使用双顶法和夹顶法装夹长工件

较长轴类工件常采用双顶法或夹顶法进行装夹。

1.使用的夹具及其改进

传统的夹顶法和双顶法如图2-31所示，所使用的夹具除了自定心卡盘外，还有顶尖、夹头和拨盘等。

（1）顶尖结构形式的改进 传统顶尖是固定顶尖，其形状如图2-32所示。随着加工要求和车削技术的进步，顶尖的结构形式也在不断发生变化。

1）硬质合金顶尖。固定顶尖具有定心准确、稳定等优点，但固定顶尖在与轴件中心孔贴合摩擦中会产生大量的热，其尖端处很容易磨损或烧坏。为了克服这种不足，常在提高固定顶尖的耐磨性方面设法进行改进。图2-33所示是在固定顶尖的60°锥体部分开一个与硬质合金刀片大小相同的槽（合金刀片大小按需要而定），将合金刀片插入开口槽内（如果是圆形合金头，则需在顶尖体尖端按照合金头大小钻孔），其配合间隙以0.15～0.2mm为宜。

图2-31 传统夹顶法装夹工件

a）前夹后顶法 b、c）双顶法

图2-32 固定顶尖

图2-33 硬质合金顶尖

a）将合金刀片嵌入顶尖槽内 b）磨制好的硬质合金顶尖

硬质合金刀片在顶尖体槽内的固定通常采用钎焊（铜焊）方法，但焊接方法具有一定的缺陷：首先，由于焊接高温的影响，合金顶尖头部易产生内应力而出现裂纹，其硬度和使用寿命都会因此而降低；其次，钎料不易流进刀片与刀槽的配合间隙，易形成虚焊，使用时将导致合金顶尖头松动，而必须重焊。为此，常采用无机粘结代替钎焊的方法。这时，顶尖体上开出的槽或钻出圆孔的表面粗糙度值为Ra25～12.5μm。粘结前，用细棉纱或毛刷蘸香蕉水或丙酮将粘结表面清洗2～3遍，然后按每4～4.5g氧化铜粉加入1mL磷酸铝溶液的比例调胶。先将称量过的氧化铜粉置于光滑的铜板上，然后用医用注射器（不带针头）按所需毫升数将磷酸溶液注入，并用竹签反复均匀调和约1～2min，使其成为浓胶状，即可使用。

粘结时，把搅拌好的结合剂分别涂于硬质合金与顶尖体的粘结表面上，再进行适当的挤压（挤出多余的胶体，可刮下继续使用，顶尖锥面附着的残余胶体可用微湿的棉纱擦拭干净）进行粘结。粘结后的顶尖应尽快放在干燥的地方干燥固化，夏天在30℃左右的环境中放2～4天即可；急用件可放在烘烤箱内，以60～80℃的温度烘干3～4h。烘干后，无机粘结剂为黑灰色并略带光泽；如出现绿色或蓝色，则说明粘结的强度较低。经干燥固化的粘结顶尖，在工具磨床上磨好圆锥；如没有工具磨床，可将其插入卧式车床的主轴锥孔里，用固定在小刀架上的手提砂轮机代替磨头，定好角度后进行磨削。

由于固定顶尖的定心性强，与轴件中心孔配合时的接触精度高，因此多在加工精度较高的工件时和精车中使用。

2）回转顶尖。回转顶尖如图2-34所示，它一般在粗车时使用。使用时，顶尖和中心孔贴合在一起，由于内部轴承的作用，使顶尖和轴件一起转动，从而避免了顶尖和中心孔之间存在摩擦和发热磨损的问题。因此，回转顶尖能在很高的转速下进行车削，解决了固定顶尖的不足。但是，回转顶尖是在滚动摩擦条件下工作的，在装配中存在着一定的累积误差；同时，经过一段时间的使用后，顶尖主体内的滚动轴承会逐渐磨损，而使顶尖的径向圆跳动误差加大，这对车削精度是不利的。所以，从定心精度、加工精度和切削稳定性方面来说，回转顶尖不如固定顶尖。

图2-34 回转顶尖

a）形式Ⅰ b）形式Ⅱ

图2-35所示是后端带碟形弹簧的回转顶尖。高速切削轴件时，轴件会因受到切削热出现热膨胀而导致其长度增加，带有碟形弹簧的回转顶尖可消除轴件由于热伸长所造成的强迫弯曲，从而不会增加进给力。

