第三章 車(chē)床常用量具和夾具
第一節 車(chē)床常用量具
在車(chē)削加工中，需要反復測量零件的加工尺寸，以保證零件的加工質(zhì)量，因此我們要掌握好量具的使用。在使用量具時(shí)，不但要懂得它的結構、被測尺寸原理和使用方法，而且要盡量避免或減少測量時(shí)所造成的誤差。在車(chē)削過(guò)程中，常用的檢測量具有游標卡尺、千分尺等。
一、游標卡尺
游標卡尺是一種常用的精密量具(見(jiàn)圖3-1)，具有結構簡(jiǎn)單，使用方便，精度高，穩定性好，可測量尺寸范圍大的特點(diǎn)，可用于高精度測量外徑、內徑、長(cháng)度、寬度、厚度、深度和孔距，應用廣泛。
1．構造
游標卡尺的結構見(jiàn)圖3-2所示。游標卡尺由主尺、游標、上量爪、下量爪、尺框和緊固螺釘等組成。
游標卡尺的主體是一個(gè)有刻度的尺身，稱(chēng)為主尺。主尺由耐磨合金鋼制成，并按l或0．5mm為格距，刻有尺寸刻度，其刻度全長(cháng)稱(chēng)為游標卡尺的規格。游標卡尺的規格主要有：l25、150、200、300、500、800～2000mm等。
尺框5可沿主尺l移動(dòng)，與主尺配合組成兩個(gè)下量爪，可分別測量外圓、內孔等。在尺框5上裝有游標6，與主尺刻線(xiàn)配合構成游標卡尺的微調裝置。微調裝置是用來(lái)作微量移動(dòng)調整位置，以便讀出精確的數值。
2．刻線(xiàn)原理與被測尺寸方法
游標卡尺的刻線(xiàn)原理是：精度=主尺每格長(cháng)一游標每格長(cháng)。
游標卡尺的被測尺寸值精度分為0．1、0．05、0．02mm三種，F分別介紹以上三種卡尺的被測尺寸方法。
(1)精度值為0．02mm的游標卡尺
刻線(xiàn)原理。游標有50格刻線(xiàn)與主尺49格刻線(xiàn)相同，則游標的每格寬度為49／50=0．98mm，主尺刻線(xiàn)間距與游標刻線(xiàn)間距之差是1-0．98=0．02mm，這0．02mm即為游標卡尺的精度數值。采用該種游標卡尺測量尺寸時(shí)，可按下列步驟進(jìn)行測量：
1)在測量零件前，將卡尺的兩個(gè)量爪合攏，應密不透光，如透光過(guò)大，則需進(jìn)行修理。量爪對齊后，應使游標的零線(xiàn)與主尺的零線(xiàn)對齊，并使主尺的第49條線(xiàn)與游標第50條線(xiàn)對齊。
2)測量零件，使量爪輕輕接觸零件表面，量爪位置要擺正，不能傾斜。
3)讀取游標零位所指的主尺數值，以及游標第13．條線(xiàn)與主尺的n值位置對齊。
4)計算被測尺寸。
被測尺寸=游標零位指的主尺整數+游標與主尺重合線(xiàn)×精度。
圖3-3所示的被測尺寸為：
被測尺寸=35+5X0．02=35．1mm
(2)精度值為0．05mm的游標卡尺
主尺：每格lmm，游標在19mm內分成20格，每格為0．95ram，其測量方法和精度值為0．02mm的游標卡尺相同(或主尺：每格lmm，游標在39mm內分成20格，每格為1．95ram)。精度=1-0．95=0．05ram
(3)精度值為0．1mm的游標卡尺
主尺：每格lmm，游標在9mm內分成10格，每格0．9mm。
主尺刻線(xiàn)間距與游標刻線(xiàn)間距之差=1-0．9=0．1mm，精度即為0．1mm，其測量方法同(1)。
二、千分尺
千分尺是應用螺旋分度原理制成的一種精密量具。被測尺寸值有0．Olmm和0．O01mm，目前車(chē)間常用的是0．O01mm千分尺。千分尺的種類(lèi)很多，如外徑千分尺、內徑千分尺、深度千分尺，以及螺紋和公法線(xiàn)長(cháng)千分尺等，用來(lái)測量零件的外徑、內徑、深度、厚度，以及螺紋中徑和齒輪的公法線(xiàn)長(cháng)等。千分尺精度比游標卡尺高，比較靈敏，被測尺寸易觀(guān)察。
1．外徑千分尺
(1)外徑千分尺的結構
(2)外徑千分尺的讀數原理和讀數方法
量具外徑千分尺測微螺桿的螺距是0．5mm，活動(dòng)套管圓錐面上一圈刻度是50格。當活動(dòng)套管旋轉一周時(shí)，帶動(dòng)測微螺桿沿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距即0．5mm，若活動(dòng)套管轉過(guò)一格，則帶動(dòng)測微螺桿沿軸向移動(dòng)0．5×面l--0．01mm。因此外徑千分尺的讀數值為0．01mm。
讀數時(shí)，從活動(dòng)套管的邊緣向左看固定套管上距活動(dòng)套管邊緣最近的刻線(xiàn)，從固定套管中線(xiàn)以上讀出整數，從中線(xiàn)以下讀出0．5mm的小數，再從活動(dòng)套管上找到與固定套管中線(xiàn)對齊的圓錐面刻線(xiàn)，將此刻線(xiàn)的序號乘以0．01mm，就是小于0．5mm的小數部分的讀數，不足一格者估讀。最后把以上幾部分相加即為測量值。圖3-5為外徑千分尺讀數。
在圖3-5中，外徑千分尺恰為整格，所以，外徑干分尺讀數=7+0．5+35X 0．01=7．85(Im)
(3)外徑千分尺的特點(diǎn)
外徑千分尺測量精度比游標卡尺高，測量靈活方便。但千分尺的螺紋傳動(dòng)間隙和運動(dòng)副間隙會(huì )影響測量精度。因此，千分尺主要用于測量中等精度的零件，常用的外徑千分尺按其測量范圍可分為0～25mm、25～50 IYIITl、50～75 nlm、75～100 mm......等幾種，最大的可測量2500～3000ram。測微螺桿的測量位移一般均為25ram。測量大于300ram的外徑千分尺，其分段尺寸為100mm。測量大于l 000mm的，其分段尺為500mm。
(4)外徑千分尺的使用方法
測量之前，轉動(dòng)千分尺的棘輪，使兩個(gè)測量面合攏，檢查測量面間是否密合，同時(shí)看活動(dòng)套管的零線(xiàn)與固定套管的中線(xiàn)是否對齊，如有零位偏差，應進(jìn)行調整。調整步驟是：
1)合攏固定量砧與測量螺桿的測量面。
2)鎖緊測微螺桿。
3)松開(kāi)固定套，對準套管刻度零線(xiàn)。用專(zhuān)用扳手插入固定套管的小孔中，松開(kāi)固定套管緊固螺釘，轉動(dòng)固定套管使其中線(xiàn)對準活動(dòng)套管刻度的零線(xiàn)。
4)擰緊固定套管，松開(kāi)測微螺桿的鎖緊裝置。
測量時(shí)，先用手轉動(dòng)千分尺的活動(dòng)套筒，待測微螺桿的測量面接近工件被測表面時(shí)，再轉動(dòng)棘輪，使測微螺桿測量面接觸工件表面，聽(tīng)到2～3聲"咔咔"后停止轉動(dòng)，讀取數值，以此控制測量力的大小。然后開(kāi)始讀出千分尺讀數。
注意事項：
1)測量時(shí)，不能用手猛力轉動(dòng)活動(dòng)套管，以免造成測量力過(guò)大，損壞其螺紋傳動(dòng)副。
2)應將百分測微螺桿的軸線(xiàn)與零件被測量面垂直。
3)讀數時(shí)最好不要取下千分尺。如需取下千分尺讀數，應先鎖緊測微螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動(dòng)。
4)讀數要細心，看清刻度，不要錯讀0．5mm。2．內徑千分尺
內徑百分尺如圖3-6所示，它用來(lái)測量>50ram的內孔尺寸，其讀數范圍為50～63mm。為擴大其測量范圍，內徑千分尺附有成套接長(cháng)桿。連接時(shí)，去掉保護帽，把接長(cháng)桿右段與內徑千分尺左端旋合，這樣可以一個(gè)一個(gè)地連接上去，直到滿(mǎn)足為止。
