镗床夹具又称镗模,主要用于加工箱体、支架类零件上的孔或...

lt;p><p><p>镗床夹具又称镗模，主要用于加工箱体、支架类零件上的孔或 孔系 镗模的结构与钻模相似，一般用镗套作为导向元件引导镗孔刀 具或镗杆进行镗孔镗套按照被加工孔或孔系的坐标位置布置 在镗模支架上 按镗模支架在镗模上的布置形式的不同，镗模可分为单支承前 引导镗模、单支承后引导镗模、双支承后引导镗模及前后支承 引导镗模四种类型 项目八：镗床夹具设计 一、镗床夹具的类型 1.单支承前引导镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用固定连接安装 镗模时，应使镗套轴线与机床主轴轴线重合主轴的回转精度 将影响镗孔精度 图示为采用前单支承镗孔，镗模支承设置在刀具的前方，主要 用于加工孔径D>60mm、加工长度L<D的通孔一般镗杆的导向 部分直径d<D因导向部分直径不受加工孔径大小的影响，故 在多工步加工时，可不更换镗套这种布置也便于在加工中观 察和测量为了便于排屑，一般取h=（0.5～1）D，但h不应小 于20mm。

但在立镗时，切屑会落入镗套，应设置防屑罩 2.单支承后引导镗模 镗套设置在刀具的后方,刀具与机床主轴刚性连接用于立镗 时，切屑不会影响镗套 当镗削D<60mm、LD这种形式的镗杆刚度好，加工精度高，装 卸工件和更换刀具方便，多工步加工时可不更换镗杆 当加工孔长度L=(1～1．25)D时，如图b所示，应使镗杆导向部 分直径d<D，以便镗杆导向部分可进入加工孔，从而缩短镗套 与工件之间的距离h及镗杆的悬伸长度L 为便于刀具及工件的装卸和测量，单支承镗模的镗套与工件之 间的距离h一般在20～80mm之间，常取h=(0.5～1.0)D 3.双支承后引导镗模 这种镗模的两个支承设置在刀具的后方，镗杆与主轴浮动连接 为保证镗杆的刚性，镗杆的悬伸量L1(1.25～1.5)L1后双支承镗模可在箱体的 一个壁上镗孔，此类镗模便于装卸工件和刀具，也便于观察和测 量 4.前后支承引导镗模 前后双支承镗模应用得最普遍，一般用于镗削孔径较大，孔的长 径比L／D>1.5的通孔或孔系，其加工精度较高，但更换刀具不方 便。

当工件同一轴线上孔数较多，且两支承间距离L>lOd时，在 镗模上应增加中间支承，以提高镗杆刚度似为镗杆直径 如图所示，镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方，镗刀 杆9和主轴之间通过浮动接头l0连接工件以底面、槽及侧面在 定位板3、4及可调支承钉7上定位，限制六个自由度采用联动 夹紧机构，拧紧夹紧螺钉6，压板5、8同时将工件夹紧镗模支 架1上装有滚动回转镗套2，用以支承和引导镗刀杆镗模以底面 A作为安装基面安装在机床工作台上，其侧面设置找正基面8，因 此可不设定位键 二、镗床夹具的设计要点 设计镗床夹具时，除合理确定其类型并处理好工件的定位及夹 紧外，还必须解决镗套、镗杆、支架和底座设计问题 1.镗套 镗套结构对于被镗孔的几何形状、尺寸精度以及表面粗糙度有 很大影响常用的镗套有以下两类 （1）固定式镗套 图示为标准的固定式镗套(GB／T2266--91)，与快换钻套结构相 似，加工时镗套不随镗杆转动A型不带油杯和油槽，靠镗杆上 开的油槽润滑；B型则带油杯和油槽，使镗杆和镗套之间能充分 地润滑 固定式镗套外形尺寸小、结 构简单、精度高，但镗杆在 镗套内一面回转，一面作轴 向移动，镗套容易磨损，故 只适用于低速镗孔。

