车床附件及工件的安装

5.4　车床附件及工件的安装

5.4.1　用三爪自定心卡盘安装工件

用三爪自定心卡盘安装工件是车床上最通常的一种装夹方法，如图5-9所示，适合装夹套盘类工件、正三边形和正六边形截面工件，装夹迅速，但定心精度不高，一般为0.05～0.15mm。

图5-9　用三爪卡盘安装工件

三爪自定心卡盘的结构如图5-10（a）所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或退出，以夹紧或松开工件。可以装夹直径较小的工件，如图5-10（b）所示。当装夹直径较大的外圆工件时可用三个反爪进行，如图5-10（c）所示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其他专用夹具。

图5-10　三爪自定心卡盘结构

5.4.2　用四爪单动卡盘安装工件

四爪卡盘一般常见的有两种：一种是四爪自定心卡盘，一种是四爪单动卡盘,如图5-11所示。 四爪自定心卡盘全称是机床用手动四爪自定心卡盘，是由一个盘丝，四个小伞齿，一付卡爪组成。四个小伞齿和盘丝啮合，盘丝的背面有平面螺纹结构，卡爪等分安装在平面螺纹上。四爪单动卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘，是由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。工作时是用四个丝杠分别带动四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用。但可以通过调整四爪位置，装夹各种矩形的、不规则的工件，每个卡爪都可单独运动。

图5-11　四爪卡盘

在车床上常用的是四爪单动卡盘装夹工件，四爪单动卡盘可装成正爪或反爪两种形式。同时，四爪卡盘比三爪卡盘的夹紧力大，所以适用于装夹大型或形状不规则的工件。

由于四爪卡盘的四个卡爪是独立移动的，在安装工件时须进行仔细的找正工件，一般用划针盘按工件内外圆表面或预先划出的加工线找正，但找正比较费时，定位精度较低，为0.2～0.5mm。用百分表按工件精加工表面找正，其定位精度可达0.02～0.01mm。

5.4.3　用顶尖安装工件

顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种，如图5-12所示，顶尖的作用是支撑工件、确定中心、承受工件的重力和切削力。

图5-12　顶尖

顶尖的应用如下：

（1）两顶尖配合拨盘装夹工件　对于较大工件，先车平两端面，再钻出中心孔，然后将前顶尖和拨盘安装在主轴上，后顶尖安装在尾座上，再将工件的一端装上卡箍，把工件安装于前后顶尖之间，用拨盘和卡箍来带动工件旋转，如图5-13所示。

图5-13　用双顶尖安装工件

（2）顶尖配合三爪卡盘装夹工件（简称一夹一顶）　将工件的一端装夹在卡盘内，另一端用后顶尖顶住中心孔，注意三爪卡盘夹持部分不宜超过20mm，为了防止工件轴向窜动，必须在卡盘内加装限位支撑或利用工件的台阶作限位，如图5-14所示。

图5-14　一夹一顶装夹工件

5.4.4　用心轴安装工件

心轴主要用于带孔盘、套类零件的装夹。以保证孔和外圆的同轴度及端面和孔的垂直度。当工件长径比小时，应采用螺母压紧的心轴。

当工件长度大于孔径时，可采用带有锥度（1∶1000～1∶5000）的心轴，靠配合面的摩擦力传递运动，故此法切削用量不能太大。

心轴的种类很多，常用的有：

锥度心轴：如图5-15（a）所示，常用的是小锥度心轴，其锥度为1∶1000～1∶5000，工件装在心轴上楔紧后，靠孔产生的弹性变形而有少许过盈，从而消除间隙并产生摩擦力带动工件回转，不需另行夹紧。但因传递的力矩较小，所以仅适用于工件定位孔精度不低于 IT7的精加工。

圆柱心轴：如图5-15（b）所示，工件套入心轴后需要在两端添加垫片，依靠螺母锁紧，可传递较大的力矩。但心轴与工件内孔的配合会有间隙，所以对中性较差，宜用于粗加工装夹。

可胀心轴：如图5-15（c）所示，心轴的定位部分车成锥孔薄壁，并沿轴线铣有3条或6条收缩缝。调节锥体外锥面与心轴锥孔配合。当螺钉旋入时，利用锥体将心轴定位直径扩大，使工件得到准确定位并夹紧。

图5-15　心轴

如果切削用量过大，夹紧力不够，可将调节锥体的大头车一段螺纹，并加垫圈和螺母夹紧。

5.4.5　中心架和跟刀架的使用

车削细长轴时，为了防止工件受切削力的作用而产生弯曲变形，可使用中心架或跟刀架作为辅助支承。

中心架如图5-16所示，其一般有以下几种用法：

图5-16　中心架

（1）车削长轴　把中心架直接安放在待加工长轴中间，可提高工件的刚性。

（2）车端面和钻中心孔　对于大而长的工件，只用卡盘装夹来车端面或钻中心孔是不可靠的，必须采用一端夹住，另一端搭中心架的方法。

跟刀架如图5-17所示，它是固定在车床大拖板上跟车刀一起移动，一般只有两个支承爪，而另一个支承爪被车刀代替。它主要用于辅助车削不允许接刀的细长工件，如丝杠、光杠等。使用跟刀架时要先在工件端部车一段安装跟刀架卡爪的外圆，然后调整卡爪与工件接触。但压力要适当，否则会产生振动或车削成竹节形或螺旋形。

图5-17　跟刀架

5.4.6　用花盘、弯板安装工件

花盘适宜装夹外形不规则的工件，装夹时需使用螺栓和压板进行压紧，如图5-18所示。用花盘装夹工件也需要进行找正，比较费时，因此，大批生产时应用较少。

1.垫铁；2.压板；3.螺钉；4.螺钉槽；5.工件；6.角铁；7.平衡铁

图5-18　用花盘安装工件