如图2-36所示回转顶尖的后端带有压缩弹簧，它同样能自动调节轴件加工时的顶力，克服轴件变形因素的影响，尤其是在车削细长轴类工件时，更显示出了其优点和作用。

图2-35 后端带碟形弹簧的回转顶尖

3）空心液冷和润滑顶尖。精加工中，为了防止工件中心孔的过度发热和严重摩擦，可使用如图2-37所示的空心液冷式顶尖进行液冷。此顶尖体是空心的，其内锥角和外锥角相等，都是60°；顶尖体内嵌有芯子，芯子上面开有两个互相垂直的槽a和b，槽只通前端不通后端。顶尖体的外面镶有接头环，并用胶密封，接头环上装有进液接头和出液接头，另接上橡胶管。顶尖后端装有螺塞，用来防止液体向后溢出。切削液由车床进液接头进入，经槽a流向顶尖前端，冷却后经槽b由出液接头排出。冷却液可用车床上使用的切削液，如乳化液。这种顶尖可以在不同的主轴转速和切削用量下使用，接触表面的温度不会超过100℃，因此它不但具有一定的稳定性，而且能承受较高的转速。

车削中，减少固定顶尖与中心孔摩擦的另一个方法，就是在它们的接触处经常加油润滑。但每次提油壶不停地倒油既费力又不充分，这时可采用如图2-38所示的方法，在顶尖的尖部钻出一个细孔，再在顶尖上部钻出一个稍大的孔，将润滑油倒进孔内后，拧上小螺塞封住；也可不使用小螺塞，而在拧进小螺塞的螺孔处装上一个油杯（图中未画出）。这样，润滑油就可经油孔流出来，使顶尖和中心孔得到充分的润滑。

图2-36 后端带压缩弹簧的回转顶尖

1—顶尖 2—压盖 3—锥柄体 4、6—滚针轴承 5、12—隔圈 7—弹簧 8—垫圈 9—调节螺杆 10—防松螺母 11—推力轴承

图2-37 空心液冷式顶尖

图2-39所示是在固定顶尖头部钻出一个ϕ2～ϕ3mm的小孔，再在小孔的垂直方向上钻出一个ϕ12mm的圆孔，在垂直孔内注入润滑脂，并在润滑脂上方放上一个ϕ10mm的圆柱销，下压圆柱销可迫使润滑脂热化后流入小孔内，对顶尖进行润滑。

图2-38 在固定顶尖上钻出润滑孔（一）

图2-39 在固定顶尖上钻出润滑孔（二）

若固定顶尖的硬度太高，在不便于像图示那样进行钻孔的情况下，为了充分对顶尖进行润滑，可在固定顶尖上使用管夹安装一个油杯（图2-40），油杯内倒入润滑油，通过油嘴不断地将油滴向顶尖尖端处。油量大小通过油嘴处的控制阀（图中未画出）进行控制。

（2）夹头结构形式的改进 改进后的夹头结构形式很多，图2-41所示是在夹头的A处锉出两个凹槽，装上两小块锉刀齿状的镶块，并用螺钉固定。这就增加了对轴类工件的夹持力，从而可防止大进给量切削和强力切削时，轴类工件在夹头内发生滑动。

图2-40 在顶尖上安装油杯进行润滑

图2-41 夹头结构形式（一）

图2-42所示夹头在卡头体内配置了一个V形卡铁，和螺钉结合在一起。转动锁紧螺母时，螺杆和V形卡铁也跟着向上或向下移动，将工件夹紧，然后拧好锁紧螺母。使用这种夹头安装轴类工件是三点受力，其夹持力强，使用方便。

图2-43所示夹头使用长螺钉将轴类工件固定在夹头体的V形面上，由拨盘上的拨杆带动轴类工件旋转。

图2-42 夹头结构形式（二）

图2-43 夹头结构形式（三）

下面介绍几种自动夹紧夹头。

如图2-44所示的自动夹紧夹头在夹头体4上装有小轴3，小轴3上装有偏心夹紧爪1。当工件装入夹头，开动车床后，拨盘上的拨杆2拨动偏心夹紧爪，夹紧爪转动从而将工件自动夹紧，并使工件旋转。切削时，由于车刀对工件有反切削力，使偏心夹紧爪把工件卡得更牢。调整螺栓6，即可加工不同直径的工件。

