§4-4车削夹具一、车削夹具的分类和用途车削夹具是用于保证被加工零件在车床上与刀具之间具有相对正确位置的专用工艺装备。车削夹具通常
是安装在车床的主轴前端部，与主轴一起旋转。少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本节不作介绍。
由于夹具本身处于旋转状态，因而车削夹具在保证定位和夹紧的基本要求前提下，还必须有可靠的防松结构。车削夹具一般可分为通用夹具、专用
夹具和组合夹具三类。在车床上常用的通用夹具有三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、中心架、鸡心夹头等。通用夹具的适应性强，操作也比较简单，但
效率较低。一般用于单件小批生产。通用夹具一般作为机床附件供应。专用夹具是针对某一种工件的某一工序的加工要求而专门设计制造的夹具。
可以设计得结构紧凑，操作迅速、方便。这种夹具不要求通用性，成本较高。多用于大批大量生产或必须采用专用夹具的场合。组合夹具是采用预
先制造好的标准夹具元件，根据设计好的定位夹紧方案组装而成的专用夹具。它既具有专用夹具的优点，又具有标准化、通用化的优点。产品变换后
，夹具的组成元件可以拆开清洗入库，不会造成浪费，适用于新产品试制和多品种小批量的生产。在大量采用数控机床、应用CAD／CAM／CA
PP技术的现代企业机械产品生产过程中具有独特的优点。二、典型车削夹具1．车削夹具的组成车削夹具的基本组成包括夹具体、
定位元件、夹紧装置、辅助装置等部分。前三者是各种夹具所共有的。在车削夹具中，夹具体一般为回转体形状，并通过一定的结构与车床主轴定位
联接。根据定位和夹紧方案设计的定位元件和夹紧装置安装在夹具体上。辅助装置包括用于消除偏心力的平衡块和用于高效快速操作的气动、液动和
电动操作机构。2．典型车削夹具(1)角铁式夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称。用于加工
壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面。如图所示，在加工轴承座的内孔时，工件以底面和两孔定位，采用两压板夹紧。夹具体与主轴
端部定位锥配合，用双头螺柱联接在主轴上。导向套用于引导刀具。平衡块用于消除回转时的不平衡现象。图示为车气门顶杆端面的夹具。由于
该工件是以细小的外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置。于是采用半圆孔定位元件。夹具体必然设计成角铁状。为了使夹具平衡，该夹具采用
了在一侧钻平衡孔的办法。(2)定心夹紧夹具对于回转体工件或以回转体表面定位的工件可采用定心夹紧夹具。定心夹紧机构
不仅用在车床夹具上，也广泛用于其它夹具。按定心方式的不同，定心夹紧机构可分为两类。一类为等速移动的定心夹紧机构，它是利用定心—夹紧
元件的等速移动来实现定心夹紧的，如卡盘式车床夹具如图所示；另一类为均匀变形定心夹紧机构，它是利用薄壁弹性元件受力后的弹性变形实现定
心的，如弹簧套筒、液性塑料夹具等，如图所示。图示为斜楔—滑块式定心夹紧三爪卡盘，用于加工带轮Φ20H9小孔，要求同轴度为Φ0
.05mm。装夹工件时，将Φ105mm孔套在三个滑块卡爪3上，并以端面紧靠定位套1。当拉杆向左(通过气压或液压)移动时，斜楔2
上的斜槽使三个滑块卡爪3同时等速径向移动，从而使工件定心并夹紧。与此同时，压块4压缩弹簧销5。当拉杆反向运动时，在弹簧销5作用下，
三个滑块卡爪同时收缩，从而松开工件。斜楔—滑块式定心夹紧机构主要用于工件以未加工或粗加工过的、直径较大的孔定位时的定心夹紧。当工
件的定位孔较长时，可采用两列滑块分别在工件孔的两端涨紧的方式，以保证定位的稳定性。?图示为虎钳式定心夹紧两爪卡盘。当用套筒扳手
转动螺杆3时，受叉形块1的限制，螺杆不能移动，而使两V形块在夹具体2的T形槽中移动。由于螺杆的一端是左螺纹，另一端是右螺纹，且螺距
相等，所以螺杆转动时，两V形块的移动方向相反，速度相等。从而实现定心夹紧。在这两个例子中，两个V形块、三个滑块卡爪既是定位元件，
又是夹紧元件，故称其为定位—夹紧元件。它们能同时趋近或退离工件，有定心和夹紧双重功能。采用这种机构的车床夹具，其结构是对称的。
在图4-20所示的夹具中，工件以内孔定位夹紧，采用了液性塑料夹具。工件套在定位圆柱上，轴向由端面定位，旋紧螺钉2，经过滑柱1和液
性塑料3使薄壁定位套4产生变形，使工件5同时定心夹紧。(3)组合夹具图4-21所示是一个典型的车削组合夹具。工件用已加工
的底面和两个孔定位，用两个压板夹紧。图中，夹具体、定位销、压板、底座等均为通用元件。(4)自动车床夹具在数控车床上，为提高加
工生产率，并有利于FMS的形成，一般采用自动夹具，实现对工件的自动夹紧。常见的有气动、液压和电动卡盘。图4-22是由液压缸和楔式三
爪自动定心卡盘构成的液用自动卡盘。当液压缸左腔进油时，通过拉杆推动楔心套2向右移动，楔心套上有与轴线成15°夹角的T形槽，该槽与滑
座6相配合，迫使滑座向外，使卡爪松开工件；反之，夹紧工件。液压缸的缸体10通过联接法兰与主轴尾端联接，与主轴一起旋转。在夹具上
使用气动或液压传动装置，均可显著地提高工效和减轻劳动强度，使传动动作迅速、反应灵敏，易实现自动化控制。气动夹紧装置有清洁无污染和
成本低的优点，但由于压缩空气的工作压力较低，一般只为0.4~0.6MPa，因此产生相等夹紧力的气缸直径比液压缸直径大。
在现代机械制造业中，由于机床转速高、切削用量大、要求夹紧力大等因素，使体积小、压力大(油压为2MPa左右)、传动平稳的液压缸在夹具
中的应用愈来愈广泛。角铁式车床夹具1-削边销；2-圆柱销；3-夹具体；4-支承板；5-压板；6-工件；7-导向套；8-平衡块车气门顶杆的角铁式车床夹具斜楔——滑块式定心夹紧三爪卡盘1-定位套；2-斜楔；3-滑块卡爪；4-压块；5-弹簧销虎钳式定心夹紧两爪卡盘1-叉形块，2-夹具体；3-螺杆；4-V形块 |
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