一般摩 擦面线速度小于0.3m/s （2）回转式镗套 回转式镗套随镗杆一起转动，镗杆与镗套之间只有相对移 动而无相对转动从而减少了镗套的磨损，不会因摩擦发热出 现“卡死”现象因此，这类镗套适用于高速镗孔 回转式镗套又分为滑动式和滚动式两种 ①滑动式回转镗套 图示为滑动式回转镗套，镗套1可在滑动轴承2内回转，镗模支 架3上设置油杯，经油孔将润滑油送到回转副，使其充分润滑 镗套中间开有键槽，镗杆上的键通过键槽带动镗套回转这种 镗套的径向尺寸较小，适用于孔心距较小的孔系加工，且回转 精度高，减振性好，承载能力大，但需要充分润滑摩擦面线 速度不能大于0.3～0.44m／s，常用于精加工 1一镗套 2一滑动轴承 3一镗模支架 ②滚动式回转镗套 图示为滚动式回转镗套，镗套6支承在两个滚动轴承4上，轴承 安装在镗模支架3的轴承孔中，支承孔两端分别用轴承端盖5封 住这种镗套由于采用了标准的滚动轴承，所以设计、制造和 维修方便，而且对润滑要求较低，镗杆转速可大大提高，一般 摩擦面线速度>0.4m／s但径向尺寸较大，回转精度受轴承精 度的影响可采用滚针轴承以减小径向尺寸，采用高精度轴承 以提高回转精度。

3一镗模支架 4一滚动轴承 5一轴承端盖 6一镗套 回转镗套的引刀槽及尖头键 滚动式回转镗套一般用于镗削孔距较大的孔系，当被加工孔径 大于镗套孔径时，需在镗套上开引刀槽，使装好刀的镗杆能顺 利进入为确保镗刀进入引刀槽，镗套上有时设置尖头键 （3）镗套的尺寸 镗套的内径取决于镗杆导向部分的直径d；镗套的长度H则与镗 套的类型和布置方式有关，一般：固定式镗套H=（1.5～2）d， 滑动式回转镗套H=（1.5～3）d，滚动式回转镗套H=0.75d （4）镗套的技术要求 镗套的材料及热处理镗套的材料可选用铸铁、青铜、粉末冶 金或钢制成，硬度一般应低于镗杆的硬度当生产批量不大或 孔径较大时，多选铸铁；负荷大时采用50钢或20钢，渗碳硬度 至55～65HRC；高速镗削及生产批量较大时采用青铜 镗套的公差和粗糙度镗套内径的尺寸公差带为H6或H7；镗套 外径的公差带，粗镗用g6，精镗用g5；镗套内径与外径的同轴 度公差一般为φ0.01mm，内径的圆度误差对被镗孔的形状精度 影响极大，故其圆柱度公差一般取0.01～0.002mm，粗糙度Ra值 为0.4～0.1um外圆粗糙度Ra值取0.8～0.4um。

2.镗杆 图示为用于固定式镗套的镗杆导向部分结构当镗杆导向部分直 径d50mm时，常采用镶条式结构镶条应 采用摩擦因数小和耐磨的材料，如铜或钢镶条磨损后，可在底 部加垫片，重新修磨使用这种结构的摩擦面积小，容屑量大， 不易“卡死” 图示为用于回转镗套的镗杆引进结构 图a)是在镗杆前端设置平键,平键下面安有压缩弹簧键的前 部有斜面，适用于开有键槽的镗套无论镗杆以任何位置进入 镗套，平键均能自动进入键槽，带动镗套旋转 图b)所示的镗杆开有键槽，其头部做成＜45的螺旋引导结构 ，可与装有尖头键的镗套配合使用 镗杆的直径镗杆的尺寸对镗杆刚性的影响很大，镗杆尺寸的 设计主要是确定恰当的直径和长度确定镗杆直径时，应保证 镗杆的刚度和镗孔时应有的容屑空间，镗杆的直径一般按经验 公式d=(0.7～0.8)D选取，也可查表 镗孔直径D、镗杆直径d与镗乃截面BB的尺寸关系(mm) 镗杆的长度镗杆的长度与被加工孔的长度、孔的轴向间距以 及进给方式等有关而镗杆的长度对镗杆扰曲变形的影响很大 因此，在设计镗杆时，应尽量缩短其工作长度一般对于前 后支承的镗杆，其工作长度与直径之比以不超过10:1为宜。

对 于悬臂切削的镗杆，悬伸长度与导向部分的直径之比应以L/d ＜4～5为宜 镗杆的技术要求及材料镗杆的精度一般比加工孔的精度高两 级镗杆的直径公差，粗镗时选g6，精镗时选g5；表面粗糙度 选Ra0.4～0.2μm；圆柱度选直径公差的一半，直线度要求为 500mm 为0.01mm 镗杆的材料常选45钢或40Cr钢，淬火硬度为40～45HRC；也可 用20钢或20Cr钢渗碳淬火，渗碳层厚度0.8～1.2mm，淬火硬度 61～63HRC 3.浮动接头 双支承镗模的镗杆均采用浮动接头与机床主轴连接如图所示 ，镗杆1上拨动销3插入接头体2的槽中，镗杆与接头体之间留有 浮动间隙，接头体的锥柄安装在主轴锥孔中主轴的回转可通 过接头体、拨动销传给镗杆 浮动接头 1一镗杆2一接头体3一拨动销 4.镗模支架和底座 镗模支架用于安装镗套，其典型结构和尺寸如下所示 镗模支架应有足够的强度和刚度，在结构上应考虑有较大的安装 基面和设置必要的加强肋，而且不能在镗模支架上安装夹紧机构 ，以免夹紧反力使镗模支架变形，影响镗孔精度 图a所示的设计是错误的，应采用图b所示结构，夹紧反力由镗模 底座承受。