3．深度千分尺
深度千分尺如圖3-7所示，其結構與外徑千分尺相似，只是多了一個(gè)基座而沒(méi)有尺架。在測微螺桿下面連接著(zhù)可換測量桿，測量桿有4種尺寸，測量范圍為：0～25mm、25～50mm、50～75ram、75～lOOmm。
三、外徑百分表
外徑百分表是一種較精密的測量工具，它的外形如圖3-8和圖3-9所示。
1．百分表的刻線(xiàn)原理
測量桿移動(dòng)lmm，通過(guò)齒輪系傳動(dòng)，使指針沿大刻度盤(pán)轉過(guò)一周，刻度盤(pán)沿圓周刻有l00個(gè)刻度，當指針轉過(guò)1格刻度時(shí)，表示所測量的尺寸變化lmm／l00=0．Olrrm，所以百分表的刻度值為0．01mmo2．百分表的特點(diǎn)百分表體積小、結構緊湊、測量范圍大、用途廣，但齒輪傳動(dòng)的磨損和傳動(dòng)間隙會(huì )產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度。
3．百分表的使用方法
測量前，先要檢查表蒙玻璃是否破裂或脫落，測量頭、測量桿和套筒等是否有碰傷或銹蝕，表盤(pán)和指針有無(wú)松動(dòng)現象，檢查指針的平穩和穩定性等。
測量時(shí)，應使測量桿垂直零件表面。測量圓柱時(shí)，測量桿的中、心線(xiàn)還要通過(guò)零件的中心。測量頭與被測量表面接觸時(shí)，測量桿應預先壓縮0．3～lmm，以保持一定的初始測力，以免負偏差量不出來(lái)。
使用百分表表座及專(zhuān)用夾具，可采用相對測量的方法測量長(cháng)度尺寸，測量時(shí)先用標準件或量塊校正百分表，轉動(dòng)表圈，使表盤(pán)的零刻線(xiàn)對準指針，然后再測量工件，從表中可讀出工件尺寸相對標準件或量塊的偏差，從而確定工件尺寸。使用百分表及相應附件可測量工件的直線(xiàn)度、平面度、平行度等誤差，使用百分表還可在機床上或其他專(zhuān)用設施上檢測工件的跳動(dòng)誤差。
4．百分表的維護保養
1)按壓測量桿的次數不要太多，距離不要過(guò)大，以免損壞機件及加劇零件磨損。
2)測量時(shí)，測量桿的行程不要超出它的測量范圍，以免損壞表內零件。
3)應避免劇烈震動(dòng)和碰撞，不要敲打表的任何部位，不要使測量頭突然撞擊在被測零件上。
4)測量桿上不能壓放其他東西，以免測量桿彎曲變形。
5)表架要放穩，以免百分表落地摔壞，使用磁性表座時(shí)，要注意表座的旋鈕位置。
6)嚴防水、油、灰塵等進(jìn)入表內，不要隨便拆卸表的后蓋。
7)如果不是長(cháng)期停用，測量桿不允許涂凡士林或其他油類(lèi)，以免影響測量桿移動(dòng)的靈活性。
8)百分表使用完畢，要擦凈放回盒內，讓測量桿處于自由狀
態(tài)，避免表內彈簧失效。
第二節 車(chē)床常用夾具的使用
車(chē)床夾具用于確定工件在車(chē)床上的正確位置，并夾緊工件，在車(chē)削工藝中占有很重要的地位。常用的車(chē)床夾具有：
1)通用夾具。如三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)和各種形式的頂針等。2)可調整夾具。如成組夾具、組合夾具等。
3)專(zhuān)用夾具。為滿(mǎn)足某個(gè)工件的某道工序而實(shí)際使用的夾具，如旋轉刀架等。
生產(chǎn)中，為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強度，應正確選擇和使用夾具。
一、車(chē)床夾具的作用
1．提高加工精度、保證產(chǎn)品質(zhì)量
車(chē)床夾具是保證零件加工技術(shù)要求中所規定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面間的相對位置精度的重要措施。
正確選用車(chē)床夾具就是選擇制造精度及結構適合的夾具。如為保證零件加工表面與基準面的同軸度要求，有多種自動(dòng)定心夾具可以選用：對同軸度要求較低時(shí)可用三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，對同軸度要求高時(shí)可用軟爪、錐體心棒、卡簧和液性塑料夾具等。
2．提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
采用一定結構形式的夾具，可顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)中，通常采用下述結構形式的夾具來(lái)提高生產(chǎn)率：
1)采用快速裝夾和拆卸的夾具，可縮短輔助時(shí)間，并減輕工人的勞動(dòng)強度。
2)采用專(zhuān)用定位件，屬專(zhuān)用夾具，可縮短調整與校正的時(shí)間。3)采用多位夾具，二次裝夾可以加工多個(gè)零件，縮短單件生產(chǎn)時(shí)間。
4)采用自動(dòng)控制夾具，如液壓靠；虺绦蚩刂频，可實(shí)現"一人多機"操作。
3．充分發(fā)揮機床的性能
采用專(zhuān)用夾具可以擴大機床的使用范圍，從而實(shí)現一機多能。如一臺普通車(chē)床若配置一個(gè)專(zhuān)門(mén)的旋轉刀架可以加工圓球，若配置一個(gè)擺動(dòng)刀架可以加工葉片的型面。
二、車(chē)床夾具結構
由于車(chē)床夾具是在旋轉情況下，甚至是高速旋轉情況下工作，因此夾具要求體積小、重量輕，旋轉既能平衡又能保證安全。
車(chē)床夾具的基本結構為：
1．夾具體
連接各元件的基體與機床相連接。一般稱(chēng)這類(lèi)元件為圓盤(pán)或花盤(pán)。
2．定位件
確定零件在夾具中的位置的元件。如定位銷(xiāo)、定位圈、V形塊等。3．夾緊件
固定零件用的元件。如壓板、螺栓、螺母等。
4．連接件
連接上述元件用的螺釘、銷(xiāo)子、墊圈、鍵等。
5．其他元件
如對刀塊、測量塊、配重、分度裝置、鎖緊裝置以及傳動(dòng)裝置等。
三、車(chē)床夾具的分類(lèi)
車(chē)床夾具按類(lèi)型分為：通用夾具、可調整式夾具和專(zhuān)用夾具。通用夾具按結構形式可分為：
1)心軸式夾具。有頂針式心軸和錐柄式心軸。
2)卡盤(pán)式夾具。有自動(dòng)定心的兩爪卡盤(pán)、三爪卡盤(pán)及其專(zhuān)用卡爪。
3)圓盤(pán)式夾具。有固定圓盤(pán)式和可供分度的變位圓盤(pán)。
4)角鐵式夾具。有固定角鐵式和分度角鐵式。
5)其他形式夾具。有氣動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具。
1．心軸式車(chē)床夾具
心軸是構造比較簡(jiǎn)單、應用較多的夾具。按其定位表面不同，可分為圓柱形、圓錐形、花鍵和螺紋等；按其連接方式，可分為頂針式心軸、錐柄式心軸等。
(1)頂針
頂針式心軸是裝在頂針上使用的一種夾具，由撥動(dòng)元件帶動(dòng)來(lái)傳遞扭矩，通常采用雞心夾頭、撥銷(xiāo)等。頂針影響夾具的安裝精度，故首先予以介紹。
車(chē)床上使用的頂針?lè )譃榍绊斸樅秃箜斸槂煞N。頂針頭部制成60。錐體。后頂針有固定式和活動(dòng)式兩種。由于固定式頂針與零件有相對旋轉運動(dòng)，所以要求耐磨，一般由高碳鋼或合金鋼制成，也有鑲硬質(zhì)合金頭的頂針；铐斸槃t隨零件一起轉動(dòng)，結構比較復雜，因此選用時(shí)，應選擇運動(dòng)靈活、同軸度高、剛性好的頂針。圖3-10所示為常用普通頂針。頂針的種類(lèi)很多，用途也不同，應按零件加工時(shí)的不同需要加以適當選擇。
