工件安装的其他实用技巧

1.用一夹一顶安装工件

用两顶尖安装工件虽然精度高，但刚性较差。对于较重的工件如果采用两顶尖安装会很不稳固，难以提高切削效率，因此在加工中常采用一端用卡盘夹住，另一端用顶尖顶住的装夹方法，如图6-10所示。为防止工件由于切削力的作用而产生位移，一般会在卡盘内装一个限位支承，或者利用工件的台阶作限位。这种装夹方法比较安全，能承受较大的轴向切削力，刚性好，轴向定位比较准确，因此车轴类零件时常采用这种方法。但是装夹时要注意，卡爪夹紧处长度不宜太长，否则会产生过定位，扭弯工件。

2.用心轴安装工件

盘套类零件的外圆、内孔往往有同轴度要求，与端面有垂直度要求，保证这些形位公差的最好的加工方法就是采用一次装夹全部加工完，但在实际生产中往往难以做到。此时，一般先加工出内孔，以内孔为定位基准，将零件安装在心轴（也称胎模）上，再把心轴安装在前、后顶尖之间来加工外圆和端面，一般也能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求。

根据工件的形状和尺寸精度的要求及加工数量的不同，应采用不同结构的心轴。一般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。

图6-11　零件在圆柱心轴上定位

圆柱心轴是以其外圆柱面定心、端面压紧来装夹工件的，如图6-11所示。心轴与工件孔一般用、的间隙配合，因此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在0.02 mm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，如图6-12（a）所示。心轴常用的锥度C=1/5000～1/1000，定位时工件楔紧在心轴上，楔紧后孔会产生弹性变形，如图6-12（b）所示，从而使工件不致倾斜。圆柱心轴适用于较大直径的盘套类零件粗加工的装夹。

图6-12　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摩擦力带动工件，不需要其他夹紧装置；定心精度高，可达0.005～0.01 mm。其缺点是工件的轴向无法定位。锥度心轴适用于车削力不大的精加工装夹。

3.花盘、弯板

对于车削形状不规则、无法使用三爪或四爪卡盘装夹的零件，或者要求零件的一个面与安装面平行或内孔、外圆面与安装面有垂直度要求时，可以用花盘装夹。

花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘，盘面上有许多长槽用以穿放螺栓，工件可以用螺栓和压板直接安装在花盘上，如图6-13所示。也可以把辅助支承角铁（弯板）用螺栓牢固地夹持在花盘上，工件则安装在弯板上，图6-14所示为加工一轴承座端面和内孔时用弯板在花盘上装夹工件的情况。用花盘和弯板安装工件时，找正比较费时。同时，要用平衡铁平衡工件和弯板等，以防止旋转时产生振动。

4.跟刀架和中心架

当工件的长度与直径之比大于25（L/d＞25）时，由于工件本身的刚性差，加工过程中工件受横向切削力、自重、离心力等因素影响，容易产生弯曲、振动，严重影响圆柱度和表面粗糙度，常会出现两头细中间粗的腰鼓形。在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，严重时会使工件在顶尖间卡住。因此，必须采用跟刀架或中心架作为附加支承。

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图6-13　在花盘上安装工件

1—垫铁；2—压板；3—螺栓；4—螺栓槽；5—工件；6—平衡铁；7—花盘

图6-14　在花盘上用弯板安装工件

1—花盘；2—平衡铁；3—工件；4—弯板

1）用中心架支承车细长轴

在车削细长轴时，一般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6-15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于中心架支承爪的沟槽，其表面粗糙度值及圆柱度偏差要小，并需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。当车削支承于中心架的沟槽比较困难或对于一些中段不需要加工的细长轴时，可用过渡套筒，使支承爪与过渡套筒的外表面接触。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。

图6-15　用中心架支承车细长轴

1—可调节支承爪；2—预先车出的外圆面

2）用跟刀架支承车细长轴

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6-16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并减小表面粗糙度值。

图6-17（a）所示为两爪跟刀架，此时车刀给工件的切削抗力使工件贴在跟刀架的两个支承爪上，但由于工件本身的重力及偶然的弯曲，车削时工件会瞬时离开和接触支承爪，因而产生振动。比较理想的中心架是三爪跟刀架，如图6-17（b）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，车削时工件就比较稳定，不易产生振动。

图6-16　跟刀架的应用

1—工件；2—跟刀架；3—后顶尖

图6-17　跟刀架支承车细长轴