车床附件及其使用方法

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附件是用来支撑、装夹工件的装置，通常称夹具。 使用件(夹具)的技术经济效果十分显著。其作用可归纳如下：

（1）可扩大机床的工作范围  由于工件的种类很多，而机床的种类和台数有限，采用·不同夹具，可实现一机多能，提高机床的利用率。

（2）可使工件质量稳定  采用夹具后，工件各个表面的相互位置由夹具保证，比划线找正所达到的加工精度高，而且能使同一批1件的定位精度、 加工精度基本一致，因此，工件互换性高。

（3）提高生产率，降低成本。采用夹具，一般可以简化工件的安装工作，从而可减少安装工件所需的辅助时间。同时，采用夹具可使工件安装稳定，提高工件加工时的刚度，可加大切削用量，减少机动时间，提高生产率。

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（4）改善劳动条件。用夹具安装工件，方便、省力、安全，不仅改善了劳动条件，而且降低了对工人技术水平的要求。

1.用四爪卡盘安装工件

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    四爪卡盘的外形如图1a所示。它的四个爪通过4个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等，而且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心，所以装夹效率较低，装夹时必须用划线盘或百分表找正，使工件回转中心与车床主轴中心对齐，如图1b为用百分表找正外圆的示意图。

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图1  四爪卡盘装夹工件

2.用顶尖安装工件

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    对同轴度要求比较高且需要调头加工的轴类工件，常用双顶尖装夹工件，如图2所示，其前顶尖为普通顶尖，装在主轴孔内，并随主轴一起转动，后顶尖为活顶尖装在尾架套筒内。工件利用中心孔被顶在前后顶尖之间，并通过拨盘和卡箍随主轴一起转动。

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图2  用顶尖安装工件

    用顶尖安装工件应注意：

1)卡箍上的支承螺钉不能支承得太紧，以防工件变形。

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2)由于靠卡箍传递扭矩，所以车削工件的切削用量要小。

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3)钻两端中心孔时，要先用车刀把端面车平，再用中心钻钻中心孔。

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    安装拨盘和工件时，首先要擦净拨盘的内螺纹和主轴端的外螺纹，把拨盘拧在主轴上，再把轴的一端装在卡箍上。最后在双顶尖中间安装工件。

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3.用心轴安装工件

    当以内孔为定位基准，并能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求，此时用心轴定位，工件以圆柱孔定位常用圆柱心轴和小锥度心轴；对于带有锥孔、螺纹孔、花键孔的工件定位，常用相应的锥体心轴，螺纹心轴和花键心轴。

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图3  在圆柱心轴上定位

    圆柱心轴是以外圆柱面定心、端面压紧来装夹工件的，如图3所示。心轴与工件孔一般用H7/h6、H7/g6的间隙配合，所以工件能很方便地套在心轴上。但由于配合间隙较大，一般只能保证同轴度0.02㎜左右。为了消除间隙，提高心轴定位精度，心轴可以做成锥体，但锥体的锥度很小，否则工件在心轴上会产生歪斜（见图4a）。常用的锥度为C=1/1000~1/5000。定位时，工件楔紧在心轴上，楔紧后孔会产生弹性变形（图4b），从而使工件不致倾斜。

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图4  圆锥心轴安装工件的接触情况

    小锥度心轴的优点是靠楔紧产生的磨擦力带动工件，不需要其它夹紧装置，定心精度高，可达0.005~0.01㎜。缺点是工件的轴向无法定位。

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  当工件直径不太大时，可采用锥度心轴（锥度1：1000～1：2000）。工件套入压紧、靠摩擦力与心轴固紧。锥度心轴对中准确、加工精度高、装卸方便，但不能承受过大的力矩。

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 当工件直径较大时，则应采用带有压紧螺母的圆柱形心轴。它的夹紧力较大，但对中精度较锥度心轴的低。

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4.中心架和跟刀架的使用

    当工件长度跟直径之比大于25倍（L/d>25）时，由于工件本身的刚性变差，在车削时，工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度，同时，在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，车削很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡住。此时需要用中心架或跟刀架来支承工件。

1)用中心架支承车细长轴

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    一般在车削细长轴时，用中心架来增加工件的刚性，当工件可以进行分段切削时，中心架支承在工件中间，如图5所示。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，其表面粗糙及圆柱误差要小，并在支承爪与工件接触处经常加润滑油。为提高工件精度，车削前应将工件轴线调整到与机床主轴回转中心同轴。

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图5  用中心架支承车削细长轴

当车削支承中心架的沟槽比较困难或一些中段不需加工的细长轴时，可用过渡套筒，使支承爪与过渡套筒的外表面接触，如图6所示，过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯表面，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合。

 

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c）跟刀架使用

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1.三爪卡盘 2.工件 3.跟刀架 4.顶尖

图6  跟刀架支撑长轴

2)用跟刀架支承车细长轴

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      对不适宜调头车削的细长轴，不能用中心架支承，而要用跟刀架支承进行车削，以增加工件的刚性，如图6所示。跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，它可以跟随车刀移动，抵消径向切削力，提高车削细长轴的形状精度和减小表面粗糙度，如图6a所示为两爪跟刀架，因为车刀给工件的切削抗力F^’_r，使工件贴在跟刀架的两个支承爪上，但由于工件本身的向下重力，以及偶然的弯曲，车削时会瞬时离开支承爪、接触支承爪时产生振动。所以比较理想的中心架需要用三爪中心架，如图6b所示。此时，由三爪和车刀抵住工件，使之上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。

5.用花盘、穹板及压板、螺栓安装工件

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图7  在花盘上安装零件

形状不规则的工件，无法使用三爪或四爪卡盘装夹的工件，可用花盘装夹。花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘，盘面上的许多长槽用以穿放螺栓，工件可用螺栓直接安装在花盘上，如图7所示。也可以把辅助支承角铁（弯板）用螺钉牢固夹持在花盘上，工件则安装在弯板上。图8所示为加工一轴承座端面和内孔时，在花盘上装夹的情况。为了防止转动时因重心偏向一边而产生振动，在工件的另一边要加平衡铁。工件在花盘上的位置需经仔细找正。

图8  在花盘上用弯板安装零件

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