圖3-11～圖3-12分別為外形常用頂針結構及圖。表3-1為常用頂針的使用情況。
表3-1所述的各種頂針，多數是直接頂緊在零件的頂針孔或內孔倒角上。
(2)心軸
心軸是一種已加工好的孔作為定位基準的夾具；零件在心軸上的安裝如圖3-13所示。
心軸的種類(lèi)和結構形式很多，下面介紹幾種典型的心軸。1)實(shí)體心軸。
①圓柱面心軸。適宜于多種零件的加工(如薄圓片、短套等)。采用零件已加工好的圓柱孔定位，并用螺母夾緊。心軸用45號鋼制成。心軸必須兩端中心孔保持同軸。如圖3-14(a)所示。
②圓錐面心軸。心軸定位部分帶有1：5000的圓錐面。適用于加工公差較小、同軸度要求較高的零件。圓錐面心軸不需要夾緊裝置，而是靠錐度自鎖，因此適宜于精加工。如圖3-14(b)所示。③懸臂心軸。心軸柄部為莫氏圓錐，插入主軸錐孔即可使用。使用這種心軸，對于機床主軸錐孑L的精度要求較高。也可把心軸錐柄部插入主軸錐孔后，再將心軸定位表面做最后精車(chē)，以保證較高的同軸度要求。懸臂式心軸適用于加工中小型零件或薄壁零件。圖3-15(a)所示為加工套類(lèi)零件的心軸。工件1的光基內孔與心軸2的略帶錐度的定位部分相配合，進(jìn)行定位與自鎖，螺母3是用來(lái)卸下工件的。圖3-15(b)為加工薄壁零件的心軸。工件光基孔與心軸定位面成動(dòng)配合，以保證同軸度，并用階臺墊圈和螺母壓緊。
如果內孔為圓錐面時(shí)可將心軸定位面支承相應的外圓錐定位，可利用自鎖或螺母壓緊。
④脹力心軸。如圖3-16所示。心軸的定位部分車(chē)成錐孔薄壁，并沿軸線(xiàn)銑有3條或6條收縮縫。調節錐體外錐面與心軸錐孔配合。當螺釘旋人時(shí)利用錐體將心軸定位直徑擴大，使工件得到準確定位并夾緊。
如果切削用量過(guò)大，夾緊力不夠，可將調節錐體的大頭車(chē)一段螺紋，并加墊圈和螺母夾緊。
2)液性塑料夾具。液性塑料夾具是一種高精度定一夾緊機構，可以定位和夾緊工件。夾具的定位件是一個(gè)薄壁套筒，與夾具體構成一個(gè)環(huán)形槽，內有傳遞壓力用的液性塑料。當對液性塑料施加壓力時(shí)，塑料即將力傳給薄壁套筒，使套筒產(chǎn)生均勻的徑向彈性變形，套筒與工件的間隙逐漸減小，直至工件定心夾緊為止。這種心軸適用于定位孑較大的零件。圖3-17為液性塑料心軸，以工件的內孔為定位基準。
2．圓盤(pán)式夾具
圓盤(pán)式車(chē)床夾具主要用于盤(pán)、環(huán)、套類(lèi)和殼體類(lèi)零件的加工。
夾具的基本特點(diǎn)是夾具體為一圓盤(pán)，將定位、夾緊等元件直接安裝在圓盤(pán)上，夾具固定在車(chē)床法蘭盤(pán)(花盤(pán))上，并用夾具圓盤(pán)上的校正環(huán)或定位面進(jìn)行校正，使夾具與車(chē)床主軸旋轉中心線(xiàn)保持同軸度要求。圖3-18(a)所示的夾具為一典型的圓盤(pán)式車(chē)床夾具，其結構簡(jiǎn)單，使用方便，零件是以外圓柱面定位在夾具上。圖3-18(b)所示是用于加工套形或環(huán)形薄壁零件的夾具，圓形壓板用于壓緊零件，同時(shí)也供零件輔助定位和支承，夾具是以零件內圓柱面定位的。
3．角鐵式夾具
當零件被加工表面的旋轉軸線(xiàn)與定位支承表面不垂直時(shí)，夾具的定位支承面與安裝平面不平行，兩面具有一定的交角，即構成角鐵形式。這類(lèi)夾具多用于加工殼體、多通管接頭和復雜的交角表面，見(jiàn)圖3-19所示。
4．卡盤(pán)式夾具
三爪卡盤(pán)和四爪卡盤(pán)作為機床的附件稱(chēng)為通用夾具。兩爪卡盤(pán)則稱(chēng)為可調整夾具。為擴大卡盤(pán)的使用范圍，通常采用更換卡盤(pán)上
卡爪來(lái)滿(mǎn)足各種零件的加工要求。
(1)兩爪卡盤(pán)
兩爪卡盤(pán)的結構與圓盤(pán)式車(chē)床夾具相類(lèi)似，它的本體也是圓盤(pán)，常用于需定位兼夾緊的零件、對稱(chēng)性外形零件、定位夾緊表面不規整的零件等，如各種管接頭。
(2)三爪卡盤(pán)
三爪卡盤(pán)是車(chē)床重要附件之一。它應用極為廣泛，可達到既定心又可夾緊的目的。其特點(diǎn)是夾緊力大，使用方便。為了擴大三爪卡盤(pán)的使用范圍，往往將三爪卡盤(pán)的三個(gè)爪換下來(lái)，裝上專(zhuān)用卡爪，變成專(zhuān)用的三爪卡盤(pán)。
(3)四爪卡盤(pán)
四爪卡盤(pán)是車(chē)床另一重要附件之一。它應用極為廣泛，與三爪卡盤(pán)一樣可達到既定-t2,又可夾緊的目的。它可實(shí)現非規則零件夾持。
(4)專(zhuān)用卡爪
專(zhuān)用卡爪可按零件的定位表面不同分為硬性卡爪(簡(jiǎn)稱(chēng)硬爪)與軟性卡爪(簡(jiǎn)稱(chēng)軟爪)兩種。
1)硬爪：硬爪是按零件的定位表面外形不同而設計的專(zhuān)用卡爪，常用W、眄或20號鋼滲碳，經(jīng)淬火制成，其硬度一般達HRC5055，適用于以毛坯表面或粗基面的定位的零件。在一般情況下，硬爪使用時(shí)不需要加工，必要時(shí)可修磨。
2)軟爪：軟爪適用于已加工表面作為定位夾緊，可以獲得較高的定位加工精度，因此使用范圍較廣。軟爪常用低碳鋼、鋁合金、銅合金及夾布膠木等軟性材料制成，一般安裝在兩爪卡盤(pán)或三爪卡盤(pán)上，按零件已加工表面配置定位表面。若零件更換，只要將軟爪按更換零件的表面再次配置即可使用。
5．其他形式車(chē)床夾具
(1)氣動(dòng)式夾具
車(chē)床自動(dòng)夾具就是將自動(dòng)定心夾具由手動(dòng)夾緊變?yōu)闅鈩?dòng)夾緊，
實(shí)現快速操作，以提高工作效率，減輕勞動(dòng)強度。氣動(dòng)車(chē)床夾具與普通夾具相比較，變化并不大。只是在整個(gè)氣動(dòng)裝置的結構與布局上比較復雜。如氣動(dòng)式三爪卡盤(pán)，其結構簡(jiǎn)單、使用方便，已被廣泛使用。
這種卡盤(pán)有以下特點(diǎn)：
1)可實(shí)現快速夾緊和松開(kāi)。
2)在加工過(guò)程中，即使由于零件定位夾緊表面有了變化，仍處于良好的夾緊狀態(tài)。
3)夾緊力不如普通的三爪卡盤(pán)夾緊力大。(2)電動(dòng)卡盤(pán)與吸磁盤(pán)
當生產(chǎn)批量大、工件較小而加工表面較簡(jiǎn)單的軸類(lèi)、套類(lèi)零件時(shí)，零件的安裝表面又是已加工表面時(shí)，可使用電動(dòng)卡盤(pán)實(shí)現快速自動(dòng)裝夾與松卸。
在薄壁零件加工中，不能采用集中夾緊力的夾緊機構時(shí)，可采用電磁吸力的方法。電磁吸力盤(pán)通電后產(chǎn)生電磁場(chǎng)而將零件吸住進(jìn)行車(chē)削。用它可以車(chē)削薄片零件的端面，也可以利用磨具進(jìn)行磨削，以得到端面厚度一致和有平行度要求的零件，但使用吸磁盤(pán)的工件材料必須是可磁化的，如普通鋼材等。
(3)真空夾具
對一些剛性很差的薄壁零件，不宜采用集中夾緊力的夾具以避免零件變形，而又不能采用吸磁盤(pán)夾緊的，如鋁合金、銅合金等材質(zhì)的零件可以用真空夾具。工作時(shí)使零件與夾具之間產(chǎn)生真空，借助空氣壓力將零件夾緊在夾具上，一般采用真空泵或特殊氣缸來(lái)產(chǎn)生真空。
