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1、机床夹具设计,主编吴拓 孙英达,第4章刀具导向与夹具的对定,4.1工作过程四：刀具导向装置的设计4.2工作过程五：刀具对定装置的设计4.3知识导航,4.1工作过程四：刀具导向装置的设计,4.1.1刀具导向方案的确定为能迅速、准确地确定刀具的运动轨迹，使之按要求铣削出两条形状对称的曲线槽，可以考虑采用靠模板导向的方式。4.1.2刀具导向装置的设计靠模板的设计如图41所示，靠模板安装在转盘上，可以绕轴线旋转，靠模板始终靠在支架的滚动轴承上。由于铣削速度不可太快，因此，靠模板可采用蜗杆机构带动。转动靠模板时，其曲面迫使滑板左右移动，从而铣出曲线槽。,图4-1铣曲线槽的靠模装置,4.2工作过程五：刀具
2、对定装置的设计,4.2.1刀具对定方案的确定由于开合螺母操纵盘的两条曲线槽形状对称，但并不连续，因此，在铣削完第一段曲线之后，必须退出铣刀并转动一定角度后，重新对定刀具，才能进刀铣削第二段曲线。对定装置可考虑采用结构简单、操作方便的对定销。4.2.2刀具对定装置的设计,4.2工作过程五：刀具对定装置的设计,对定装置的设计如图42所示，加工前，先将对刀块装在夹具的定位套上，用对刀块上的10mm孔确定铣刀的径向位置。加工时，先将对定销插入靠模板上的分度孔内，然后让铣刀垂直切入工件，达到既定深度后，转动靠模板进行铣削；当对定销靠弹簧的作用自动插入分度孔时，第一条曲线即加工完毕；此时再将对定销拔出，转
3、动靠模板，待对定销插入分度孔后，按上述方法即可铣削第二条曲线槽。,图4-2铣曲线槽的对定装置,4.3知识导航,4.3.1夹具的对定工件在夹具中的位置是由与工件接触的定位元件的定位表面(简称元件定位面)所确定的。为了保证工件对刀具及切削成形运动有正确的位置，还需要使夹具与机床连接和配合时所用的夹具定位表面(简称夹具定位面)相对刀具及切削成形运动处于理想的位置，这个过程称为夹具的对定。1.夹具切削成形运动的定位(1)夹具对成形运动的定位,图4-3铣键槽夹具结构图1夹具体2定向键3V形块4压板5杠杆6偏心轮7拉杆8螺钉9轴10对刀块11手柄,4.3知识导航,图4-4铣键槽夹具对成形运动的定位1、2定
4、向键3定向件,4.3知识导航,图4-5夹具与工作台的连接,(2)夹具与机床的连接,4.3知识导航,图4-6夹具在主轴上的安装,(3)元件定位面对夹具定位面的位置要求,4.3知识导航,表4-1几种常见元件定位面对夹具定位面的技术要求,4.3知识导航,2.夹具的对刀(1)夹具对刀的方法1)单件试切法。2)每加工一批工件，即安装调整一次夹具，刀具相对元件定位面的理想位置都是通过试切数个工件来对刀的。3)用样件或对刀装置对刀。,4.3知识导航,图4-7夹具的对刀装置1铣刀2塞尺3对刀块,4.3知识导航,(2)影响对刀装置对准精度的因素1)对刀时的调整精度。2)元件定位面相对对刀装置的位置误差。,4.3
