 & (钻套的种类 钻套又有钻模套，导套之称，其结构，尺寸已标准化。按钻套结构的不同，可分为 固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套几个种类。 （"）固定钻套 固定钻套与钻模板为固定式连接，依靠钻套与钻模板间适当的材料过盈挤紧在 模板孔中，其标准代号为 )*+,#-$% ("—"..%。 图 $ ! % ! ".为固定钻套的结构。固定钻套按结构的不同分为 /型、*型两种，图 $ ! % ! ".0为 /型固定钻套结构，其外形为套筒形，为防止使用时钻屑及油污流入钻 套，固定式钻套在压入安装孔时，其上端应稍突出钻模板。图 $ ! % ! ".1为 *型固定 ·.2#· 第五章 机床专用夹具 钻套，为带凸缘式结构，上端凸缘直接确定了钻套的压入位置，为安装提供方便，并提 高钻套上端孔口的强度，防止钻头等在移动中撞坏钻套上口。 图 ! " # " $% 固定钻套 固定式钻套与安装孔间的配合，一般选为 &’ ( )*或 &’ ( +*。紧固连接使钻套的孔 位精度提高，但钻套的磨损更换比较困难，反复更换钻套易造成安装孔精度的破坏， 所以不适用于磨损较严重的大批量、高效生产，一般多用于小批量生产中。 （,）可换钻套 可换钻套与钻模板的连接为可更换连接，见图 ! " # " ,-，钻套 $通过衬套 .与钻 模板相连接，由衬套 .来保护钻模板底孔。衬套与钻模板间的配合取 &’ ( )*小过盈 配合，而钻套与衬套间取 /’ ( 0*或 /’ ( 1*配合（这类配合只有在极个别情况下可能得 到 " -2--$的小量过盈，一般均得到小间隙配合），便于钻套的更换。为防止钻头带动 钻套旋转及钻头退刀时拔出钻套，采用钻套螺钉 ,压紧钻套。可换钻套、钻套螺钉及 钻套用衬套均为标准结构，其代号分别为：可换钻套 34 ( 56-!# 2 ,—$%%#；钻套用衬套 34 ( 56-!# 2!—$%%#；钻套螺钉 34 ( 56-!# 2#—$%%#。 （.）快换钻套 快换钻套为一种可以进行快速更换的钻套。当工件在工位上安装后，需要对一 个孔位依次进行诸如钻、扩、铰等多道工序内容的加工时，由于孔径的不断扩大，所需 的导套直径也需要不断改变，这种情况需要在工序间快速地更换导套，可以采用快换 钻套。 ·-66· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 图 ! " # " $% 快换钻套结构 &—快换钻套 $—钻套螺钉 ’—钻套用衬套 图 ! " # " $&为快换钻套结构，由图中对比可以看出快换钻套与可换钻套的外形 及装配结构大致相同，只是钻套螺钉的压紧台阶结构有所区别：快换钻套上口凸缘除 专门设置有压紧台阶外，还将凸缘铣出一个缺边，当更换钻套时，只需将快换钻套逆 时针转出压紧台阶，到凸缘的缺边处，就可向上提出钻套，进行更换，不需拆下钻套螺 钉，达到快速更换的目的。因此，快换钻套的钻套螺钉拧紧后，螺钉头并不压紧在钻 套的台阶上，而是使二者保持一个小间隙，以便钻套可以在台阶和缺边范围内进行转 动；而可换钻套的钻套螺钉则是压紧在钻套台阶上的，钻套不能松动，这是二者间的 又一区别。 （!）特殊钻套 特殊钻套为非标准件，是根据工件被加工孔的具体特点专门设计和制造的特殊 结构钻套，在不能应用标准钻套的场合，可采用特殊钻套解决刀具的引导问题。 图 ! " # " $$为几种特殊钻套的应用。其中图 ! " # " $$(为加长钻套，常用于孔 位处于工件的凹坑、凹面中，钻模板无法靠近的场合。当钻套内孔轴向长度较长，为 减少钻屑及钻头对导套内壁的剧烈摩擦，多把钻套上部非引导部的孔径扩大，从而减 少钻头及钻套的磨损。 ·&))· 第五章 机床专用夹具 图 ! " # " $% 快换钻套结构 %—快换钻套 $）钻套螺钉 &—钻套用衬套 图 ! " # " $$’为在斜面、弧面上钻孔采用的斜面钻套。当普通钻头在斜面上起 钻时，只有靠近工件的一侧钻刃进行切削，受力的不均衡将使钻头向斜面外侧发生严 重的歪斜，从而造成较大的孔位误差。使用斜面钻套可以迫使钻头维持钻孔位置少 发生歪斜，但此时钻头对钻套内壁的摩擦和刮切，也是很严重的，所以，一般情况下应 尽量采用工艺凸台，铣坑或分级起钻等工艺手段，避免在斜面、弧面上直接起钻。有 时为简化生产过程，非要采用斜面起钻时，应注意适当控制起钻进给量，在大批量生 产中应及时更换被磨损的钻套。 图 ! " # " $$(为双孔或多孔钻套，当小孔间的孔距较小，可以以一个钻套体代替 多个钻套。使用这种钻套应注意钻套应为紧固连接，否则，孔位会因钻套转动产生误 差，必要时，应打上防转销。 图 ! " # " $$)为一种兼有自动定心夹紧功能的复合钻套，钻模板与钻套之间设 置有引导钻套的衬套，钻套与衬套间设有夹紧螺纹结构，钻套下端设置短锥套自动定 心结构，向下扭紧钻套，可使工件相对钻套自动定心并压紧。结构紧凑，操作简单，使 用时应注意螺纹部的强度及夹紧可靠性。 & *钻套有关参数 （%）钻套内径公差带的选择 钻套的内径公差带应视加工内容及被引导刀具而 ·$++· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 选定： 图 ! " # " $$ 特殊钻套的应用 !钻套内径公差带一般按基轴制选取 由于钻头，扩孔钻，铰刀等都是标准定值 刀具，故应以刀具为基准依据。 "为防止刀具与钻套发生咬死，钻孔，扩孔时，钻套内径取 %&，粗铰时取 ’&，精铰 时取 ’(。 #当钻套引导的不是刀具的切削部，而是刀具的导柱时，可按基孔制取 )& * +&， )& * ,(、)( * -#配合。 （$）钻套高度 ! 钻套高度 ! 一般情况下按下式选取： ! .（/ 0 $1#）" 式中 "———刀具直径公称尺寸 钻套高度 ! 过大，引导长度过大，会加剧刀具与钻套的磨损；引导长度过小，影响导 向性能。当孔径尺寸较小，钻头刚性较差，可使 ! 2 $1#" （3）排屑间隙 # 钻套下端与工件表面之间的距离 #（见图 ! " # " $$4）用于排屑， 一般应根据屑的粉碎情况及对钻头的引导精度要求，灵活确定其大小。 加工铸铁等脆性材料 # .（5 13 0 5 1&）" 加工钢等塑性材料 # .（5 1& 0 / 1#）" 钻深孔（$ * " 2 #）时 # . /1#" 斜面、弧面起钻 # 应尽量小 ·366· 第五章 机床专用夹具 第三节 镗床夹具 一、镗床夹具的特点 镗床夹具一般是在镗床上加工箱体类、支座类工件上的孔所采用的夹具，镗床夹 具大多具有下述特点： ! "利用镗床夹具所加工的孔，一般为孔径尺寸大于 #$%%的大、中型孔。 & "大多数镗床夹具都采用各种镗套引导镗杆或刀具，以提高刀具系统的刚性，保 证同轴孔系及深孔的加工形状、位置精度要求。 # "利用镗套的精确引导，镗床夹具还可用在经过一定设备改装的普通车床、铣 床、钻床，及具有旋转动力和进给传动的简单设备上，夹具应用较为灵活。 ’ "受加工孔径的限制，镗孔刀具的刀杆较细，切削用量一般不太大，加上镗孔加 工一般为连续切削，其过程较平稳，故对镗床夹具体本身的刚性要求不高，甚至简单 的支架结构也能进行镗孔，所以，镗床夹具结构比较轻巧。 与钻床夹具相类似，镗床夹具又有镗模之称。 