四、常用夾具的使用
在車(chē)削之前，必須先把零件裝夾在車(chē)床夾具中，并進(jìn)行校正，然后才能車(chē)削。由于工件的形狀、大小和加工數量的不同，因此必須采用不同的裝夾方法。
1．心軸
利用心軸保證套類(lèi)零件的兩個(gè)端面的平行度和與內孑的垂直度時(shí)，可以采用下面幾種方法安裝(下面是指一個(gè)端面和內孔已經(jīng)車(chē)過(guò)，而要車(chē)另一端面時(shí))：
1)工件與三爪卡盤(pán)卡爪階臺面準確貼平。
2)工件套在心軸上再車(chē)端面，先車(chē)一根直徑與工件孑徑尺寸相同略帶錐度的軸，與內孑緊配合。
3)應用端面擋鐵。擋鐵的一端插在主軸的錐孔中。如果在工件上還要鏜孔，那么在擋鐵端面上鉆一個(gè)孔，孔的直徑應大于工件鏜好以后的孔徑。
以?xún)瓤锥ㄐ牡墓ぜ，先?chē)好內孔，再車(chē)外圓，這時(shí)我們可以應用心軸(如圖3-20)。心軸利用錐柄直接插在主軸錐孔中，如果錐度不對，可以用墊套。心軸后端用拉桿拉緊(拉桿從主軸中通過(guò))。工件裝上心軸后，用螺帽和墊圈壓緊工件。為了便于裝卸工件，最好應用開(kāi)口墊圈。只有工件孔徑大于墊圈和螺帽直徑時(shí)，才能方便地裝卸工件。
當零件尺寸相同且數量較多時(shí)，可以在兩頂針間用較長(cháng)心軸安裝，把幾個(gè)零件都套在心軸上夾緊再車(chē)外圓。這時(shí)為了在兩頂針裝卸方便，我們可以把心軸左端制成方形，并把方頭插在帶有方孔的
撥盤(pán)中，或把心軸左端銑成平臺。在撥盤(pán)上裝可調節的撥桿抵住平臺，并帶動(dòng)心軸和工件轉動(dòng)。
如果零件的內孔是花鍵孔，可以用花鍵心軸。同樣，如果工件是錐孔，就可以應用錐形實(shí)心心軸，其安裝過(guò)程與實(shí)體心軸安裝過(guò)程相同。
2．四爪卡盤(pán)上安裝工件
1)在四爪卡盤(pán)上校正工件。在四爪卡盤(pán)上校正工件的目的，是要使工件的中心線(xiàn)與車(chē)床主軸旋轉中心線(xiàn)一致。裝夾工件時(shí)，把各爪向外移動(dòng)，相對兩個(gè)爪的距離稍大于工件直徑。這時(shí)把工件裝上，先用兩個(gè)相對的爪夾緊，再用另兩個(gè)相對的爪夾緊，這時(shí)先看一看四個(gè)卡爪的位置是否差不多，這一點(diǎn)可用卡盤(pán)端面上多圈的線(xiàn)痕做依據，然后用劃針進(jìn)行校正，如圖3-21所示。
校正時(shí)，將劃針尖放在距工件表面0．2～0．5mm處，這時(shí)慢慢轉動(dòng)卡盤(pán)，看看哪一處表面離針尖最遠，就將最遠點(diǎn)的一個(gè)卡爪松開(kāi)，對面的一個(gè)卡爪擰緊，這樣反復幾次，直至工件校正為止。校正較短的孔或薄形工件時(shí)，還要校正端面。校正時(shí)，把劃針尖放在距端面近邊緣處，慢慢轉動(dòng)工件，看看端面上哪一處離針尖最近，這時(shí)就用木錘或銅錘輕輕敲擊，直到各處距離相等為止。裝夾直徑較大的工件，可采用反爪裝夾或正爪反撐。
裝夾長(cháng)方形零件時(shí)，把相對的兩爪距離校正即可。應用四爪卡盤(pán)時(shí)。由于它的夾緊力較大，所以適用于裝夾大型或形狀不規則的
工件，確定校正比較麻煩。
2)在三爪卡盤(pán)上安裝工件。三爪卡盤(pán)又叫自來(lái)夾頭或三角夾頭，它的結構形狀如圖3-22所示。三爪卡盤(pán)也是用法蘭盤(pán)安裝在主軸上的。當扳手方棒插人小傘齒輪2的方孔1轉動(dòng)時(shí)，小傘齒輪2就帶動(dòng)大傘齒輪3轉動(dòng)。大傘齒輪3的背面有一平面螺紋4，三個(gè)卡爪上螺紋與平面螺紋4嚙合，因此當平面螺紋4轉動(dòng)時(shí)，三個(gè)卡爪就同時(shí)向心或離心移動(dòng)。
三爪卡盤(pán)能自動(dòng)定心，一般不需要校正。但是在裝夾稍長(cháng)些軸時(shí)，工件外端不一定正，即工件中心線(xiàn)不一定與主軸中心線(xiàn)一致，所以同樣要用劃針或目測校正。
裝夾盤(pán)性零件時(shí)，特別使外圓表面已經(jīng)經(jīng)過(guò)加工的盤(pán)形零件，
裝上卡盤(pán)后也不一定正，這時(shí)除了用劃針盤(pán)或目測之外，最好采用如圖3-23所示的方法校正。把工件裝上卡盤(pán)后輕輕夾緊，在刀架上裝一銅棒或硬木塊，輕輕支在工件端面(如圖3-24)．然后慢速轉動(dòng)工件，這樣很快就能把工件端面校正，校正后再把工件夾緊。用三爪卡盤(pán)裝夾已經(jīng)過(guò)精加工的表面時(shí)，被夾住的工件表面應
包一層銅皮，以免夾傷工件表面。
用三爪卡盤(pán)能很快校正工件，節省時(shí)間，適用于大批中心型規則零件。但必須注意，用正爪夾工件時(shí)，工件直徑不能太大，一般卡爪伸出量不超過(guò)卡爪長(cháng)度的一倍，否則卡爪與平面螺紋只有咬合2～3牙，容易使卡爪上的牙齒碎裂，所以裝夾大直徑工件時(shí)，盡量要用反爪裝夾(三爪卡盤(pán)有正反兩副卡爪，有的只有一副，但同
樣可以正反使用，各爪都有編號)。
3)在兩頂尖上安裝工件。較長(cháng)的工件，如長(cháng)軸、長(cháng)絲杠等，或工序較多的工件，如車(chē)削之后要銑削或磨削等，一般都用兩頂針安裝，如圖3-25和圖3-26所示為內、外梅花頂尖裝夾形式，內梅花頂尖裝夾尺寸如圖3-25所示。因為用兩頂針裝夾方便，不需校正，安裝精度高。中心孔由圓柱孔和圓錐孔兩部分組成。圓柱孔用來(lái)儲存潤滑油，以減少頂針磨損。圓錐孔一般是60。用來(lái)?yè)搲毫岸ㄐ。中心孔有不帶護錐的(A型)、帶護錐的(B型)、帶螺孔的(C型)三種，常用最好帶有護錐的8型，這樣可以防止端面碰傷而影響中心精度。中心的大小一般都有規定，可以從表3-2中查出，中心的主要尺寸是小孔直徑d，平時(shí)稱(chēng)中心鉆大小就是這個(gè)小孔直徑d，d的大小根據原料直徑大小來(lái)決定。
4)鉆中心孔的方法。中心是用中心鉆鉆出來(lái)的，中心鉆形狀如圖3-27所示。中心鉆的尺寸和形狀是按表3-2尺寸來(lái)定的。常用的中心鉆是用高速鋼材料制成的。
軸上兩端的中心應在一條中心線(xiàn)上，這對車(chē)后要經(jīng)磨床加工，或精度要求較高的軸來(lái)說(shuō)更為重要，否則加工出來(lái)的軸，它的幾何形狀是不正確的。此外，中心孔必須光潔無(wú)毛刺。中心孑L可在車(chē)床上或在鉆床上加工。
3．頂針
頂針有前頂針和后頂針兩種，兩種頂針的尺寸形狀相同，所不同的是前頂針不淬火，后頂針淬火，因為前頂針與工件一起旋轉，不發(fā)生摩擦，后頂針與工件發(fā)生摩擦，所以要淬火。前頂針插在一個(gè)專(zhuān)用錐套上，再將錐套插入主軸錐孔內。
有時(shí)為了準確和方便起見(jiàn)，在三爪卡盤(pán)上裝夾一段用鋼料，車(chē)一只60。尖端來(lái)代替前頂針。后頂針有普通頂針和活頂針兩種，用普通頂針安裝工件使其牢固，但磨損較大，所以目前采用鑲硬質(zhì)合金的頂針；铐斸樋梢詼p少頂針跟工件摩擦，但剛性不好。
前后頂針的安裝必須準確，安裝之前，必須把錐柄和錐孔擦干凈，這對前頂針來(lái)說(shuō)，更為重要，裝上之后必須校正，不使它轉動(dòng)或擺動(dòng)。要拆下前頂針，可用一根棒從主軸孔中把前頂針頂出。拆后頂針時(shí)，可以搖動(dòng)床尾手輪，使頂針套筒縮回，由絲桿前端頂出后頂針。
4．撥盤(pán)和雞心夾頭
