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铣床夹具主要结构设计


铣床夹具主要结构设计

铣床(millingmachine)系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。

铣床是一种用途广泛的机床,在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。

铣床在工作时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀旋转为主运动,辅以工作台或铣头的进给运动,工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削,因而铣床的生产率较高。简单来说,铣床就是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

一、铣床夹具的主要类型及结构形式

铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动,按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。

1.直线进给式铣床夹具

这类铣床用得最多。夹具安装在铣床工作台上,加工中随工作台按直线进给方式运动。

根据工件质量、结构及生产批量,将夹具设计成单件多点、多件平行和多件连续依次夹紧的联动方式,有时还要采用分度机构,均为了提高生产效率。

2.圆周进给式铣床夹具

圆周进给铣削方式在不停车的情况下装卸工件,一般是多工位,在有回转工作台的铣床上使用。

这种夹具结构紧凑,操作方便,机动时间与辅助时间重叠,是高效铣床夹具,使用于大批量生产。

3.靠模铣床夹具

这种带有靠模的铣床夹具用在专用或通用铣床上加工各种非圆曲面?磕5淖饔檬鞘构ぜ竦酶ㄖ硕,形成仿形运动。按主进给运动方式,靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给两种。

二、铣床夹具的设计要点

由于铣削加工切削用量及切削力较大,又是多刃断续切削,加工时易产生振动,因此设计铣床夹具时应注意:夹紧力要足够且反行程自锁;夹具的安装要准确可靠,即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置;夹具体要有足够的刚度和稳定性,结构要合理。

1.定向键

定向键也称定位键,安装在夹具底面的纵向槽中,一般用两个,安在一条直线上,其距离越远,导向精度越高,用螺钉紧固在夹具体上。

定向键通过与铣床工作台上的形槽配合确定夹具在机床上的正确位置;还能承受部分切削扭矩,减轻夹紧螺栓的负荷,增加夹具的稳定性,因此平面夹具及有些专用钻镗床夹具也常使用。

定向键有矩形和圆形两种。

定向精度要求高或重型夹具不宜采用定向键,而是在夹具体上加工出一窄长面作为找正基面来校正夹具的安装位置。

2.对刀装置

对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定夹具和刀具的相对位置。对刀装置的结构形式取决于加工表面的形状。

对刀块常用销钉和螺钉紧固在夹具体上,其位置应便于使用塞尺对刀,不妨碍工件装卸。对刀时,在刀具与对刀块之间加一塞尺,避免刀具与对刀块直接接触而损坏刀刃或造成对刀块过早磨损。塞尺有平塞尺和圆柱形塞尺两种,其厚度和直径为3~5mm,制造公差h6。对刀块和塞尺均已标准化(设计时可查阅相关手册),使用时,夹具总图上应标明塞尺尺寸及对刀块工作表面与定位元件之间的位置。对刀装置应设置在便于对刀而且是工件切入的一端。

3.夹具体设计

为提高铣床夹具在机床上安装的稳固性,减轻其断续切削可能引起的振动,夹具体不仅要有足够的刚度和强度,其高度和宽度比也应恰当,一般有H/B≤1~1.25,以降低夹具重心,使工件加工表面尽量靠近工作台面。此外,还要合理地设置加强筋和耳座。

若夹具体较宽,可在同一侧设置两个与铣床工作台T形槽间等距的耳座;对重型铣床夹具,夹具体两端还应设置吊装孔或吊环等以便搬运。

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