附件是用來支撐、裝夾工件的裝置,通常稱夾具。 使用件(夾具)的技術(shù)經(jīng)濟效果十分顯著。其作用可歸納如下:
(1)可擴大機床的工作范圍 由于工件的種類很多,而機床的種類和臺數(shù)有限,采用·不同夾具,可實現(xiàn)一機多能,提高機床的利用率。
(2)可使工件質(zhì)量穩(wěn)定 采用夾具后,工件各個表面的相互位置由夾具保證,比劃線找正所達到的加工精度高,而且能使同一批1件的定位精度、 加工精度基本一致,因此,工件互換性高。
(3)提高生產(chǎn)率,降低成本。采用夾具,一般可以簡化工件的安裝工作,從而可減少安裝工件所需的輔助時間。同時,采用夾具可使工件安裝穩(wěn)定,提高工件加工時的剛度,可加大切削用量,減少機動時間,提高生產(chǎn)率。
(4)改善勞動條件。用夾具安裝工件,方便、省力、安全,不僅改善了勞動條件,而且降低了對工人技術(shù)水平的要求。
1.用四爪卡盤安裝工件
四爪卡盤的外形如圖1a所示。它的四個爪通過4個螺桿獨立移動。它的特點是能裝夾形狀比較復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體如方形、長方形等,而且夾緊力大。由于其裝夾后不能自動定心,所以裝夾效率較低,裝夾時必須用劃線盤或百分表找正,使工件回轉(zhuǎn)中心與車床主軸中心對齊,如圖1b為用百分表找正外圓的示意圖。
2.用頂尖安裝工件
對同軸度要求比較高且需要調(diào)頭加工的軸類工件,常用雙頂尖裝夾工件,如圖2所示,其前頂尖為普通頂尖,裝在主軸孔內(nèi),并隨主軸一起轉(zhuǎn)動,后頂尖為活頂尖裝在尾架套筒內(nèi)。工件利用中心孔被頂在前后頂尖之間,并通過撥盤和卡箍隨主軸一起轉(zhuǎn)動。
用頂尖安裝工件應(yīng)注意:
1)卡箍上的支承螺釘不能支承得太緊,以防工件變形。
2)由于靠卡箍傳遞扭矩,所以車削工件的切削用量要小。
3)鉆兩端中心孔時,要先用車刀把端面車平,再用中心鉆鉆中心孔。
安裝撥盤和工件時,首先要擦凈撥盤的內(nèi)螺紋和主軸端的外螺紋,把撥盤擰在主軸上,再把軸的一端裝在卡箍上。最后在雙頂尖中間安裝工件。
3.用心軸安裝工件
當(dāng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn),并能保證外圓軸線和內(nèi)孔軸線的同軸度要求,此時用心軸定位,工件以圓柱孔定位常用圓柱心軸和小錐度心軸;對于帶有錐孔、螺紋孔、花鍵孔的工件定位,常用相應(yīng)的錐體心軸,螺紋心軸和花鍵心軸。
圓柱心軸是以外圓柱面定心、端面壓緊來裝夾工件的,如圖3所示。心軸與工件孔一般用H7/h6、H7/g6的間隙配合,所以工件能很方便地套在心軸上。但由于配合間隙較大,一般只能保證同軸度0.02㎜左右。為了消除間隙,提高心軸定位精度,心軸可以做成錐體,但錐體的錐度很小,否則工件在心軸上會產(chǎn)生歪斜(見圖4a)。常用的錐度為C=1/1000~1/5000。定位時,工件楔緊在心軸上,楔緊后孔會產(chǎn)生彈性變形(圖4b),從而使工件不致傾斜。
小錐度心軸的優(yōu)點是靠楔緊產(chǎn)生的磨擦力帶動工件,不需要其它夾緊裝置,定心精度高,可達0.005~0.01㎜。缺點是工件的軸向無法定位。
當(dāng)工件直徑不太大時,可采用錐度心軸(錐度1:1000~1:2000)。工件套入壓緊、靠摩擦力與心軸固緊。錐度心軸對中準(zhǔn)確、加工精度高、裝卸方便,但不能承受過大的力矩。
當(dāng)工件直徑較大時,則應(yīng)采用帶有壓緊螺母的圓柱形心軸。它的夾緊力較大,但對中精度較錐度心軸的低。
4.中心架和跟刀架的使用
當(dāng)工件長度跟直徑之比大于25倍(L/d>25)時,由于工件本身的剛性變差,在車削時,工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用,會產(chǎn)生彎曲、振動,嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度,同時,在切削過程中,工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形,車削很難進行,嚴(yán)重時會使工件在頂尖間卡住。此時需要用中心架或跟刀架來支承工件。
1)用中心架支承車細長軸
一般在車削細長軸時,用中心架來增加工件的剛性,當(dāng)工件可以進行分段切削時,中心架支承在工件中間,如圖5所示。在工件裝上中心架之前,必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽,其表面粗糙及圓柱誤差要小,并在支承爪與工件接觸處經(jīng)常加潤滑油。為提高工件精度,車削前應(yīng)將工件軸線調(diào)整到與機床主軸回轉(zhuǎn)中心同軸。
當(dāng)車削支承中心架的溝槽比較困難或一些中段不需加工的細長軸時,可用過渡套筒,使支承爪與過渡套筒的外表面接觸,如圖6所示,過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘,用這些螺釘夾住毛坯表面,并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合。
對不適宜調(diào)頭車削的細長軸,不能用中心架支承,而要用跟刀架支承進行車削,以增加工件的剛性,如圖6所示。跟刀架固定在床鞍上,一般有兩個支承爪,它可以跟隨車刀移動,抵消徑向切削力,提高車削細長軸的形狀精度和減小表面粗糙度,如圖6a所示為兩爪跟刀架,因為車刀給工件的切削抗力F’r,使工件貼在跟刀架的兩個支承爪上,但由于工件本身的向下重力,以及偶然的彎曲,車削時會瞬時離開支承爪、接觸支承爪時產(chǎn)生振動。所以比較理想的中心架需要用三爪中心架,如圖6b所示。此時,由三爪和車刀抵住工件,使之上下、左右都不能移動,車削時穩(wěn)定,不易產(chǎn)生振動。
形狀不規(guī)則的工件,無法使用三爪或四爪卡盤裝夾的工件,可用花盤裝夾。花盤是安裝在車床主軸上的一個大圓盤,盤面上的許多長槽用以穿放螺栓,工件可用螺栓直接安裝在花盤上,如圖7所示。也可以把輔助支承角鐵(彎板)用螺釘牢固夾持在花盤上,工件則安裝在彎板上。圖8所示為加工一軸承座端面和內(nèi)孔時,在花盤上裝夾的情況。為了防止轉(zhuǎn)動時因重心偏向一邊而產(chǎn)生振動,在工件的另一邊要加平衡鐵。工件在花盤上的位置需經(jīng)仔細找正。