图2-45所示自紧夹头的工作原理与上述相似。工件装入夹头体后，当车床开动时，拨盘拨杆1就会逆时针地拨动杠杆2，以圆销3为支点，使杠杆的下端将工件夹紧。显然，切削力越大，工件被夹紧得越牢。制造该夹头时，拨杆与圆销间的中心距应大于圆销与工件间的中心距离。

图2-44 自动夹紧夹头（一）

1—偏心夹紧爪 2—拨杆 3—小轴 4—夹头体 5—螺母 6—螺栓

图2-45 自动夹紧夹头（二）

1—拨盘拨杆 2—杠杆 3—圆销 4—夹头体 5—工件

图2-46所示是一种快速自动夹紧夹头。当轴类工件装入该夹头后，夹紧块在拉簧的作用下对工件产生一个预紧力，车刀切入工件后，随着切削力的产生，夹紧力也随之增加。在切削结束时，切削力也随之消失，夹头便自动恢复到预紧状态。

图2-46 自动夹紧夹头（三）

a）夹头结构 b）楔角的选择

设计该夹头时，要合理选择楔角β的大小。根据经验，楔角β在10°～15°范围内比较合适。选得小时自锁力大，松开时费劲；选大了，则夹紧力会减小。这种夹头最适合在轴类工件直径不大于20mm的情况下使用。

如图2-47a所示的快速自动夹紧夹头，在夹头体上开有孔，孔的上半部是圆的，下半部是方的。V形块装在夹头体的孔中，螺钉2旋在夹头体的螺孔中，并嵌入V形块的槽内，以防V形块转动。通过螺钉3的调节，可以使V形块上下移动，以便装夹不同直径的轴类工件。偏心手柄用螺钉1固定在夹头体上。

该夹头的使用情况如图2-47b所示，车床主轴的旋转方向是逆时针的，拨杆的位置应在夹头偏心手柄的右边。车床开动时，拨杆带动偏心手柄转动，依靠偏心夹紧工件。需要拆下工件时，可沿顺时针方向轻轻敲击偏心手柄，即可松开工件。

这种夹头依靠偏心手柄和工件产生的摩擦力来夹紧工件，由于偏心手柄的圆弧部分是阿基米德曲线，因而有自锁作用，并且工件的背吃刀量和进给量越大，夹紧越牢固。其夹持工件的直径范围一般为25～50mm。工件夹紧后，偏心手柄最好保持在垂直位置。偏心手柄的长短根据车床大小来确定。

2.工件两端用顶尖装夹

图2-31b、c所示为用夹头将工件夹牢，在前、后顶尖间进行车削。它是一种中心定位方法，以轴线为定位基准线，进行可靠的中心定位加工。这种装夹方法具有加工过程中基准统一、装夹方便、能保证各表面相互位置精度、使后续工序的加工余量均匀等优点。

图2-47 自动夹紧夹头（四）

a）自动夹头的结构 b）夹头的使用情况

在大批量加工时，为了节省装夹工件的辅助时间，可使用如图2-48所示的新型尾座顶尖。杆式长顶尖5和夹具体6的同轴度公差为0.01mm，配合尺寸为：轴外径ϕ10⁰_-0.003mm，孔内径ϕ10^+0.009₀mm。配有两个压缩弹簧4，右端弹簧使顶尖5弹出到夹头3的外面，便于装卸工件；左端弹簧可使夹头3移出以松开工件，定位螺钉9可使夹头定位。

图2-48 新型尾座顶尖

1—螺钉 2—光六角螺母 3—夹头 4—弹簧 5—长顶尖 6—夹具体 7—螺钉 8—平头螺钉 9—定位螺钉

采用这种方法，在车床主轴处只用前顶尖顶住工件中心孔（不使用夹头和拨盘），装夹时，夹具体6插入尾座套筒锥孔内。根据工件直径尺寸，用螺钉1调整夹头3的大小，将工件装入夹头3并使长顶尖5把工件顶好，最后通过螺钉1夹紧工件。

