镗床夹具.ppt
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镗床夹具.ppt
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1,机床夹具设计,第六章镗床夹具,1双支承镗模,2,3,图6-1卧式、立式镗床,镗床夹具又称为镗模,主要用于加工箱体、支架类零件上的孔或孔系,它不仅在各类镗床上使用,也可在组合机床、车床及摇臂钻床上使用。
镗模的结构与钻模相似,一般用镗套作为导向元件引导镗孔刀具或镗杆进行镗孔。
镗套按照被加工孔或孔系的坐标位置布置在镗模支架上。
按镗模支架在镗模上的布置形式的不同,可分为双支承镗模、单支承镗模及无支承镗床夹具三类。
4,1双支承镗模,双支承镗模上有两个引导镗刀杆的支承,镗杆与机床主轴采用浮动连接,镗孔的位置精度由镗模保证。
消除了机床主轴回转误差对镗孔精度的影响。
5,6,7,一、前后双支承镗模,1支架2导套3、4定位元件5、8压板6夹紧螺钉7可调支承9镗杆10浮动接头图6-2镗削车床尾座孔镗模,8,9,10,11,图6-2为镗削车床尾座孔的镗模,镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方,镗刀杆9和主轴之间通过浮动接头10连接。
工件以底面、槽及侧面在定位板3、4及可调支承钉7上定位,限制工件六个自由度。
采用联动夹紧机构,拧紧夹紧螺钉6,压板5、8同时将工件夹紧。
镗模支架l上装有滚动回转镗套2,用以支承和引导镗刀杆。
镗模以底面A作为安装基面安装在机床工作台上,其侧面设置找正基面B,因此可不设定位键。
前后双支承镗模应用得最普遍。
一般用于镗削孔径较大。
孔的长径比LD15的通孔或孔系,其加工精度较高,但更换刀具不方便。
12,当工件同一轴线上孔数较多,且两支承间距离L10d时,在镗模上应增加中间支承,以提高镗杆刚度。
如图6-3、图6-4所示。
13,二、后双支承镗模,下图所示为后双支承镗孔示意图,两个支承设置在刀具的后方,镗杆与主轴浮动连接。
为保证镗杆的刚性,镗杆的悬伸量Ll5d时,为保证镗孔精度,两个支承的导向长度L(12515)L1。
后双支承镗模可在箱体的一个壁上镗孔,此类镗模便于装卸工件和刀具,也便于观察和测量。
后双支承镗模,14,三、镗套,镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。
常用的镗套有以下两类。
图6-4固定式镗套,15,1、固定式镗套在镗孔过程中不随镗杆转动的镗套。
图6-4是标准结构的固定式镗套(GB/T2266-91),与快换钻套结构相似。
A型不带油杯和油槽,镗杆上开油槽;B型则带油杯和油槽,使镗杆和镗套之间能充分润滑。
这类镗套结构紧凑,外形尺寸小,制造简单,位置精度高,但镗套易于磨损。
因此固定式镗套适用于低速镗孔,一般线速度v0.3m/s,固定式镗套的导向长度L=(1.52)d。
16,2、回转式镗套,在镗孔过程中随镗杆一起转动,镗杆与镗套之间只有相对移动而无相对转动,减少镗套磨损,不会因摩擦发热出现“卡死”现象。
这类镗套适用于高速镗孔。
根据回转部分的工作方式不同,分为滑动式回转镗套和滚动式回转镗套。
回转镗套一般都安装在导向支架(镗模支架)上(若安装在镗杆上则叫内滚式镗套)。
17,图6-5是常见的几种外滚式回转镗套的典型结构:
1、6镗套2滑动轴承3镗模支架4滚动轴承5轴承端盖7调整垫片图6-5回转式镗套,18,图6-5a)为滑动轴承外滚式回转镗套,镗套1可在滑动轴承2内回转,镗模支架3上设置油杯,经油孔将润滑油送到回转副,使其充分润滑。
镗套中间开有键槽,镗杆上的键通过键槽带动镗套回转。
这种镗套的径向尺寸较小,适用于孔中心距较小的孔系加工,且回转精度高,减振性好,承载能力大,但需要充分润滑。
常用于精加工,摩擦面线速度v0.30.4m/s。
19,图6-5b)为滚动轴承外滚式回转镗套,镗套6支承在两个滚动轴承上,轴承安装在镗模支架3的轴承孔中,轴承孔的两端用轴承端盖5封住。
这种镗套采用标准滚动轴承,所以设计、制造和维修方便,镗杆转速高,一般摩擦面线速度v0.4m/s。
但径向尺寸较大,回转精度受轴承精度影响。
可采用滚针轴承以减小径向尺寸,采用高精度轴承提高回转精度。
20,图6-5c)为立式镗孔用的回转镗套,为避免切屑和切削液落入镗套,需要设置防护罩。
为承受轴向力,一般采用圆锥滚子轴承。
回转镗套一般用于镗削孔距较大的孔系,当被加工孔径大于镗套孔径时,需在镗套上开引刀槽,使装好刀的镗杆能顺利进入。
21,为确保进入引刀槽,镗套上设置尖头键或钩头键,如图6-6所示。
