夹具

1　快装心轴

在车床上传统的心轴安装方法，是采用双顶尖定位，用鸡心夹和拨盘传递动力，或用四爪卡盘和千分表校正心轴一端，另一端用车床尾座顶尖定位。操作起来比较麻烦，辅助时间长。在单件生产中，问题更为明显。

为此，对传统的心轴进行改进，如图2-1所示。此种结构分为两部分，一是装在车床主轴孔内的定位拨头，另一部分是带外锥柄的心轴。

定位拨头与心轴之间的联接，是采用斜度α=8°的锥面定位和对称牙嵌式矩形键传动。结构紧凑、定位可靠、旋转平衡、加工时的工艺性好，使用方便。特别是在单件生产时，不用卸卡盘，即可安装使用。

2　加工圆柱横穿孔可调夹具

在机床制造或修理中，常常遇到在圆柱上横穿孔的工件，如图2-3所示。这些工件的孔或螺纹孔的中心线与圆柱的中心线不相交，需在车好圆柱后装配，画好孔的位置线，再按线加工孔或螺纹。

以前，当工件画好线后，用四爪卡盘按线进行安装，再加工内孔。在校正的过程中，调整夹在圆柱面上的两爪时，工件产生滚动，使划线孔的中心线产生角度位移，很难将工件校正，而产生加工废品。

为此，设计制造了如图2-4所示的夹具，通过30年来的使用，效果很好。

使用方法：根据工件外圆柱直径的大小，调整夹具后端的螺环1，目的使夹具中的定位顶尖14和弹簧2，在工件定位时，有一定的轴向推力和工件安装牢靠，拉紧拉杆13后，定位顶尖14和工件有(10～15)mm的距离，便于在加工内螺纹时退刀。然后将夹具锥柄插入在车床主轴孔内，拧上拉杆13，松开两V型爪，再用夹具中的定位顶尖14和车床尾座顶尖18，顶在工件横穿孔的中心孔中，拧动两夹紧丝杠10，使两爪靠近工件的圆柱表面，看V型爪两侧面和工件的圆柱面距离是否相等。如距离不等时，摇动车床尾座手轮，借助于定位顶尖后端的弹簧力，来调整它们间的距离，使基本一致，再轮番加力拧动两夹紧丝杠，将工件夹紧。移开车床尾座，拧紧主轴后端的拉杆母，使拉杆带动夹具中的定位顶尖后移，离开工件，压缩弹簧，将整个夹具拉紧，完成了工件安装。

注意事项：在安装工件前，应适当把工件画线后的中心孔，用心冲加大一些，夹紧时，应注意对两夹紧丝杠轮番加力，以防止使工件位移；钻孔时，注意不要把定位顶尖钻伤。

此夹具在大修和制造C615、C616、C618、C620、C620-1、C630等车床的小拖板丝杠母和其它圆柱横穿孔工件加工时使用。具有装卸方便、定位夹紧可靠、操作简便等优点，效率比用四爪卡盘安装高10倍以上。

3　车小直径螺纹的保护套

在车床上车削直径较小而较长的梯形或方牙螺纹时，为了提高切削用量、防止工件弯曲，可在顶尖上安装一个如图2-7所示的保护套。

保护套用45钢制成，并淬火，其内径与工件外径滑配合，按图示的方向，固定在车床尾座顶尖上。使用时，将工件放在保护套内，一端用三爪夹住，一端用顶尖顶着，工件在保护套内旋转，就避免了切削时产生的振动和弯曲，从而提高了工作效率，保证工件的加工质量。

4　夹紧带螺纹零件的一种方法

有时，要车螺栓头或加工带螺纹的零件，而不得不夹持螺纹部分时，可以拧上一个或两个事先锯了开口的螺帽，这样夹持在螺帽上进行加工，既不损坏螺纹，又可安全地进行切削。

5　防起钳口

在机械加工中，常用虎钳来装夹工件，但在装夹时，常因工件拱起而伤脑筋，往往要用锤子敲打。如遇特殊情况，打都打不下去，经常出现质量问题。为此，设计制造了如图2-10所示的防起钳口，经使用效果很好。

此虎钳在夹紧时，由于30°斜面的作用，夹紧力分为向下和向内两个分力，又因胶条弹性的作用，允许钳口向下的量，这样工件就不会向上拱起，紧密地贴在垫铁上。

6　尾座多用夹头

尾座多用夹头，如图2-11所示。此夹头是由夹爪1、三爪卡盘2、六角螺钉3、手柄4、法兰盘5、锥销6、锥套7组成。三爪卡盘以。小于Φ120mm为宜，锥销用于钻孔、铰孔和扩孔，铰丝和攻丝时，应把锥销取出，以便使丝锥或板牙随卡头前进或后退。