不允许镗模支架承受夹紧反力 1一夹紧螺钉2一镗模支架 3一工件4一镗模底座 镗模底座上要安装各种装置和工件，并承受切削力、夹紧力，因 此要有足够的强度和刚度，并有较好的精度稳定性其典型结构 和尺寸如下所示 镗模底座上应设置加强肋，常采用十字形肋条镗模底座上安 放定位元件和镗模支架等的平面应铸出高度约为3～5mm的凸台 ，凸台需要刮研，使其对底面(安装基准面)有较高的垂直度或 平行度镗模底座上还应设置定位键或找正基面，以保证镗模 在机床上安装时的正确位置找正基面与镗套中心线的平行度 应在300mm:0.01mm之内底座上应设置多个耳座，用以将镗模 紧固在机床上大型镗模的底座上还应设置手柄或吊环，以便 搬运 三、镗模设计实例：支架壳体两孔镗床夹具设计 图示为支架壳体镗孔工序图该支架的装配基准a面及侧面b均 已精加工，本工序采用粗精镗加工Φ35H7和Φ40H7两个孔除 应保证各孔尺寸精度外，还需满足Φ35H7和Φ40H7孔同轴度公 差为Φ0.01mm 1.镗床夹具的结构分析 图示为加工支架壳体两孔的镗床夹具遵循基准重合原则，选 择a、b、c面作为定位基准，其中a面为主要定位基准。

定位元 件选用两块带侧立面的支承板3限制工件的五个自由度，挡销5 限制一个自由度，从而达到完全定位 1.镗床夹具的结构分析 夹紧力的方向指向主要定位基准面a，为装卸工件方便，采用 四块开槽压板，用螺栓螺母手动夹紧 由于切削速度不大，同时为了易于保证加工技术要求，加工 Φ35H7和Φ40H7孔采用固定式镗套，并采用双支承引导，以增 强镗杆刚度 为了镗模在镗床上安装方便，底座上加工出找正基面D镗模 底座下部采用多条十字加强筋，以增强刚度为了起吊镗模， 底座上还设计了四个起吊螺栓 2.镗床夹具的精度分析 Φ35H7和Φ40H7孔同轴度公差为Φ0.01mm，加工要求较高，在 此分析影响Φ35H7与Φ40H7孔同轴度的加工误差 ①定位误差△D由于两孔同轴度与定位方式无关，故△D =0 ②导向误差△T它包括镗套和镗杆的配合间隙所产生的导向误 差和两镗套位置误差所产生的导向误差 镗套和镗杆的配合为 ，其最大间隙为 Xmax=0.013+0.009=0.022mm 两镗套间最大距离为440mm，故 tgα=0.022/440=0.00005mm 被加工孔的长度为40mm，这样，由于镗套与镗杆的配合间隙所 产生的导向误差为 △T1=2400.00005mm=0.004mm 又因为前后镗套孔心线的同轴度公差为0.0005mm，故由于两镗 套位置误差所产生的导向误差为 △T2=0.005mm 总的导向误差为 △T=△T1+△T2=0.004+0.005=0.009mm ③安装误差△A。

因两孔同时镗削，且镗杆由两镗套支承，则 两孔同轴度与夹具位置误差无关，故△A =0 ④加工方法误差△G使用该夹具时容易产生变形的环节在镗 杆，但由于采用了双支承结构，且加工面离镗套较近，故可认 为为△G =0 支架壳体镗孔加工精度计算 单支承前引导镗模 单支承后引导镗模 a) L&amp;amp;lt;D b)L≥D 镗削车床尾座孔镗模 1一支架 2一镗套 3、4定位板 5、8一压板 6一夹紧螺钉 7一可调支承钉 9一镗刀杆 l0浮动接头 用于固定镗套的镗杆导向部分的结构 用于回转镗套的镗杆引进结构 EMlz*#&amp;lt;/p&amp;gt;&lt;/p&gt;</p>。