前后頂針是不能直接帶動(dòng)工件轉動(dòng)的，它必須通過(guò)撥盤(pán)和雞心夾頭帶動(dòng)工件旋轉。雞心夾頭的形狀如圖3-28所示，撥盤(pán)的后端有內螺紋與主軸配合。盤(pán)面有兩種形狀，一種是有U形槽的，另一種是帶有撥桿的，前者用來(lái)裝彎尾雞心夾頭，后者用來(lái)裝直尾雞心夾頭。為了安全起見(jiàn)，目前也有安全撥盤(pán)，它可以防止雞心夾頭打在手上？ūP(pán)、撥盤(pán)和雞心夾頭裝夾的工件如圖3-29所示。頂尖、撥盤(pán)和雞心夾頭裝夾的工件如圖3-30所示。
雞心夾頭的安裝：比較長(cháng)的軸，可以用一端夾一端頂的方法。如果兩端用兩頂針安裝，很不穩固。有時(shí)工件長(cháng)，直徑又大，沒(méi)有這樣大的雞心夾頭，也只好用一夾一頂的方法。不過(guò)這種方法只適用于粗車(chē)，不適用于多工序的精車(chē)。在兩頂尖間安裝工件時(shí)應注意：
1)應使前后頂針在一條直線(xiàn)上，否則車(chē)出來(lái)的不是圓柱體而是圓錐體。調整時(shí)，可以先把床尾推向車(chē)頭，使兩頂尖接觸，看看它們是否在一條直線(xiàn)上，并加以調整。然后裝上工件，車(chē)一刀后再量工件兩端的直徑，根據直徑的差別來(lái)調整床尾橫．向位置。如果工件右端直徑大，左端小，那么床尾應向操作者方向偏移，反之，向相反方向偏移。
偏移時(shí)，一般憑自己的感覺(jué)來(lái)確定。另外也可以用百分表來(lái)測量。測量時(shí)，以觸頭接觸工件右端，入托兩端直徑相差0．1mm，那么床尾應偏移0．1／2=0．05ram，這個(gè)數字可從百分表中讀出。2)床尾套筒不能伸出太長(cháng)，一般是30～60ram，但不能妨礙車(chē)刀切削。
3)用死頂針，應在中心孔內加黃油。
4)兩頂針不能頂得太緊，否則會(huì )燒壞死頂針。此外，在加工長(cháng)軸時(shí)，由于發(fā)熱會(huì )伸長(cháng)，因此中途必須經(jīng)常松開(kāi)后頂針，然后再頂上，否則工件會(huì )彎曲，并有向外飛出的危險，但也不能頂得太松，否則會(huì )引起震動(dòng)。
第三章 車(chē)床常用量具和夾具
第一節 車(chē)床常用量具
在車(chē)削加工中，需要反復測量零件的加工尺寸，以保證零件的加工質(zhì)量，因此我們要掌握好量具的使用。在使用量具時(shí)，不但要懂得它的結構、被測尺寸原理和使用方法，而且要盡量避免或減少測量時(shí)所造成的誤差。在車(chē)削過(guò)程中，常用的檢測量具有游標卡尺、千分尺等。
一、游標卡尺
游標卡尺是一種常用的精密量具(見(jiàn)圖3-1)，具有結構簡(jiǎn)單，使用方便，精度高，穩定性好，可測量尺寸范圍大的特點(diǎn)，可用于高精度測量外徑、內徑、長(cháng)度、寬度、厚度、深度和孔距，應用廣泛。
1．構造
游標卡尺的結構見(jiàn)圖3-2所示。游標卡尺由主尺、游標、上量爪、下量爪、尺框和緊固螺釘等組成。
游標卡尺的主體是一個(gè)有刻度的尺身，稱(chēng)為主尺。主尺由耐磨合金鋼制成，并按l或0．5mm為格距，刻有尺寸刻度，其刻度全長(cháng)稱(chēng)為游標卡尺的規格。游標卡尺的規格主要有：l25、150、200、300、500、800～2000mm等。
尺框5可沿主尺l移動(dòng)，與主尺配合組成兩個(gè)下量爪，可分別測量外圓、內孔等。在尺框5上裝有游標6，與主尺刻線(xiàn)配合構成游標卡尺的微調裝置。微調裝置是用來(lái)作微量移動(dòng)調整位置，以便讀出精確的數值。
2．刻線(xiàn)原理與被測尺寸方法
游標卡尺的刻線(xiàn)原理是：精度=主尺每格長(cháng)一游標每格長(cháng)。
游標卡尺的被測尺寸值精度分為0．1、0．05、0．02mm三種，F分別介紹以上三種卡尺的被測尺寸方法。
(1)精度值為0．02mm的游標卡尺
刻線(xiàn)原理。游標有50格刻線(xiàn)與主尺49格刻線(xiàn)相同，則游標的每格寬度為49／50=0．98mm，主尺刻線(xiàn)間距與游標刻線(xiàn)間距之差是1-0．98=0．02mm，這0．02mm即為游標卡尺的精度數值。采用該種游標卡尺測量尺寸時(shí)，可按下列步驟進(jìn)行測量：
1)在測量零件前，將卡尺的兩個(gè)量爪合攏，應密不透光，如透光過(guò)大，則需進(jìn)行修理。量爪對齊后，應使游標的零線(xiàn)與主尺的零線(xiàn)對齊，并使主尺的第49條線(xiàn)與游標第50條線(xiàn)對齊。
2)測量零件，使量爪輕輕接觸零件表面，量爪位置要擺正，不能傾斜。
3)讀取游標零位所指的主尺數值，以及游標第13．條線(xiàn)與主尺的n值位置對齊。
4)計算被測尺寸。
被測尺寸=游標零位指的主尺整數+游標與主尺重合線(xiàn)×精度。
圖3-3所示的被測尺寸為：
被測尺寸=35+5X0．02=35．1mm
(2)精度值為0．05mm的游標卡尺
主尺：每格lmm，游標在19mm內分成20格，每格為0．95ram，其測量方法和精度值為0．02mm的游標卡尺相同(或主尺：每格lmm，游標在39mm內分成20格，每格為1．95ram)。精度=1-0．95=0．05ram
(3)精度值為0．1mm的游標卡尺
主尺：每格lmm，游標在9mm內分成10格，每格0．9mm。
主尺刻線(xiàn)間距與游標刻線(xiàn)間距之差=1-0．9=0．1mm，精度即為0．1mm，其測量方法同(1)。
二、千分尺
千分尺是應用螺旋分度原理制成的一種精密量具。被測尺寸值有0．Olmm和0．O01mm，目前車(chē)間常用的是0．O01mm千分尺。千分尺的種類(lèi)很多，如外徑千分尺、內徑千分尺、深度千分尺，以及螺紋和公法線(xiàn)長(cháng)千分尺等，用來(lái)測量零件的外徑、內徑、深度、厚度，以及螺紋中徑和齒輪的公法線(xiàn)長(cháng)等。千分尺精度比游標卡尺高，比較靈敏，被測尺寸易觀(guān)察。
1．外徑千分尺
(1)外徑千分尺的結構
(2)外徑千分尺的讀數原理和讀數方法
量具外徑千分尺測微螺桿的螺距是0．5mm，活動(dòng)套管圓錐面上一圈刻度是50格。當活動(dòng)套管旋轉一周時(shí)，帶動(dòng)測微螺桿沿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距即0．5mm，若活動(dòng)套管轉過(guò)一格，則帶動(dòng)測微螺桿沿軸向移動(dòng)0．5×面l--0．01mm。因此外徑千分尺的讀數值為0．01mm。
讀數時(shí)，從活動(dòng)套管的邊緣向左看固定套管上距活動(dòng)套管邊緣最近的刻線(xiàn)，從固定套管中線(xiàn)以上讀出整數，從中線(xiàn)以下讀出0．5mm的小數，再從活動(dòng)套管上找到與固定套管中線(xiàn)對齊的圓錐面刻線(xiàn)，將此刻線(xiàn)的序號乘以0．01mm，就是小于0．5mm的小數部分的讀數，不足一格者估讀。最后把以上幾部分相加即為測量值。圖3-5為外徑千分尺讀數。
在圖3-5中，外徑千分尺恰為整格，所以，外徑干分尺讀數=7+0．5+35X 0．01=7．85(Im)
(3)外徑千分尺的特點(diǎn)