5、知识导航,图4-8塞尺a)平面塞尺b)圆柱塞尺,4.3知识导航,4.3.2夹具的分度装置在生产中，经常会遇到一些工件需要加工一组按一定转角或一定距离均匀分布、形状和尺寸相同的表面，例如，钻、铰一组等分孔或铣一组等分槽等。为了能在一次装夹中完成这类等分表面的加工，于是便出现了在加工过程中需要分度的问题，夹具上这种转位或移位装置称为分度装置。图49所示即为应用了分度转位机构的轴瓦铣开夹具。,图4-9轴瓦铣开夹具1螺母2开口垫圈3对刀装置4导向件5螺母6对定销7分度盘8定向键,4.3知识导航,1.分度装置的对定,图4-10常见的分度对定机构,4.3知识导航,图4-11斜面分度装置1拨销2弹簧3凸轮4
6、销子5对定销6分度盘7手柄,4.3知识导航,图4-12精密分度装置a)消除间隙的斜楔对定机构b)滚柱组合分度盘,4.3知识导航,2.分度装置的操纵机构(1)手拉式对定机构(2)枪栓式对定机构,图4-13枪栓式对定机构1定位销2壳体3轴4销5固定螺钉6弹簧7手柄8定位螺钉,4.3知识导航,(3)齿轮-齿条式对定机构(4)杠杆式对定机构(5)脚踏式对定机构,4.3知识导航,图4-14杠杆式对定机构1支点螺钉2弹簧3壳体4螺钉5手柄6定位销7分度板,4.3知识导航,图4-15脚踏式对定机构1枢轴2齿轮3座梁4分度板5定位衬套6定位销7摇臂8连杆9踏板,4.3知识导航,图4-16气动分度台1夹具体2分
7、度盘3主轴4对定销5扇形凸轮6插销7活塞8齿条,3.分度板的锁紧机构,4.3知识导航,4.通用回转工作台,图4-17分度装置中的锁紧机构1定程螺钉2止动销3夹紧箍4锥形轴圈5螺纹套6齿轮套7螺杆8挡销9手柄10导套11定位销12弹簧13分度台面14底座,4.3知识导航,图4-18立轴式回转工作台1手柄2螺钉3对定销4锁紧环,4.3知识导航,图4-19卧轴式回转工作台1拔杆2手柄3对定销4偏心轴5螺钉6回转轴,4.3知识导航,5.精密分度(1)电感分度装置,图4-20电感分度台1转台2、3齿轮4轴5衬套6青铜垫7插销8、10调整螺钉9插销座,4.3知识导航,图4-21电感分度台电路,(2)端齿分
8、度装置,4.3知识导航,图4-22端面齿分度台1移动轴2齿轮螺母3扇形齿轮4手柄5刻度盘6定位器7定位销8下齿盘9轴承内座圈10转盘(上齿盘)11底座,4.3知识导航,(3)钢球分度装置,图4-23钢球分度装置a)钢球分度盘b)钢球分度盘的工作原理1钢球2上齿盘3下齿盘4手柄5偏心轴6套筒7止推轴承8工作台,4.3知识导航,4.3.3夹具的靠模装置在批量生产中，各种曲面的加工可以依靠数控机床加工，也可以设计靠模在通用机床上加工。零件上的回转曲面，可以通过靠模装置在车床上加工；直线曲面和空间曲面可以通过靠模装置在一般的万能铣床上加工。靠模装置的作用是使主进给运动和由靠模获得的辅助运动形成所需要的
9、仿形运动。1.靠模装置的类型,4.3知识导航,(1)直线进给式靠模装置(2)圆周进给式靠模装置2.靠模装置的设计1)准确绘制工件表面的外形轮廓。2)从工件的外形轮廓面或者回转中心作等分平行线或辐射线。3)在平行线或辐射线上，以铣刀半径r作和工件外形轮廓面相切的圆，得到铣刀中心的运动轨迹。,4.3知识导航,图4-24靠模装置原理图1滚柱2靠模板3铣刀4工件5滚柱滑座6铣刀滑座7回转台8溜板,4.3知识导航,4)从铣刀中心在各平行线或辐射线上，截取长度K的线段，得到滚柱中心的运动轨迹，然后以滚柱半径R作圆弧，再作这些圆弧的包络线，即得到靠模的工作型面。,4.3知识导航,图4-25仿形铣削夹具1螺母2、3开口垫圈4仿形滚轮5靠模6滑板7燕尾座8悬挂重锤9支架,