由于三爪卡盘能夹持圆板牙、丝锥、直柄钻头、直柄铰刀、中心钻等，使用它能完成上述工具所完成的工序，特别适用于多道工序的加工。这种夹头，在钻、铣、镗床上使用时，应取下手柄，以保证安全。

7　三爪卡盘的修复

三爪卡盘由于长时间的使用，卡爪内口磨损，往往呈喇叭形，且定心不好，影响工件的装卡和加工精度。为此，采用了如图2-16所示的研磨方法，对三爪卡盘卡爪的内口进行修复。这种方法简单、经济，使用效果好。

研磨时，先选择直径小于卡盘体内孔的砂轮，其磨料为白刚玉，粒度为46#～60#，安装在带有莫氏锥柄的磨杆上，以便于安装在车床尾座上。然后将卡盘爪移至与砂轮接触，开动车床，使卡盘以大于960r/min的速度旋转，再驱动尾座手轮，使砂轮前后移动，往复研磨几次后，把卡爪适当收紧，这样反复研磨几次，视爪面都研磨好，即可。

8　四工位钻夹头

一般车床尾座锥孔内，只能安装一把刀具，如果工件在一次装夹时，需要进行钻、扩、铰，攻丝等多个步骤时，需要多次更换刀具，十分麻烦，而增加了辅助时间，为此可以采用多工位夹头，图2-17所示即为四工位夹头。

使用时，将夹具插入在车床尾座锥孔内，转盘上有四个短莫氏2号的内锥孔，可以同时安装四个钻夹头，在上面可以安装不同的刀具，需要转位时，把锥体定位销拔出，转动转盘到所需要的工位时，松开锥形定位销，在弹簧的作用下，即可自动定心，进行加工。

在加工四工位夹具上的四个莫氏锥孔时，应先把转盘等零件组装好，再把夹具插在车床主轴锥孔内，加工这四个孔，以保证锥孔中心与车床主轴中心重合。

9　软爪卡盘的使用与调整方法

在车削批量较大的工件时，为了提高工件在加工时的定位精度和节约工件安装时的辅助时间，可利用软爪卡盘。为了根据实际需要随时改变爪面圆弧直径与形状，把三爪卡盘淬火的卡爪，改换为低碳钢、铜或铝合金卡爪。如卡盘爪是两体的，可把爪部换成软金属；如卡爪是一体的，可在卡爪上固定一个软金属块。

软爪卡盘的卡爪加工后，可以提高工件的定位精度，如是新三爪卡盘，工件安装后的定位精度小于0.01mm。如三爪卡盘的平面螺纹磨损较严重，精度较差，换上软爪轻加工后，工件安装后的定位精度仍能保持在0.05mm以内。软爪卡盘装夹已加工表面或软金属，不易夹伤表面。对于薄壁工件，可用扇形爪，增大与工件接触面积而减小工件变形。软爪卡盘适用于已加工表面作为定位精基准，在大批量生产时进行工件的半精车与精车。

软爪卡盘正确的调整与车削，是保证软爪卡盘精度的首要条件。软爪的底面和定位台，应与卡爪底座滑配和正确地定位。软爪用于装夹工件的部分比硬爪加长(10～15)mm，以备多次车削，并要对号装配；车削软爪的直径最好与被装夹工件直径一致，或大或小，都不能保证装夹精度。一般卡爪车削直径比工件直径大0.2mm左右，也即是被卡的工件直径，要控制在一定公差范围内；车削软爪时，为了消除间隙，必须在卡爪内或卡爪外安装一适当直径的圆柱或圆环，它们在软爪安装的位置，应和工件夹紧的方向一致，否则不能保证工件定位精度。当工件为夹紧时，圆柱应夹紧在卡盘爪里面进行车软爪爪面，当工件为涨紧时，圆环应安装在卡盘爪外面，车削软爪外面。

10　平口虎钳装夹带角度工件的方法

在机械加工中，要用一般的平口虎钳夹持带角度的工件时，可采用如图2-22所示的方法，就可以巧妙地解决难于装夹的问题。

一种方法是由一个齿轮(报废的也可)，制成如图2-22(a)中件3的两块月牙形的夹持垫块，并把切开的平面加工平整即可使用；另一种方法是制作一副如图2-22(b)中件3所示摇块状夹持块。使用时，先将虎钳张开，在固定钳口一边放好工件，再把夹持块放好，拧动活动钳口的夹紧丝杠将工件夹紧的同时，夹紧块中靠在工件的那块，就会自动调整角度，把带角度的工件夹紧。它具有简单和使用方便及夹持可靠的特点。