外徑千分尺測量精度比游標卡尺高，測量靈活方便。但千分尺的螺紋傳動(dòng)間隙和運動(dòng)副間隙會(huì )影響測量精度。因此，千分尺主要用于測量中等精度的零件，常用的外徑千分尺按其測量范圍可分為0～25mm、25～50 IYIITl、50～75 nlm、75～100 mm......等幾種，最大的可測量2500～3000ram。測微螺桿的測量位移一般均為25ram。測量大于300ram的外徑千分尺，其分段尺寸為100mm。測量大于l 000mm的，其分段尺為500mm。
(4)外徑千分尺的使用方法
測量之前，轉動(dòng)千分尺的棘輪，使兩個(gè)測量面合攏，檢查測量面間是否密合，同時(shí)看活動(dòng)套管的零線(xiàn)與固定套管的中線(xiàn)是否對齊，如有零位偏差，應進(jìn)行調整。調整步驟是：
1)合攏固定量砧與測量螺桿的測量面。
2)鎖緊測微螺桿。
3)松開(kāi)固定套，對準套管刻度零線(xiàn)。用專(zhuān)用扳手插入固定套管的小孔中，松開(kāi)固定套管緊固螺釘，轉動(dòng)固定套管使其中線(xiàn)對準活動(dòng)套管刻度的零線(xiàn)。
4)擰緊固定套管，松開(kāi)測微螺桿的鎖緊裝置。
測量時(shí)，先用手轉動(dòng)千分尺的活動(dòng)套筒，待測微螺桿的測量面接近工件被測表面時(shí)，再轉動(dòng)棘輪，使測微螺桿測量面接觸工件表面，聽(tīng)到2～3聲"咔咔"后停止轉動(dòng)，讀取數值，以此控制測量力的大小。然后開(kāi)始讀出千分尺讀數。
注意事項：
1)測量時(shí)，不能用手猛力轉動(dòng)活動(dòng)套管，以免造成測量力過(guò)大，損壞其螺紋傳動(dòng)副。
2)應將百分測微螺桿的軸線(xiàn)與零件被測量面垂直。
3)讀數時(shí)最好不要取下千分尺。如需取下千分尺讀數，應先鎖緊測微螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動(dòng)。
4)讀數要細心，看清刻度，不要錯讀0．5mm。2．內徑千分尺
內徑百分尺如圖3-6所示，它用來(lái)測量>50ram的內孔尺寸，其讀數范圍為50～63mm。為擴大其測量范圍，內徑千分尺附有成套接長(cháng)桿。連接時(shí)，去掉保護帽，把接長(cháng)桿右段與內徑千分尺左端旋合，這樣可以一個(gè)一個(gè)地連接上去，直到滿(mǎn)足為止。
3．深度千分尺
深度千分尺如圖3-7所示，其結構與外徑千分尺相似，只是多了一個(gè)基座而沒(méi)有尺架。在測微螺桿下面連接著(zhù)可換測量桿，測量桿有4種尺寸，測量范圍為：0～25mm、25～50mm、50～75ram、75～lOOmm。
三、外徑百分表
外徑百分表是一種較精密的測量工具，它的外形如圖3-8和圖3-9所示。
1．百分表的刻線(xiàn)原理
測量桿移動(dòng)lmm，通過(guò)齒輪系傳動(dòng)，使指針沿大刻度盤(pán)轉過(guò)一周，刻度盤(pán)沿圓周刻有l00個(gè)刻度，當指針轉過(guò)1格刻度時(shí)，表示所測量的尺寸變化lmm／l00=0．Olrrm，所以百分表的刻度值為0．01mmo2．百分表的特點(diǎn)百分表體積小、結構緊湊、測量范圍大、用途廣，但齒輪傳動(dòng)的磨損和傳動(dòng)間隙會(huì )產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度。
3．百分表的使用方法
測量前，先要檢查表蒙玻璃是否破裂或脫落，測量頭、測量桿和套筒等是否有碰傷或銹蝕，表盤(pán)和指針有無(wú)松動(dòng)現象，檢查指針的平穩和穩定性等。
測量時(shí)，應使測量桿垂直零件表面。測量圓柱時(shí)，測量桿的中、心線(xiàn)還要通過(guò)零件的中心。測量頭與被測量表面接觸時(shí)，測量桿應預先壓縮0．3～lmm，以保持一定的初始測力，以免負偏差量不出來(lái)。
使用百分表表座及專(zhuān)用夾具，可采用相對測量的方法測量長(cháng)度尺寸，測量時(shí)先用標準件或量塊校正百分表，轉動(dòng)表圈，使表盤(pán)的零刻線(xiàn)對準指針，然后再測量工件，從表中可讀出工件尺寸相對標準件或量塊的偏差，從而確定工件尺寸。使用百分表及相應附件可測量工件的直線(xiàn)度、平面度、平行度等誤差，使用百分表還可在機床上或其他專(zhuān)用設施上檢測工件的跳動(dòng)誤差。
4．百分表的維護保養
1)按壓測量桿的次數不要太多，距離不要過(guò)大，以免損壞機件及加劇零件磨損。
2)測量時(shí)，測量桿的行程不要超出它的測量范圍，以免損壞表內零件。
3)應避免劇烈震動(dòng)和碰撞，不要敲打表的任何部位，不要使測量頭突然撞擊在被測零件上。
4)測量桿上不能壓放其他東西，以免測量桿彎曲變形。
5)表架要放穩，以免百分表落地摔壞，使用磁性表座時(shí)，要注意表座的旋鈕位置。
6)嚴防水、油、灰塵等進(jìn)入表內，不要隨便拆卸表的后蓋。
7)如果不是長(cháng)期停用，測量桿不允許涂凡士林或其他油類(lèi)，以免影響測量桿移動(dòng)的靈活性。
8)百分表使用完畢，要擦凈放回盒內，讓測量桿處于自由狀
態(tài)，避免表內彈簧失效。
第二節 車(chē)床常用夾具的使用
車(chē)床夾具用于確定工件在車(chē)床上的正確位置，并夾緊工件，在車(chē)削工藝中占有很重要的地位。常用的車(chē)床夾具有：
1)通用夾具。如三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)和各種形式的頂針等。2)可調整夾具。如成組夾具、組合夾具等。
3)專(zhuān)用夾具。為滿(mǎn)足某個(gè)工件的某道工序而實(shí)際使用的夾具，如旋轉刀架等。
生產(chǎn)中，為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強度，應正確選擇和使用夾具。
一、車(chē)床夾具的作用
1．提高加工精度、保證產(chǎn)品質(zhì)量
車(chē)床夾具是保證零件加工技術(shù)要求中所規定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面間的相對位置精度的重要措施。
正確選用車(chē)床夾具就是選擇制造精度及結構適合的夾具。如為保證零件加工表面與基準面的同軸度要求，有多種自動(dòng)定心夾具可以選用：對同軸度要求較低時(shí)可用三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，對同軸度要求高時(shí)可用軟爪、錐體心棒、卡簧和液性塑料夾具等。
2．提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
采用一定結構形式的夾具，可顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)中，通常采用下述結構形式的夾具來(lái)提高生產(chǎn)率：
1)采用快速裝夾和拆卸的夾具，可縮短輔助時(shí)間，并減輕工人的勞動(dòng)強度。
2)采用專(zhuān)用定位件，屬專(zhuān)用夾具，可縮短調整與校正的時(shí)間。3)采用多位夾具，二次裝夾可以加工多個(gè)零件，縮短單件生產(chǎn)時(shí)間。
4)采用自動(dòng)控制夾具，如液壓靠；虺绦蚩刂频，可實(shí)現"一人多機"操作。
3．充分發(fā)揮機床的性能
采用專(zhuān)用夾具可以擴大機床的使用范圍，從而實(shí)現一機多能。如一臺普通車(chē)床若配置一個(gè)專(zhuān)門(mén)的旋轉刀架可以加工圓球，若配置一個(gè)擺動(dòng)刀架可以加工葉片的型面。
