铣床夹具 | 机械加工特色操作及实用案例42

（一）铣床夹具的主要类型

1. 直线送进式专用铣床夹具

在铣床夹具中，这类夹具用得最多，按照在夹具上安装零件的数目，可分为单件夹具和多件夹具。

单件夹具多在单件小批量生产中使用，或者用于加工尺寸较大的零件及定位夹紧方式较特殊的中小零件。如图2-15所示，即为生产实际中，铣长轴上沟槽的单件夹具应用实例。

图2-15  铣长轴上沟槽的单件夹具

1—夹具体 2—零件 3—夹瓦 4—顶芯 5—垫圈 6—螺钉

多件夹具广泛用于成批生产或大量生产的中小零件加工。根据零件的结构特点和对生产率的不同要求，可按先后加工、平行加工，或平行—先后加工等方式设计夹具。

为了进一步提高夹具的工作效率，在设计单件或多件夹具时，还要注意采取措施，节省装卸零件的辅助时间，如：①采用联动夹紧机构。②采用气压、液压等传动装置。③使加工的机动时间和装卸零件的时间重合等。

2. 圆周送进式专用铣床夹具

圆周铣削法的送进运动是连续不断的，能在不停车的情况下装卸零件，因此是一种生产效率很高的加工方法，适用于较大批量的生产。

设计圆周送进式夹具时应注意下列问题：

（1）沿圆周排列的零件应尽量紧凑，以减少铣刀的空程、减小夹具的尺寸和重量。

（2）尺寸很大的夹具，最好不要制成整体的。

（3）夹紧零件的手柄沿转台的四周分布，便于操作。

（4）应尽量减轻操作人员的劳动强度和注意安全。

（二）铣床夹具的设计要点

1. 铣床夹具的结构特点

铣削加工一般切削用量和切削力较大，又是多刀多刃断续切削，且切削力的方向和大小是变化的，加工时容易产生振动，因此设计铣床夹具时应特别注意零件定位的稳定性和夹紧的可靠性。定位装置的设计和布置，应尽量使主要支承面积大些，导向定位的两个支承要尽量相距远些。夹紧装置的设计则要求夹紧力足够大和自锁性能良好，防止夹紧机构因振动而松夹。施力方向和作用点要恰当，必要时可采用辅助支承或浮动夹紧机构等，以提高夹紧刚度。由于夹紧元件和夹具上的某些元件要直按示受较大的切削力、夹紧力或其反作用力，特别是夹具体，要承受所有的各种作用力，因而要求有足够的强度和刚度，因此这此元件的结构尺寸必然要大些，整个夹具也因而显得粗壮，对于铣床夹具来说这是必要的。

在夹具结构方面，由于铣削加工的适应性较大，常会遇到结构形状不规则的零件和多件加工的要求，这均给零件的安装带来一定的困难，在装卸零件时往往费时费力。为此，应注意采用快速夹紧、联动夹紧和机械化传动装置等，以节省装卸零件的辅助时间。但同时必须注意夹紧的复杂程度，工作效率和生产规模要相适应。

对于多工位夹具上的定位元件，可以做成一个元件，也可以做成若干件然后根据加工要求加以组合，但都需要注意保证各工位之间的相互位置精度，便于元件的加工和夹具的装配，并注意防止热处理时变形等。

2. 定向键和对刀装置设计

定向键和对刀装置是铣床夹具的特殊元件。定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个，其距离尽可能布置得远些，小型夹具也可使用一个断面为矩形的长键。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的相互位置。定向键可承受铣削时所产生的转矩，可减轻夹紧夹具的螺钉的负荷，加强夹具在加工过程中的稳固性。因此，在铣削平面时，夹具体上也要装有定向键。

一般在夹具底座下面安装两个定向键。定向键的断面通常为矩形，如图2-16所示，有两种结构：一种在键的侧面开有沟槽，另一种在键的侧面加工成台阶，把键分为上下两部分，其上部尺寸按H7/h6与夹具体的键槽配合，可以预先按统一尺寸制造。下部宽度尺寸为b，和工作台T形槽相配合，因一般工作台中央T形槽其公差为H8或H7，故尺寸b一般按h8或h6制造。定向键与槽的配合间院有时会影响零件的加工精度。为了提高夹具的定向精度，定向键下部的尺寸b可留有余量以便修配，或在安装夹具时把它推向一边，使定向键的一侧和工作台T形槽的侧面贴紧，以避免间隙的影响，但此时夹具需牢靠地紧固在工作台上。

a）侧面开有沟槽结构的定位键

b）侧面加工成台阶结构的定位键

图2-16  定向键

铣床夹具在工作台上安装好后，还需调整铣刀对夹具的相对位置。通常为了使刀具与工件被加工表面的相对位置能够快速准确定位，在夹具上可以采用对刀装置。对刀装置一般由对刀块和塞尺组成，其结构尺寸已经标准化。如何选择对刀块，可以根据工件的具体加工要求进行。