二、镗床夹具的结构分类 镗床夹具应用广泛，分类也较杂，按其所使用的机床类别不同，可以有万能镗床 用夹具，组合镗床用夹具，普通镗床用夹具及精密镗床用夹具等种类；按镗刀及镗杆 设置方向不同，有卧式，立式之分；按镗套相对刀具及加工位置的不同，有前导式，后 导式，前后双导式等种类；从镗床夹具的总体结构上分类，目前主要把镗床夹具分为 有镗套类和无镗套类两个大类。 ! "有镗套镗床夹具 有镗套类镗床夹具上都设置有镗套结构，用来对刀具或镗杆进行引导。这类镗 床夹具由于采用镗套直接控制孔位精度，镗孔加工可以不受机床精度的影响，甚至在 其他通用机床，如车床，铣床，摇臂钻，立钻上，经过简单的设备改装，都可以用来镗 孔。只要具有简单的旋转动力及较严格的进给控制装置，就可以利用支架，镗套系统 加工较高精度的大、中型孔及孔系，所以，这类结构常被应用于各种技术革新及设备 改造中对单件、小批量的工件镗孔加工。 按照镗套相对刀具设置位置的不同，此类夹具可分为单套前引导，单套后引导， 双套单向引导，前后单套引导和前后双套引导等五种结构形式。 （!）单套前引导结构 ·’((· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 图 ! " # " $%&为单套前引导式镗床夹具的镗套、刀具间的结构布置形式。所谓 单套前引导，是指用单个镗套设置于刀具切削加工部的前方，对刀具的切削进行引 导。这种结构一般适合于加工孔径 ! ’ ()**的通孔。镗套位于被加工孔的前方，镗 杆引导部直径 " 必须小于孔径!，才有可能穿过孔坯到达引导套。为减小支撑距离， 导套与工件间距 # 应尽量小些，但考虑安装，测量、观察及清屑的方便，# 尺寸一般不 应小于 $)**，常按式 # +（) ,# - .）! 来选择。 图 ! " # " $% 五种镗套设置结构形式 由于是单镗套引导，所以镗杆或刀杆与机床主轴应保持刚性连接，镗套相对机床 主轴间应保证较严格的同轴度要求。 （$）单套后引导结构 单套后引导结构见图 ! " # " $%/、图 ! " # " $%0，单个镗套位于刀具及切削部的后 ·#11· 第五章 机床专用夹具 面，这种布置适用于被加工孔径 !较小或是盲孔。 为尽量增大刀杆的直径，提高刀具的刚性，此类设置结构可按被加工孔的长径比 !"!的不同分为图 # $ % $ &’(和图 # $ % $ &’)两种结构情况： !当 ! * " + ,时 见图 # $ % $ &’(。此时 ! + "，即孔的深度较浅，一般不需要刀 具的引导部伸入工件被加工孔内，故允许镗杆或刀杆引导部直径 # 大于工件孔径 "， 使刀具得到足够的刚性。 "当 ! * " - ,时 见图 # $ % $ &’)，此时为 ! - "，孔的深度大于孔径，此时由于孔 镗到一定深度（孔深等于孔径）后，再往里镗，需要一定的镗杆引导部长度伸入孔内， 故镗杆引导部直径 # 不能大于孔径 "，而且，只有取 # 小于 "，才能使导套对镗杆的 支撑点前移，才能减小由镗刀尖到支撑点的这一段刀具悬伸量，从而减小镗杆的弯曲 变形，提高刀具系统的刚性，减小切削振动，提高孔加工精度。 同单套前引导夹具相同，单套后引导结构夹具的刀杆与机床主轴间，也需要保持 刚性连接。 （’）双套单引导结构 双套单引导结构是指在工件的一侧，一般是在刀具的后方，利用距离较远的两个 镗套对刀具的镗杆进行引导，见图 # $ % $ &’.。这种结构多半用于机床主轴不便于直 接靠近工件的孔端面（如深孔位于箱体的另一侧）。由于此类结构的镗套支架与工件 间的相对位置关系往往较严格，而机床主轴与每一工件的位置精度误差使得主轴与 镗套间很难保证严格的同轴精度，所以，主轴与镗杆间都采用非刚性的浮动连接，孔 位精度直接靠双镗套来保证，与机床精度和主轴相对夹具的位置精度无关。 （#）前后单套引导结构 前后单套引导结构是指在工件的前、后侧各设置一个镗套，并由一根长的镗杆作 导向杆，加工同一轴线上安排的孔系或较深通孔，见图 # $ % $ &’/。这种引导支撑结 构应用较为普遍，常用于对箱体、机座工件上的轴承座孔等进行镗削。由于两个引导 支撑的跨度较大，镗杆与主轴间为浮动连接结构。当跨度间隔过大（ $ - ,0#）时，应 注意增加中间辅助引导支撑。 （%）前后双套引导结构 前后双套引导结构见图 # $ % $ &’1，主要应用于专业化生产的组合机床上，对工 件同时进行双面对镗。如工件两端孔系较深，需要较长的引导长度，且工件两端孔之 间需保持严格的相对位置关系（同轴或相平行），多采用这种结构的引导。利用两端 对镗结构，可以缩短整个工件孔加工的镗孔节拍，并可左右平衡对孔的切削扭力矩， 提高工件安装的可靠性。而两端孔的相对位置精度由组合机床本身直接保证，可实 现对箱体孔的多面，高效加工。 （2）有镗套镗床夹具实例 根据生产批量，规模及孔加工精度质量，工件大小等要求的不同，镗床夹具的结 ·233· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 构组成会有很大的差异，可以简单地由支架，镗套，镗杆组成一个直接装在工件上的 轻便的镗孔支架系统，也可以使夹具配备有完善的自动装卸、自动定位、夹紧，自动引 导及让刀机构而形成一台完整的高效、自动化镗孔夹具。 图 ! " # " $!为一部加工车床尾座主轴孔的镗床夹具，其镗套引导结构为前、后 单套引导结构。工件安装位置设置在夹具前、后镗套的中间部位，是一种最普遍的箱 类工件镗孔设置方式。为保证工件孔的轴线相对前工序已加工好的底面间的平行度 及相对底面横向小导轨表面间的垂直度要求，工件直接以底平面作为第一定位基准 面，以底面横导轨的垂直侧面作第二定位基准面，以整个工件底部凸缘的一侧面作第 三定位基准面（见图），夹具以定位板 %、!所组成的平面为工件提供第一定位基准依 据三个定位点，以定位板 %上的垂直导向窄面为工件提供第二定位基准依据两个定 位点，以支撑钉 &为工件提供最后一个点，使工件实现六点定位。工件的夹紧采用联 动夹紧机构。拧紧螺钉 ’，杠杆式压板 #压向工件，同时通过拉杆带动压板 (使工件 夹紧。镗杆 )*穿在前、后镗套 $中，并通过浮动接头与主轴相连接。 图 ! " # " $! 车床尾座孔镗模 )—支架 $—镗套 %、!—定位板 #、(—压板 ’—夹紧螺钉 &—可调支撑钉 +—镗模底座 )*—镗刀杆 ))—浮动接头 $ ,无镗套镗床夹具 图 ! " # " $#为一部用于立式双轴组合镗床上的无镗套镗床夹具。为提高工作 ·&((· 第五章 机床专用夹具 效率，压缩工作节拍，夹具设计成左右双工位夹具，一次装夹两个工件，这样可以简化 一套气动夹紧装置，并使夹具结构对称。 图 ! " # " $# 立式镗模结构图 %—支撑板 $—挡销 &—压板 !—推动杆 #—斜楔 ’、%%—活塞 (、%$—气缸 )—分配阀 *—顺序阀 %+—浮动定位锥套 夹具工作原理图如图 ! " # " $’所示，工件以小端平面与夹具支撑板 %相接触，消 除一移动、两转动共三个不定度，以大端外圆柱面在夹具浮动定位锥套 %+中定位，消 除两个移动不定度，并以小端外侧面与夹具的挡销 $相接触，消除最后一个转动不定 度。 图 ! " # " $’ 立式镗模工作原理 %—支撑板 $—挡销 &—压板 !—推动杆 #—斜楔 ’、%%—活塞 (、%$—气缸 )—分配阀 *—顺序阀 %+—浮动定位锥套 工件的夹紧由气动夹紧缸的活塞 ’完成。