二、車(chē)床夾具結構
由于車(chē)床夾具是在旋轉情況下，甚至是高速旋轉情況下工作，因此夾具要求體積小、重量輕，旋轉既能平衡又能保證安全。
車(chē)床夾具的基本結構為：
1．夾具體
連接各元件的基體與機床相連接。一般稱(chēng)這類(lèi)元件為圓盤(pán)或花盤(pán)。
2．定位件
確定零件在夾具中的位置的元件。如定位銷(xiāo)、定位圈、V形塊等。3．夾緊件
固定零件用的元件。如壓板、螺栓、螺母等。
4．連接件
連接上述元件用的螺釘、銷(xiāo)子、墊圈、鍵等。
5．其他元件
如對刀塊、測量塊、配重、分度裝置、鎖緊裝置以及傳動(dòng)裝置等。
三、車(chē)床夾具的分類(lèi)
車(chē)床夾具按類(lèi)型分為：通用夾具、可調整式夾具和專(zhuān)用夾具。通用夾具按結構形式可分為：
1)心軸式夾具。有頂針式心軸和錐柄式心軸。
2)卡盤(pán)式夾具。有自動(dòng)定心的兩爪卡盤(pán)、三爪卡盤(pán)及其專(zhuān)用卡爪。
3)圓盤(pán)式夾具。有固定圓盤(pán)式和可供分度的變位圓盤(pán)。
4)角鐵式夾具。有固定角鐵式和分度角鐵式。
5)其他形式夾具。有氣動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具。
1．心軸式車(chē)床夾具
心軸是構造比較簡(jiǎn)單、應用較多的夾具。按其定位表面不同，可分為圓柱形、圓錐形、花鍵和螺紋等；按其連接方式，可分為頂針式心軸、錐柄式心軸等。
(1)頂針
頂針式心軸是裝在頂針上使用的一種夾具，由撥動(dòng)元件帶動(dòng)來(lái)傳遞扭矩，通常采用雞心夾頭、撥銷(xiāo)等。頂針影響夾具的安裝精度，故首先予以介紹。
車(chē)床上使用的頂針?lè )譃榍绊斸樅秃箜斸槂煞N。頂針頭部制成60。錐體。后頂針有固定式和活動(dòng)式兩種。由于固定式頂針與零件有相對旋轉運動(dòng)，所以要求耐磨，一般由高碳鋼或合金鋼制成，也有鑲硬質(zhì)合金頭的頂針；铐斸槃t隨零件一起轉動(dòng)，結構比較復雜，因此選用時(shí)，應選擇運動(dòng)靈活、同軸度高、剛性好的頂針。圖3-10所示為常用普通頂針。頂針的種類(lèi)很多，用途也不同，應按零件加工時(shí)的不同需要加以適當選擇。
圖3-11～圖3-12分別為外形常用頂針結構及圖。表3-1為常用頂針的使用情況。
表3-1所述的各種頂針，多數是直接頂緊在零件的頂針孔或內孔倒角上。
(2)心軸
心軸是一種已加工好的孔作為定位基準的夾具；零件在心軸上的安裝如圖3-13所示。
心軸的種類(lèi)和結構形式很多，下面介紹幾種典型的心軸。1)實(shí)體心軸。
①圓柱面心軸。適宜于多種零件的加工(如薄圓片、短套等)。采用零件已加工好的圓柱孔定位，并用螺母夾緊。心軸用45號鋼制成。心軸必須兩端中心孔保持同軸。如圖3-14(a)所示。
②圓錐面心軸。心軸定位部分帶有1：5000的圓錐面。適用于加工公差較小、同軸度要求較高的零件。圓錐面心軸不需要夾緊裝置，而是靠錐度自鎖，因此適宜于精加工。如圖3-14(b)所示。③懸臂心軸。心軸柄部為莫氏圓錐，插入主軸錐孔即可使用。使用這種心軸，對于機床主軸錐孑L的精度要求較高。也可把心軸錐柄部插入主軸錐孔后，再將心軸定位表面做最后精車(chē)，以保證較高的同軸度要求。懸臂式心軸適用于加工中小型零件或薄壁零件。圖3-15(a)所示為加工套類(lèi)零件的心軸。工件1的光基內孔與心軸2的略帶錐度的定位部分相配合，進(jìn)行定位與自鎖，螺母3是用來(lái)卸下工件的。圖3-15(b)為加工薄壁零件的心軸。工件光基孔與心軸定位面成動(dòng)配合，以保證同軸度，并用階臺墊圈和螺母壓緊。
如果內孔為圓錐面時(shí)可將心軸定位面支承相應的外圓錐定位，可利用自鎖或螺母壓緊。
④脹力心軸。如圖3-16所示。心軸的定位部分車(chē)成錐孔薄壁，并沿軸線(xiàn)銑有3條或6條收縮縫。調節錐體外錐面與心軸錐孔配合。當螺釘旋人時(shí)利用錐體將心軸定位直徑擴大，使工件得到準確定位并夾緊。
如果切削用量過(guò)大，夾緊力不夠，可將調節錐體的大頭車(chē)一段螺紋，并加墊圈和螺母夾緊。
2)液性塑料夾具。液性塑料夾具是一種高精度定一夾緊機構，可以定位和夾緊工件。夾具的定位件是一個(gè)薄壁套筒，與夾具體構成一個(gè)環(huán)形槽，內有傳遞壓力用的液性塑料。當對液性塑料施加壓力時(shí)，塑料即將力傳給薄壁套筒，使套筒產(chǎn)生均勻的徑向彈性變形，套筒與工件的間隙逐漸減小，直至工件定心夾緊為止。這種心軸適用于定位孑較大的零件。圖3-17為液性塑料心軸，以工件的內孔為定位基準。
2．圓盤(pán)式夾具
圓盤(pán)式車(chē)床夾具主要用于盤(pán)、環(huán)、套類(lèi)和殼體類(lèi)零件的加工。
夾具的基本特點(diǎn)是夾具體為一圓盤(pán)，將定位、夾緊等元件直接安裝在圓盤(pán)上，夾具固定在車(chē)床法蘭盤(pán)(花盤(pán))上，并用夾具圓盤(pán)上的校正環(huán)或定位面進(jìn)行校正，使夾具與車(chē)床主軸旋轉中心線(xiàn)保持同軸度要求。圖3-18(a)所示的夾具為一典型的圓盤(pán)式車(chē)床夾具，其結構簡(jiǎn)單，使用方便，零件是以外圓柱面定位在夾具上。圖3-18(b)所示是用于加工套形或環(huán)形薄壁零件的夾具，圓形壓板用于壓緊零件，同時(shí)也供零件輔助定位和支承，夾具是以零件內圓柱面定位的。
3．角鐵式夾具
當零件被加工表面的旋轉軸線(xiàn)與定位支承表面不垂直時(shí)，夾具的定位支承面與安裝平面不平行，兩面具有一定的交角，即構成角鐵形式。這類(lèi)夾具多用于加工殼體、多通管接頭和復雜的交角表面，見(jiàn)圖3-19所示。
4．卡盤(pán)式夾具
三爪卡盤(pán)和四爪卡盤(pán)作為機床的附件稱(chēng)為通用夾具。兩爪卡盤(pán)則稱(chēng)為可調整夾具。為擴大卡盤(pán)的使用范圍，通常采用更換卡盤(pán)上
卡爪來(lái)滿(mǎn)足各種零件的加工要求。
(1)兩爪卡盤(pán)
兩爪卡盤(pán)的結構與圓盤(pán)式車(chē)床夾具相類(lèi)似，它的本體也是圓盤(pán)，常用于需定位兼夾緊的零件、對稱(chēng)性外形零件、定位夾緊表面不規整的零件等，如各種管接頭。
(2)三爪卡盤(pán)
三爪卡盤(pán)是車(chē)床重要附件之一。它應用極為廣泛，可達到既定心又可夾緊的目的。其特點(diǎn)是夾緊力大，使用方便。為了擴大三爪卡盤(pán)的使用范圍，往往將三爪卡盤(pán)的三個(gè)爪換下來(lái)，裝上專(zhuān)用卡爪，變成專(zhuān)用的三爪卡盤(pán)。
(3)四爪卡盤(pán)
四爪卡盤(pán)是車(chē)床另一重要附件之一。它應用極為廣泛，與三爪卡盤(pán)一樣可達到既定-t2,又可夾緊的目的。它可實(shí)現非規則零件夾持。
(4)專(zhuān)用卡爪
專(zhuān)用卡爪可按零件的定位表面不同分為硬性卡爪(簡(jiǎn)稱(chēng)硬爪)與軟性卡爪(簡(jiǎn)稱(chēng)軟爪)兩種。
1)硬爪：硬爪是按零件的定位表面外形不同而設計的專(zhuān)用卡爪，常用W、眄或20號鋼滲碳，經(jīng)淬火制成，其硬度一般達HRC5055，適用于以毛坯表面或粗基面的定位的零件。在一般情況下，硬爪使用時(shí)不需要加工，必要時(shí)可修磨。
