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工件在數(shù)控車床上的裝夾
日期：2009年12月16 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控車床
(一)普通裝夾
1．三爪自定心卡盤
三爪自定心卡盤是車床上最常用的自定心夾具。它夾持工件時(shí)一般不需要找正，裝夾速度較快。把它略加改進(jìn)，還可以方便地裝夾方料、其他形狀的材料；數(shù)控車床同時(shí)還可以裝夾小直徑的圓棒料。
2．四爪單動(dòng)卡盤
四爪單動(dòng)卡盤是車床上常用的夾具，它適用于裝夾形狀不規(guī)則或大型的工件，普通車床夾緊力較大，裝夾精度較高，不受卡爪磨損的影響，但裝夾不如三爪自定心卡盤方便。裝夾圓棒料時(shí)，如在四爪單動(dòng)卡盤內(nèi)放上一塊V形架，裝夾就快捷多了。
(1)四爪單動(dòng)卡盤裝夾操作須知：
1)應(yīng)根據(jù)工件被裝夾處的尺寸調(diào)整卡爪，使其相對(duì)兩爪的距離略大于工件直徑即可。
2)工件被夾持部分不宜太長，一般以10—15mm為宜。
3)為了防止工件表面被夾傷和找正工件時(shí)方便，裝夾位置應(yīng)墊0．5mm以上的銅皮。
4)在裝夾大型、不規(guī)則工件時(shí)，應(yīng)在工件與導(dǎo)軌面之間墊放防護(hù)木板，以防工件掉下，損壞機(jī)床表面。
(2)在四爪單動(dòng)卡盤上找正工件。
1)找正操作須知：①把主軸放在空擋位置，便于卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)；②不能同時(shí)松開兩只卡爪，以防工件掉下；③燈光視線角度與針尖要配合好，以減小目測(cè)誤差；④工件找正后，四爪的夾緊力要基本相同，否普通車床則車削時(shí)工件容易發(fā)生位移；⑤找正近卡爪處的外圓，發(fā)現(xiàn)有極小的誤差時(shí)，不要盲目地松開卡爪，可把相對(duì)應(yīng)卡爪再夾緊一點(diǎn)來作微量調(diào)整。
2)盤類工件的找正方法。對(duì)于盤類工件，既要找正外圓，又要找正平面 (即d點(diǎn)、月點(diǎn))。找正d點(diǎn)外圓時(shí)，用移動(dòng)卡爪來調(diào)整，其調(diào)整量為間隙差值的一半；找正月點(diǎn)平面時(shí)，用銅錘或銅棒敲擊，其調(diào)整量等于間隙差值。
3)軸類工件的找正方法。對(duì)于軸類工件通常是找正外圓丑、B兩點(diǎn)，先找正d點(diǎn)外圓，再找正月點(diǎn)外圓。找正／4點(diǎn)外圓時(shí)，應(yīng)調(diào)整相應(yīng)的卡爪，調(diào)整方法與盤類工件外圓找正方法一樣；而找正B點(diǎn)外圓時(shí)，采用銅錘或銅棒敲擊。
4)找十字線的方法。先用手轉(zhuǎn)動(dòng)工件，找正／4(／4，)B(月：)線；調(diào)整劃針高度，使針尖通過AB，然后工件轉(zhuǎn)過180‘�？赡艹霈F(xiàn)下列情況：①針尖仍然通過AB線，這表明針尖與主軸中心一致，且工件AB線也已經(jīng)找正；②針尖在下方與AB線相差距離厶，這表明劃針應(yīng)向上調(diào)整,5／2，工件AB線向下調(diào)整,5／2，③針尖在上方與AB線相距厶，這時(shí)劃針應(yīng)向下調(diào)整,1／2，AB線向上調(diào)整zl／2，數(shù)控車床工件這樣反復(fù)凋轉(zhuǎn)180*進(jìn)行找正，直至劃針盤針尖通過AB線為止。
劃線盤高度調(diào)整好后，再找十字線時(shí)，就容易得多。工件上丑(丑，)和月(B，)線找平后，如在劃針針尖上方，工件就往下調(diào)；反之，工件就往上調(diào)。找十字線時(shí)，要十分注意綜合考慮，一般應(yīng)普通車床該是先找內(nèi)端線，后找外端線；兩條十字線[見圖2—15中A(A：)g(B，)、C(C：)0(0：)線]要同時(shí)找調(diào)，反復(fù)進(jìn)行，全面檢查，直至找正為止。