用尾座顶尖装夹较长的工件时，要注意找正尾座位置，使尾座顶尖中心与车床主轴中心相重合，以保证工件的加工精度。

3.拨动式夹具的应用

拨动式夹具省去了原有的拨盘和夹头，可在不停车的情况下装夹工件，使用时应注意将尾座顶尖顶紧。

拨动式夹具的结构形式很多，包括拨爪拨动式、端面拨动式和内拨式等。

图2-49 拨爪式夹具（一）

1—后盖 2、7—密封圈 3—弹簧 4—夹具体 5—推力轴承 6—顶尖 8—拨爪

（1）拨爪拨动式 如图2-49所示的拨爪式夹具，使用时用自定心卡盘上的卡爪夹住夹具体4的外缘，然后使工件靠主轴一端的中心孔靠在顶尖6上，用尾座顶尖顶工件另一端的中心孔时，顶尖6回缩，工件端面与拨爪8接触，拨爪8的圆锥面上铣有4～8条深4mm左右的尖齿槽，即可将工件顶好。工件被顶紧后，动力由拨爪8传给工件，即可进行车削。车削完毕松开尾座顶尖，在弹簧3的作用下工件脱离拨爪8，即可卸下工件。

使用时，夹具体4内加油以润滑轴承。拨爪的尖宽以0.3～0.5mm为佳，太尖了拨爪易磨损，太宽了则不锋利。拨爪8与顶尖6均用高速工具钢制作，淬火硬度为60～65HRC。改变顶尖顶部及拨爪的相应尺寸，可用于车削不同直径的轴类工件。

图2-50 拨爪式夹具（二）

1—螺塞 2—弹簧 3—圆锥体 4—顶尖 5—工件 6—尾座顶尖 7—车床主轴

使用如图2-50所示的拨爪式夹具时，使工件5左端的中心孔对准顶尖4，这时弹簧2被压缩。当尾座顶尖6顶紧时，圆锥体3上的拨齿便嵌入工件的左端面。切削过程中产生的进给力，可使工件更牢固地嵌入拨齿内。

制造该夹具时，拨爪齿为4～6条，用高速工具钢或工具钢制造，热处理淬火硬度为56～60HRC。

车削较大直径（如ϕ50～ϕ150mm）或带法兰面轴类工件的外圆或端面时，可使用如图2-51所示的拨爪式夹具，它在不停车的情况下就可将工件夹紧。使用时，尾座上的顶尖经工件13压缩拨爪上的顶尖12往左移动，工件接触拨爪11，拨爪11凭借小钢球5的挤压而产生相对运动，便获得了一定的浮动量。这样，就使拨爪11的前端压入工件端面到比较均匀的深度，这时所产生的拨动力矩足以抵抗切削力矩，并带动工件旋转。

该拨爪式夹具的主要参数如下：

1）拨爪11的前圆锥角（图2-52）。当切削用量小时，α=75°；切削用量大时易损坏刀尖，α=90°。(www.xing528.com)

2）钢球5的直径。钢球直径可选为3mm。钢球直径小于3mm时，拨爪的浮动灵敏度较高，并可获得较大的浮动量，但钢球容易破裂，寿命不长；钢球直径大于3mm时，拨爪浮动量较小。

3）拨爪数。拨爪中心距D≤30mm时，拨爪数n=4；D＞30mm时，拨爪数n=6。

4）拨爪顶尖规格。拨爪顶尖规格见表2-2。

5）拨爪材料。采用高速工具钢，热处理硬度为60～65HRC。

一般车削加工中，均能使用拨爪式夹具代替卡盘、拨盘与夹头类夹具来装夹轴类工件。

图2-51 拨爪式夹具（三）

1—螺塞 2—弹簧 3—压块 4—端盖 5—小钢球 6—顶尖体 7—螺母 8—拨爪体 9—圆柱销 10—钢丝 11—拨爪 12—顶尖 13—工件

车削硬度较大的工件时，在使用拨爪式夹具进行装夹前，可先用如图2-53所示的工具在工件的端面上打出和拨爪爪形相似的爪槽。加工时，夹具上的拨爪就嵌在打出的爪槽内，以便带动工件旋转。这样可使拨爪受力减小，避免打滑现象。该工具的齿爪形状和数量应和夹具上的拨爪一致。