回转镗套的导向长度L=(1.53)d。
图6-6回转镗套的引刀槽及尖头键,22,四、镗杆,图6-7为用于固定镗套的镗杆导向部分结构。
当导向直径d50mm时,常采用整体式结构。
图a为开油槽的镗杆,镗杆与镗套的接触面积大,磨损大,若切屑从油槽内进入镗套,则易出现“卡死”现象,但镗杆的刚度和强度较好;图b、c为深直槽和螺旋槽的镗杆,这种结构可减少镗杆与镗套的接触面积,沟槽有存屑能力,可减少“卡死”现象,但镗杆刚度较低;图d为镶条式结构。
镶条采用摩镲系数小和耐磨的材料,如铜或钢。
镶条磨损后,可在底部加垫片,重新修磨。
这种结构摩擦面积小,容屑量大,不易“卡死”。
图6-7用于固定镗套的镗杆导向部分的结构,23,图6-8用于回转镗套的镗杆引进结构,图6-8为用于回转镗套的镗杆导向部分结构,图6-8a)在镗杆前端设置平键,键下装有压缩弹簧,键的前部有斜面,适用于有键槽的镗套,无论镗杆以何位置进入镗套,平键均能进入键槽,带动镗套回转;图b所示的镗杆上开有键槽,其头部作成45的螺旋引导结构,可与图6-6所示装有尖头键的镗套配合使用。
镗杆与加工孔之间应有足够的间隙容纳切屑,通常镗杆按经验公式d=(0.70.8)D选取。
也可查p154表6-1选取。
24,双支承镗模的镗杆均采用浮动接头与机床主轴连接。
如图6-9所示,镗杆1上拨动销3插入接头体2的槽中,镗杆与接头体之间留有浮动间隙,接头体的锥柄安装在主轴锥孔中。
主轴的回转可通过接头体、拨动销传给镗杆。
图6-9浮动接头,25,五、镗模支架和底座,镗模支架用于安装镗套,其典型结构和尺寸列于表6-2中。
(HT200)表6-2镗模支架典型结构及尺寸,26,镗模支架应有足够的强度和刚度,图6-10a所示的设计是错误的,应采用图6-10b所示结构,夹紧反力由镗模底座承受。
图6-10不允许镗模支架承受夹紧力,27,镗模底座上要安装各种装置和工件,并承受切削力、夹紧力,因此要有足够的强度和刚度,并有较好的精度稳定性。
其典型结构和尺寸列于表6-3中。
(HT200),表6-3镗模底座典型结构和尺寸,28,2其它镗床夹具,29,一、单支承镗模,这类镗模只有一个导向支承,镗杆与主轴采用固定连接。
安装镗模时,应使镗套轴线与机床主轴轴线重合。
主轴的回转精度将影响镗孔精度。
根据支承相对刀具的位置,单支承镗模又可分为以下两种。
30,1、前单支承镗模,图6-11前单支承镗模,图6-11所示为采用前单支承镗孔,镗模支架设置在刀具的前方,主要用于加工孔径D60mm、加工长度LD的通孔。
一般镗杆的导向部分直径dD。
因导向部分直径不受加工孔径大小的影响,故在多工步加工时,可不更换镗套。
这种布置也便于在加工中观察和测量。
但在立镗时,切屑会落入镗套,应设置防屑罩。
31,32,2、后单支承镗模,图6-12后单支承镗模,33,图6-12所示为后单支承导向镗孔,镗套设置在刀具的后方。
用于立镗时,切屑不会影响镗套。
当镗削DD,这种形式的镗杆刚度好,加工精度高,装卸工件和更换刀具方便,多工步加工时可不更换镗杆,当加工孔长度L=(11.25)D时,如图6-12b)所示,应使镗杆导向部分直径dD,以便镗杆导向部分可伸入加工孔,从而缩短镗套与工件之间的距离及镗杆的悬伸长度。
为便于刀具及工件的装卸和测量,单支承镗模的镗套与工件之间的距离h一般在2080mm之间,常取h=(0.51)D。
34,三、无支承镗床夹具,工件在刚性好、精度高的金刚镗床、坐标镗床或数控机床、加工中心上镗孔时,夹具上不设置镗模支架,加工孔的尺寸和位置精度均由镗床保证。
这类夹具只需设计定位装置、夹紧装置和夹具体。
35,图6-13镗削曲轴轴承孔金刚镗床夹具,36,图6-13为镗削曲轴轴承孔的金刚镗床夹具。
在卧式双头金刚镗床上,同时加工两个工件。
工件以两主轴颈及其一端面在两个V形块1、3上定位。
安装工件时,将前一个曲轴颈放在转动叉形块7上,在弹簧4的作用下,转动叉形块7使工件的定位端面紧靠在V形块1的侧面上。
当液压缸活塞5向下运动时,带动活塞杆6和浮动压板8、9向下运动,使四个浮动压块2分别从主轴颈上方压紧工件。
当活塞上升松开工件时,活塞杆6带动浮动压板8转动90,以便装卸工件。
37,38,思考与讨论,1.镗套有哪几种布置形式?
各用在什么场合?
2.镗套有哪几种?
各用在什么场合?
3.怎样避免镗杆与镗套之间出现“卡死”现象?
4.在设计镗模支架时,应注意什么问题?
5.镗床夹具可分为几类?
各有何特点?
其应用场合如何?
(e-mail:
guoying_),39,休息和学习同样重要。
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