气动夹紧时，转动空气分配阀 )，压缩 ·)))· 第四篇 机械加工机床夹具与刀具 空气进入夹紧缸 !的无杆腔，推动活塞，斜楔 "，推杆 #压下压板 $，从而将工件压紧。 顺序阀 %是用以保证浮动定位锥套能在工件压紧之后再进行锁紧，因为工件大 端的镗孔位置正好是在锥套轴线上。工件被压紧后，气压增高，顶开顺序阀，使两侧 两个锁紧缸同时动作，对两个浮动定位锥套实行锁紧。转动分配阀可使各动作缸反 向，从而松开夹紧及锁紧。 三、镗套 按镗套在工作中是否随镗杆运动，可以把镗套分为固定式和回转式两个大类： & ’固定式镗套 固定式镗套被固定安装在夹具导向支架上，不能随镗杆一起转动，所以，镗削过 程中，镗杆在镗套中既有轴向的相对移动，又有较高的相对转动。镗套容易摩擦磨损 而失去引导精度，只适用于线速度 ! ( )’ $* + ,的低速情况下，所以，固定式镗套应用 时的孔径尺寸均较小，因此其外形、结构及应用情况有些像可换钻套。由于它结构简 单，定心精度较高，在一般小尺寸的镗孔，扩孔、铰孔中，得到广泛应用。其结构已被 标准化，镗套及其附件的标准代号分别为：镗套 -. + /0)#1 ’ &—&%%"，镗套用衬套 -. + /0)#1 ’2—&%%"，镗套螺钉 -. + /0)#1 ’$—&%%"。 图 # 3 " 3 2!为固定镗套结构。根据镗套润滑方式的不同，固定镗套分为 4型，. 型两种型号：4型套为无润滑油槽式，需依靠镗杆上的供油系统或滴油来润滑；.型套 备有油杯、油槽结构，可实现较好的自润滑。 图 # 3 " 3 2! 固定式镗套 2 ’回转式镗套 ·%00· 第五章 机床专用夹具 回转式镗套在镗孔过程中随同镗杆一起进行回转，所以镗套内壁相对于镗杆没 有高速的转动，从而减少镗套内壁的磨损，可长期维持其引导精度。这种结构的镗杆 相对夹具体间的转动环节设置在镗套的外部，并采用专门的高效、高精度回转结构， 具有回转精度高、回转速度高、结构紧凑、镗套间隙小等特点，比较适合于高速镗孔， 一般应用于孔径较大、线速度大于 ! "#$ % &的场合。 根据回转支撑接触形式的不同，回转镗套可分成滑动式与滚动式两类，图 ’ ( ) ( *+为两类回转式镗套的结构。图 ’ ( ) ( *+,为滑动式回转镗套，其回转结构采用滑 动轴承 *，使镗套 -可以自由回转，镗套内壁上开有键槽，可由镗杆上的键带动，而随 镗杆一起回转。这种结构径向尺寸小，结构紧凑，回转精度很高，且内外套间为面接 触形式，承载能力强，在充分润滑条件下，具有良好的减振性，常用于精镗加工。 图 ’ ( ) ( *+.、/为滚动式回转镗套，镗套与机架间由滚动轴承支撑。所以，可采 用各类标准滚动轴承来制造，使设计，制造，维修方便，允许转速较高。但此类结构径 向尺寸较大，回转精度受到滚动轴承精度影响，且由于内外套是滚动体的点，线接触， 接触刚度差，承载能力较低。 图 ’ ( ) ( *+ 回转式镗套 ,）滑动式回转镗套 .）滚动式回转镗套 /）立式滚动回转镗套 -、0—镗套 *—滑动轴承 #—镗模支架 ’—滚动轴承 )—轴承端盖 图 ’ ( ) ( *+/结构为立式镗套，常被应用于刚性主轴结构的立镗前引导支撑。 这类引导支撑的工作条件较差，多为立轴式下镗套布置结构、它经常受切屑及冷却液 的冲刷，且不便于观察与清理，容易与镗杆发生研磨，所以常设有几重防尘保护装置。 为能承受较大轴向载荷，镗套外支撑常采用圆锥滚子向心推力类轴承。 四、镗杆 镗杆与镗杆接头，对刀块等，都属于镗床刀具系统，而镗杆结构与镗床夹具有着 十分密切的关系，它是镗床夹具设计的先决条件。镗杆结构，尺寸不