图2-52 拨爪的前圆锥角

表2-2 拨爪顶尖规格 （单位：mm）

图2-53 打出拨爪爪槽的工具

（2）端面齿拨动式 拨动式顶尖有助于快速夹紧工件，并可以在不停车装卸工件时使用。

图2-54所示是在夹具体2内装入弹簧3和顶尖4，带尖齿端盖5通过内螺纹拧在夹具体2上，螺塞1可调整弹簧3的压力。安装工件时，将夹具体2插入主轴锥孔内，并使工件中心孔对准顶尖，用尾座上的顶尖顶住工件。这时，顶尖后端的弹簧3压缩，并利用端盖右面的尖齿把工件“咬住”后进行车削。加工完毕退出尾座顶尖，弹簧3自动顶出顶尖。实践证明，自动顶尖适合对ϕ15～ϕ70mm的中短轴进行车削，可不用鸡心夹头固定。为增强其耐磨性，顶尖和端盖齿部应进行热处理。

如图2-55和图2-56所示的端面齿拨动式夹具的工作原理与上述相似。

当工件直径变化时，应更换带尖齿端盖。一般来说，当工件直径在ϕ20mm以下时，端部带尖齿部分的直径可比工件直径小1～2mm；当工件直径在ϕ20以上时，可小2～5mm。使用该夹具，当工件直径为ϕ16～ϕ40mm时，加工余量为ϕ1～ϕ3mm。如果加工余量较大，可适当加大工件顶尖孔的尺寸，并作45°倒角，这样传递的力矩可大些。

图2-54 端面齿拨动式夹具（一）

1—螺塞 2—夹具体 3—弹簧 4—顶尖 5—带尖齿端盖

图2-55 端面齿拨动式夹具（二）

1—螺塞 2—弹簧 3—夹具体（莫氏6号锥柄） 4—顶尖 5—带尖齿端盖 6—工件 7—顶尖

图2-56所示是由螺钉5将齿盘4固定在夹具体1上，齿盘4的端面上镶焊有3～6个均匀分布的斜刃尖齿6。和前面一样，当工件在尾座顶尖的作用下向前进给时，工件的端面会压进斜刃尖齿，这样就可以进行外圆车削工作。工件加工后的端部被斜刃尖齿挤压处会留下齿痕，在倒角时倒掉就可以了。

图2-56 端面齿拨动式夹具（三）

1—夹具体 2—车床主轴 3—弹簧 4—齿盘 5—螺钉 6—斜刃尖齿 7—顶尖 8—工件 9—尾座顶尖

制作端面拨动式夹具时，要保证顶尖和夹具体在加工装配后与车床主轴的同轴度。

（3）内拨式 图2-31b、c所示装夹方法的最大缺点，就是夹具夹到的地方不能车削。因此，轴件外圆的全部长度不能一次车出，需要分两个工步调头车削，降低了效率。

如图2-57所示的内拨式顶尖可有效改善加工条件，这种顶尖除了能起定位作用，还能起传递切削力的作用。其材料为工具钢，热处理硬度为50～55HRC。

图2-57 内拨式顶尖（一）

a）多齿式 b）三齿式

图2-58所示是将前顶尖做成四方尖棱截面，这样使用起来也很方便。

这种内拨式顶尖适用于精度不高且尺寸不太大的轴类工件，当还有下道精加工工序并以中心孔定位时应不使用，以防止损坏中心孔内锥面。

4.前夹后顶法装夹工件

用前夹后顶法装夹工件除了如图2-31a所示的情形外，还有多种形式。

图2-58 内拨式顶尖（二）

（1）工件前端使用顶尖装夹 图2-59所示形式适合在装夹有同轴度要求的轴类工件时使用，更换工件时可不停车，使用十分方便并可提高效率。装夹时，将钻好中心孔的轴类毛坯对准顶尖7，同时转动尾座手轮，使尾座顶尖顶紧工件。这时，由于顶尖7向左移动，使浮动锥体4也向左移动，而迫使卡爪6将工件卡紧。加工完毕后，转动尾座手轮，弹簧2将浮动锥体4顶向右方，则卡爪6也就张开，这时可卸下工件。