5)兩點(diǎn)目測(cè)找正法。選擇四爪單動(dòng)卡盤正面的標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)作為找正的參考基準(zhǔn)，再把對(duì)稱卡爪上第一個(gè)臺(tái)階的端點(diǎn)作為目測(cè)找正的輔助點(diǎn)，按照“兩點(diǎn)成一線”的原理，數(shù)控車床去目測(cè)輔助點(diǎn)且與參照基準(zhǔn)上的點(diǎn)，掛空擋，把卡盤轉(zhuǎn)過180‘，再與對(duì)應(yīng)輔助點(diǎn)B與同一參照基準(zhǔn)上的點(diǎn)進(jìn)行比較，并按它們與同一參照基準(zhǔn)兩者距離之差的一半作為調(diào)整距離，進(jìn)行調(diào)整，反復(fù)幾次就能把第一對(duì)稱卡爪校好；同理，可找完另一對(duì)相應(yīng)卡爪。此法經(jīng)過一段時(shí)間的練習(xí)，即可在2—3min的時(shí)間內(nèi)，使找正精度達(dá)到0．15—0．20mm的水平。不過這種方法還只適用于精度要求不高的工件或粗加工工序；而對(duì)于高精度要求的工件，這種方法只能作為粗找正。
6)百分表、量塊找正法。為保證高精度的工件達(dá)到要求，采用百分表、量塊找正法是較佳的方法，其具體方法為：在粗找正結(jié)束后，把百分表按圖2—17所示裝夾在中溜板上，向前移動(dòng)中溜板使百分表頭與工件的回轉(zhuǎn)軸線相垂直，用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤至讀數(shù)最大值，記下中溜板的刻度值和此時(shí)百分表的讀數(shù)值；然后提起百分表頭，向后移動(dòng)中溜板，使百分表離開工件，退至安全位置；掛空擋，用手把卡盤轉(zhuǎn)180*，向前移動(dòng)中溜板，搖到原位(與上次刻度值重合)，再轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤到讀數(shù)最大值，比較對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的讀數(shù)值，若兩點(diǎn)的讀數(shù)值不相數(shù)控車床重合，出現(xiàn)了讀數(shù)差，則應(yīng)把其差值除以2作為微調(diào)量進(jìn)行微調(diào)；若兩者讀數(shù)值重合，則表明工件在這個(gè)方向上的回轉(zhuǎn)中心已經(jīng)與主軸的軸線相普通車床重合。應(yīng)用這種方法，一般只需反復(fù)2—3次就能使一對(duì)卡爪達(dá)到要求。同理可找好另一對(duì)卡爪。
用四爪單動(dòng)卡盤找正偏心工件(單件或少量)比三爪自動(dòng)定心卡盤方便，而且精度高，尤其在雙重偏心工件加工中更能顯出優(yōu)勢(shì)。一般情況下，工件的偏心距在4．5mm范圍以內(nèi)時(shí)，直接運(yùn)用百分表按上述找正辦法即可完成找正工作；而當(dāng)工件的偏心距大于4．5mm時(shí)，0—lOmm范圍百分表的量程就受到了局限。要解決這個(gè)問題，就得借助量塊進(jìn)行輔助，其找正辦法與前面百分表找正方法是一致的，所不同的是需墊量塊輔助找正處，即要先在工件表面墊上量塊，再拉起百分表的表頭使其接觸，壓表范圍控制在1mm以內(nèi)，轉(zhuǎn)到最大值，記住讀數(shù)值，再拉起表頭，拿出量塊，退出百分表，余下的操作與前面介紹的完全一樣。
(二)復(fù)雜、畸形、精密工件裝夾
車削過程中，主要是加工有回轉(zhuǎn)表面的、數(shù)控車床比較規(guī)則的工件，但也經(jīng)常遇到一些外形復(fù)雜，不規(guī)則的異形工件。對(duì)開軸承座、十字孔工件、雙孔連桿、環(huán)首螺釘、齒輪油泵體及偏心工件、曲軸等，這些工件不宜用三爪、四爪卡盤裝夾。
1．花盤、角鐵和常用附件
對(duì)于一些外形復(fù)雜、不規(guī)則的異形工件，必須使用花盤、角鐵或裝夾在專用夾具上加工。
(1)花盤。花盤是鑄鐵材料，用螺紋或定位孔形式直接裝在車床主軸上。普通車床它的工作平面與主軸軸線垂直，平面度誤差小，表面粗糙度A。<1．6，lm。平面上開有長短不等的T形槽(或通槽)，用于安裝螺栓緊固工件和其他附件。為了適應(yīng)大小工件的要求，花盤也有各種規(guī)格，常用的有中250mm、中300mm、4420mm等。
(2)角鐵。角鐵又叫彎板，是鑄鐵材料。數(shù)控車床它有兩個(gè)相互垂直的平面，表面粗糙度只。小于1．6lLm，并有較高的垂直度精 度。
(3)V形架。工作表面是V形面，一般做成90‘或120‘。它的兩個(gè)面之普通車床間都有較高的形位精度，主要用作工件以圓弧面為基準(zhǔn)的定位。
(4)平墊鐵。它裝在花盤或角鐵上，作為工件定位的基準(zhǔn)平面或?qū)蚱矫妗?br />