图2-59 前夹后顶法安装工件（一）

1—夹具体（莫氏锥度） 2—弹簧 3—中心杆 4—浮动锥体 5—圆柱销 6—卡爪 7—顶尖 8—圆柱销

如图2-60所示，将夹具体5的莫氏锥柄装入车床主轴孔内，将工件支顶在顶尖6和尾座顶尖上，调整可调螺钉7，使三个夹爪9的夹紧力一致并将工件夹紧，然后拧紧防松螺母8。其夹紧力与尾座施加的进给力成正比。卸工件时，只要松开尾座顶尖，工件便在弹簧2的作用下顶出。

图2-60 前夹后顶法安装工件（二）

1—螺塞 2—弹簧 3—螺钉 4—垫圈 5—夹具体 6—顶尖 7—可调螺钉 8—防松螺母 9—夹爪 10—小轴

使用图2-61所示的夹具时，将工件送入内夹套4内并顶上顶尖7，另一头用尾座顶尖顶好。随着尾座顶力的增加，工件通过顶尖7压缩弹簧，并带动内夹套移动，在外夹套内锥的挤压下夹紧工件。夹紧力的大小取决于尾座所施加的力。卸工件时，松开尾座，内夹套在弹簧力的作用下松开工件。

（2）工件前端不使用顶尖装夹 如图2-62所示，先在自定心卡盘上夹一段比工件直径大10～20mm的圆钢，在圆钢上打一个孔，孔的直径比工件小5～10mm，在孔的右端倒出4°的锥面，并经淬火。车削开始时，用左手把工件一端塞进4°的锥度夹具内，右手摇动尾座手柄，使顶尖顶住工件右端中心孔，工件旋动后即可进行加工。

图2-61 前夹后顶法安装工件（三）

1—夹具体 2—弹簧 3—螺钉 4—内夹套 5—锥销 6—弹簧钢丝 7—顶尖

某单位在小轴右端大批量切槽时，采用了如图2-63所示的装夹方法。在一段45钢圆钢的右端钻出一个标准中心孔，锥孔的大端直径比工件外径大3～5mm；尾座处装夹上一个特制的回转顶尖，回转顶尖左端带短锥面的浅不通孔。将小轴件推入圆钢标准中心孔内，并顶上回转顶尖，即可进行加工。加工完毕后，松开尾座顶尖，工件自动落下（能省去一些安装工件的辅助时间），接着安装下一个工件。车削时的车床主轴转速为750r/min。

图2-62 工件前端不使用顶尖装夹（一）

1—工件 2—顶尖 3—车刀 4—锥度夹套

图2-63 工件前端不使用顶尖装夹（二）

1—自定心卡盘 2—圆钢 3—小轴工件 4—回转顶尖

以上两种装夹方法是利用工件与内锥孔间的摩擦力来带动工件旋转进行切削的，只适合加工余量小和尺寸小的工件，不适合在重力切削时使用。当被加工工件的尺寸稍大时，可使用如图2-64所示的凹式反顶尖进行装夹，其内锥面齿形是通过与顶尖轴线的垂直方向铣出两条交叉的凹槽而成的，顶尖热处理后的硬度为55～60HRC。热处理后先磨锥柄部分，然后将其装入对称胎模内，用成形砂轮磨出凹槽。反顶尖的四个齿尖应在同一内圆锥素线上，并与锥柄部分同心。

图2-64 用凹式反顶尖装夹工件

a）凹式反顶尖 b）装夹工件情况

图2-65 可调式凹式反顶尖

图2-65所示是可调试凹式反顶尖，它在主体大端开有三个等分槽，槽内装有齿爪并用螺钉紧固。使用时，将反顶尖安装在自定心卡盘内，利用凹槽中的齿爪支承轴类工件。反顶尖在使用中如因支承不当或齿爪损坏时，可松开螺钉，将齿爪转动一个角度，即可继续使用。若将该顶尖安装在尾座上作为后顶尖，配合回转顶尖使用，则可夹持无中心孔轴类工件。

图2-61～图2-65所示夹具和装夹方法都存在一个共同的不足之处，即当被加工轴件的轴线与端面的垂直度误差较大（如端面斜或不平）时，容易产生装夹误差甚至影响车削。在这种情况下，需要将轴件端面车削平整后再进行加工，但这增加了工作量。为了解决这一矛盾，可使用浮动夹具。在图2-66中，浮动头内的齿面可自动调节，以保持与轴件的端面吻合，其原理是浮动头素线为外凸圆弧线，它与夹具体内圆锥孔（直素线）相切，可以相对滑动，从而实现自由浮动。传递力矩是依靠夹具体内圆锥孔上的四道圆弧槽，带动浮动头上的四道圆弧肋。圆弧槽半径大于圆弧肋半径，大半径圆弧外切于小半径圆弧，它们之间可相对运动，不影响浮动头的浮动。

（3）采用前夹后顶法装夹工件时的注意事项 无台阶轴件采用前夹后顶法装夹时，要注意防止工件发生轴向窜动。图2-67所示是一种圆盘形限位器，上面开有三条互成120°的径向长槽，与自定心卡盘的卡爪滑动配合，不影响卡爪的移动位置。圆盘中心装有一个可拆卸的带台阶柱塞，可根据不同长度的需要进行更换，依靠柱塞的前端顶住轴件，防止轴件慢慢进入卡盘内。

图2-66 浮动夹具

图2-67 圆盘形限位器

图2-68a所示是一种莫氏锥柄螺纹调节式限位器，其莫氏锥柄应与车床主轴内孔的莫氏锥孔相配合。在锥柄螺孔中拧入一个M12螺杆，螺杆的长短根据被夹持轴件伸进卡爪内的长度而定，调整好螺杆伸出长度后，将螺母拧紧，以防止松动。

图2-68 螺纹调节限位器

a）莫氏锥柄式 b）螺钉式 c）顶杆式

1—莫氏锥柄 2—顶杆 3—螺母 4—卡盘卡爪 5—工件 6—尾座顶尖

图2-68b所示是一种螺钉式螺纹调节限位器。它在卡盘孔内装上一个螺纹式限位支承，拧动锁紧螺母，可调整限位支承的伸出距离，调整好后重新将锁紧螺母拧紧。安装工件时，轴端面靠在限位支承的顶部，并用卡盘上的卡爪将轴件夹紧。

如图2-68c所示限位器的结构形式与图2-68a相似，拧动顶杆可调节伸出长度，调整后用螺母锁紧。

采用前夹后顶法装夹长轴件时，自定心卡盘夹持工件的长度应适当短些，这是因为卡盘经过长期使用后，其旋转中心和卡爪中心及尾座中心三者之间会出现一定的误差；同时，工件在尾座一端的中心孔与卡盘夹持端工件外圆的中心不一定完全重合。这样，如果卡盘卡爪夹持工件的长度过长，而另一端再用尾座顶尖顶住，就会使工件别劲甚至弯曲。当车削完毕，还在自定心卡盘上时，轴的形状会暂时保持切削状态；而从自定心卡盘上卸下来后，轴件就会出现弯曲变形，并且安装中别劲越大，扭曲越严重。

图2-69 不停车切断棒料装置

大批量加工时，为了提高效率，应尽量选用不停车装置，下面针对使用自定心卡盘装夹工件时的不停车结构举一示例。图2-69所示是在车床上切断定长圆棒（或圆管）料时使用的不停车装置。将连接体固定在车床溜板上，用自定心卡盘夹紧棒料，另一端通过中心套，这样，每切断一个工件，只需移动溜板，即可不停车地重复进行加工。更换不同直径的中心套，即可加工不同直径的工件。

5.装夹大尺寸轴件中心架的改装与使用

用车床上使用的普通中心架支承加工较长轴类工件时，其上支柱爪与工件直接接触。此时，若工件高速旋转，加上切削力的作用，会造成工件表面磨损或划伤，甚至会由于接触面处的温度急剧升高而使工件表层组织发生变化。如果将中心架支柱爪改用铜材料或尼龙棒，则因磨损很快而浪费较大。图2-70所示是在中心架支柱爪处装上滚动轴承，这样由滑动摩擦变为滚动摩擦，有效地避免了上述弊病。

图2-70 中心架及其装上的轴承

a）普通中心架组件 b）在支柱上安装滚动轴承

图2-71所示是在中心架下面增加一个垫块2，这样改变了其中心高度，一个中心架就可在两种不同型号和不同中心高的车床上使用。