(5)平衡鐵。平衡鐵材料一般是鋼或鑄鐵，有時(shí)為了減小體積，也可用
鉛制作。
2．在花盤上裝夾工件
v加工表面與主要定位基準(zhǔn)面要求互相垂直的復(fù)雜工件，可以裝夾在花盤上加工。雙孔連桿的加工步驟如下。
(1)檢查花盤精度。用百分表檢查花盤端面的平面度和車床主軸的垂直度時(shí)，普通車床用手轉(zhuǎn)動(dòng)花盤，百分表在花盤邊緣其跳動(dòng)量要求在0．02mm以內(nèi)。
檢查平面度時(shí)將百分表裝在刀架上，移動(dòng)中溜板，觀察花盤表面凸凹情況，在半徑全長上允差0．02mm，但只允許盤面中間凹。如果達(dá)不到要求，先把花盤卸下，數(shù)控車床清除主軸與花盤裝配接觸面上的臟物和毛刺，再裝上檢查。若仍不符合要求，可把盤面精車一刀。精車時(shí)注意把床鞍緊固螺釘鎖緊，同時(shí)最好采用低轉(zhuǎn)速、大進(jìn)給、寬修光刃的車刀進(jìn)行加工。盤面車削后平面度要求平，應(yīng)避免盤面出現(xiàn)大的凹凸不平，表面粗糙度應(yīng)達(dá)到及：≤3．2，Lm。
(2)在花盤上裝夾工件。先按劃線校正連桿第一孔，并用V形架靠緊圓弧面，作為第二件工件定位基準(zhǔn)，緊固壓板螺釘，然后用手轉(zhuǎn)動(dòng)花盤，使之能在任何位置都處于平衡狀態(tài)，且無碰撞現(xiàn)象，表明平衡恰當(dāng)，即可車孔。在裝夾和加工中要注意如下幾點(diǎn)。
1)花盤本身的形位精度比工件要求高1倍以上，才能保證工件的形位公差要求。
2)工件的裝夾基準(zhǔn)面一定要進(jìn)行精加工，保證與花盤平面貼平。
3)墊壓板的墊鐵面要平行，高度要合適，最好只墊一塊。
4)壓板壓工件受力點(diǎn)，要選實(shí)處壓，不要壓在空隙處，壓點(diǎn)牢靠、對(duì)稱、普通車床壓緊力一致，以防工件變形或工件松動(dòng)發(fā)生事故。
5)工件壓緊后，要進(jìn)行靜平衡調(diào)節(jié)，數(shù)控車床根據(jù)具體情況增減平衡鐵。車床上靜平衡就是將主軸箱轉(zhuǎn)速手柄放在空擋位置用手轉(zhuǎn)動(dòng)花盤，如果花盤能在任何位置停下，就說明已平衡，否則就要重新調(diào)整平衡鐵的位置或增減平衡鐵的重量。進(jìn)行靜平衡調(diào)節(jié)很重要，是保證加工質(zhì)量和安全操作的重要環(huán)節(jié)。
6)加工時(shí)切削用量不能選擇過大，特別是主軸轉(zhuǎn)速過高，會(huì)因離心力過大，使工件松動(dòng)造成事故。
加工雙孑L連桿第二孑L時(shí)，可用裝夾‘工件，先在花盤上安裝一個(gè)定位柱，它的直徑與第一孔具有較小間隙配合；再調(diào)整好定位柱中心到主軸中心的距離，使其符合雙孑L連桿的兩孔中心距。普通車床裝夾上工件，便可加工第二孔。
(3)在角鐵上加工工件。當(dāng)工件的主要定位基準(zhǔn)面與加工表面平行時(shí)，可以用花盤上加角鐵來加工。這種加工方法，也是代替臥鏜的方法。裝夾和找正的步驟如下。
1)找正角鐵精度。在復(fù)雜的裝夾工作中，數(shù)控車床找正每一個(gè)基準(zhǔn)面的精度是必不可少的。加工對(duì)開軸承座時(shí)，首先找正花盤的平面，達(dá)到要求后，再把角鐵裝在花盤合適的位置上，把百分表裝在刀架上，移動(dòng)床鞍，檢查角鐵平面與主軸軸線的平行度。這個(gè)平面的平行度誤差要小于工件同一加工位置平行度誤差的1／2。如果不平行，可把角鐵卸下，清除角鐵結(jié)合面的臟物和毛刺，再裝上去測(cè)量。若仍不平行，也可在角鐵和花盤的結(jié)合面中間墊薄紙來調(diào)整。
2)裝夾和找正。先用壓板初步壓緊，再用劃針盤找正軸承座中心線。找正軸承座中心時(shí)應(yīng)該先根據(jù)劃好的十字線找正軸承座的中心高。找正方法是水平移動(dòng)劃針盤，調(diào)整劃針高度，使針尖通過工件水平中心線；然后把花盤旋轉(zhuǎn)180‘，再用劃針輕劃一水平線，如果兩線不重合，數(shù)控車床可把劃針調(diào)整在兩條線中間，普通車床把工件水平線向劃針高度調(diào)整。再用以上方法直至找正為止。找正垂直中心線的方法同上。十字線調(diào)整好后，再用劃針找正兩側(cè)母線。最后復(fù)查，緊固工件。裝上平衡塊，用手轉(zhuǎn)動(dòng)花盤，觀察有什么地方碰撞，如果花盤平衡，旋轉(zhuǎn)不碰，即可進(jìn)行車削。
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