2)軟爪：軟爪適用于已加工表面作為定位夾緊，可以獲得較高的定位加工精度，因此使用范圍較廣。軟爪常用低碳鋼、鋁合金、銅合金及夾布膠木等軟性材料制成，一般安裝在兩爪卡盤(pán)或三爪卡盤(pán)上，按零件已加工表面配置定位表面。若零件更換，只要將軟爪按更換零件的表面再次配置即可使用。
5．其他形式車(chē)床夾具
(1)氣動(dòng)式夾具
車(chē)床自動(dòng)夾具就是將自動(dòng)定心夾具由手動(dòng)夾緊變?yōu)闅鈩?dòng)夾緊，
實(shí)現快速操作，以提高工作效率，減輕勞動(dòng)強度。氣動(dòng)車(chē)床夾具與普通夾具相比較，變化并不大。只是在整個(gè)氣動(dòng)裝置的結構與布局上比較復雜。如氣動(dòng)式三爪卡盤(pán)，其結構簡(jiǎn)單、使用方便，已被廣泛使用。
這種卡盤(pán)有以下特點(diǎn)：
1)可實(shí)現快速夾緊和松開(kāi)。
2)在加工過(guò)程中，即使由于零件定位夾緊表面有了變化，仍處于良好的夾緊狀態(tài)。
3)夾緊力不如普通的三爪卡盤(pán)夾緊力大。(2)電動(dòng)卡盤(pán)與吸磁盤(pán)
當生產(chǎn)批量大、工件較小而加工表面較簡(jiǎn)單的軸類(lèi)、套類(lèi)零件時(shí)，零件的安裝表面又是已加工表面時(shí)，可使用電動(dòng)卡盤(pán)實(shí)現快速自動(dòng)裝夾與松卸。
在薄壁零件加工中，不能采用集中夾緊力的夾緊機構時(shí)，可采用電磁吸力的方法。電磁吸力盤(pán)通電后產(chǎn)生電磁場(chǎng)而將零件吸住進(jìn)行車(chē)削。用它可以車(chē)削薄片零件的端面，也可以利用磨具進(jìn)行磨削，以得到端面厚度一致和有平行度要求的零件，但使用吸磁盤(pán)的工件材料必須是可磁化的，如普通鋼材等。
(3)真空夾具
對一些剛性很差的薄壁零件，不宜采用集中夾緊力的夾具以避免零件變形，而又不能采用吸磁盤(pán)夾緊的，如鋁合金、銅合金等材質(zhì)的零件可以用真空夾具。工作時(shí)使零件與夾具之間產(chǎn)生真空，借助空氣壓力將零件夾緊在夾具上，一般采用真空泵或特殊氣缸來(lái)產(chǎn)生真空。
四、常用夾具的使用
在車(chē)削之前，必須先把零件裝夾在車(chē)床夾具中，并進(jìn)行校正，然后才能車(chē)削。由于工件的形狀、大小和加工數量的不同，因此必須采用不同的裝夾方法。
1．心軸
利用心軸保證套類(lèi)零件的兩個(gè)端面的平行度和與內孑的垂直度時(shí)，可以采用下面幾種方法安裝(下面是指一個(gè)端面和內孔已經(jīng)車(chē)過(guò)，而要車(chē)另一端面時(shí))：
1)工件與三爪卡盤(pán)卡爪階臺面準確貼平。
2)工件套在心軸上再車(chē)端面，先車(chē)一根直徑與工件孑徑尺寸相同略帶錐度的軸，與內孑緊配合。
3)應用端面擋鐵。擋鐵的一端插在主軸的錐孔中。如果在工件上還要鏜孔，那么在擋鐵端面上鉆一個(gè)孔，孔的直徑應大于工件鏜好以后的孔徑。
以?xún)瓤锥ㄐ牡墓ぜ，先?chē)好內孔，再車(chē)外圓，這時(shí)我們可以應用心軸(如圖3-20)。心軸利用錐柄直接插在主軸錐孔中，如果錐度不對，可以用墊套。心軸后端用拉桿拉緊(拉桿從主軸中通過(guò))。工件裝上心軸后，用螺帽和墊圈壓緊工件。為了便于裝卸工件，最好應用開(kāi)口墊圈。只有工件孔徑大于墊圈和螺帽直徑時(shí)，才能方便地裝卸工件。
當零件尺寸相同且數量較多時(shí)，可以在兩頂針間用較長(cháng)心軸安裝，把幾個(gè)零件都套在心軸上夾緊再車(chē)外圓。這時(shí)為了在兩頂針裝卸方便，我們可以把心軸左端制成方形，并把方頭插在帶有方孔的
撥盤(pán)中，或把心軸左端銑成平臺。在撥盤(pán)上裝可調節的撥桿抵住平臺，并帶動(dòng)心軸和工件轉動(dòng)。
如果零件的內孔是花鍵孔，可以用花鍵心軸。同樣，如果工件是錐孔，就可以應用錐形實(shí)心心軸，其安裝過(guò)程與實(shí)體心軸安裝過(guò)程相同。
2．四爪卡盤(pán)上安裝工件
1)在四爪卡盤(pán)上校正工件。在四爪卡盤(pán)上校正工件的目的，是要使工件的中心線(xiàn)與車(chē)床主軸旋轉中心線(xiàn)一致。裝夾工件時(shí)，把各爪向外移動(dòng)，相對兩個(gè)爪的距離稍大于工件直徑。這時(shí)把工件裝上，先用兩個(gè)相對的爪夾緊，再用另兩個(gè)相對的爪夾緊，這時(shí)先看一看四個(gè)卡爪的位置是否差不多，這一點(diǎn)可用卡盤(pán)端面上多圈的線(xiàn)痕做依據，然后用劃針進(jìn)行校正，如圖3-21所示。
校正時(shí)，將劃針尖放在距工件表面0．2～0．5mm處，這時(shí)慢慢轉動(dòng)卡盤(pán)，看看哪一處表面離針尖最遠，就將最遠點(diǎn)的一個(gè)卡爪松開(kāi)，對面的一個(gè)卡爪擰緊，這樣反復幾次，直至工件校正為止。校正較短的孔或薄形工件時(shí)，還要校正端面。校正時(shí)，把劃針尖放在距端面近邊緣處，慢慢轉動(dòng)工件，看看端面上哪一處離針尖最近，這時(shí)就用木錘或銅錘輕輕敲擊，直到各處距離相等為止。裝夾直徑較大的工件，可采用反爪裝夾或正爪反撐。
裝夾長(cháng)方形零件時(shí)，把相對的兩爪距離校正即可。應用四爪卡盤(pán)時(shí)。由于它的夾緊力較大，所以適用于裝夾大型或形狀不規則的
工件，確定校正比較麻煩。
2)在三爪卡盤(pán)上安裝工件。三爪卡盤(pán)又叫自來(lái)夾頭或三角夾頭，它的結構形狀如圖3-22所示。三爪卡盤(pán)也是用法蘭盤(pán)安裝在主軸上的。當扳手方棒插人小傘齒輪2的方孔1轉動(dòng)時(shí)，小傘齒輪2就帶動(dòng)大傘齒輪3轉動(dòng)。大傘齒輪3的背面有一平面螺紋4，三個(gè)卡爪上螺紋與平面螺紋4嚙合，因此當平面螺紋4轉動(dòng)時(shí)，三個(gè)卡爪就同時(shí)向心或離心移動(dòng)。
三爪卡盤(pán)能自動(dòng)定心，一般不需要校正。但是在裝夾稍長(cháng)些軸時(shí)，工件外端不一定正，即工件中心線(xiàn)不一定與主軸中心線(xiàn)一致，所以同樣要用劃針或目測校正。
裝夾盤(pán)性零件時(shí)，特別使外圓表面已經(jīng)經(jīng)過(guò)加工的盤(pán)形零件，
裝上卡盤(pán)后也不一定正，這時(shí)除了用劃針盤(pán)或目測之外，最好采用如圖3-23所示的方法校正。把工件裝上卡盤(pán)后輕輕夾緊，在刀架上裝一銅棒或硬木塊，輕輕支在工件端面(如圖3-24)．然后慢速轉動(dòng)工件，這樣很快就能把工件端面校正，校正后再把工件夾緊。用三爪卡盤(pán)裝夾已經(jīng)過(guò)精加工的表面時(shí)，被夾住的工件表面應
包一層銅皮，以免夾傷工件表面。
用三爪卡盤(pán)能很快校正工件，節省時(shí)間，適用于大批中心型規則零件。但必須注意，用正爪夾工件時(shí)，工件直徑不能太大，一般卡爪伸出量不超過(guò)卡爪長(cháng)度的一倍，否則卡爪與平面螺紋只有咬合2～3牙，容易使卡爪上的牙齒碎裂，所以裝夾大直徑工件時(shí)，盡量要用反爪裝夾(三爪卡盤(pán)有正反兩副卡爪，有的只有一副，但同
樣可以正反使用，各爪都有編號)。
3)在兩頂尖上安裝工件。較長(cháng)的工件，如長(cháng)軸、長(cháng)絲杠等，或工序較多的工件，如車(chē)削之后要銑削或磨削等，一般都用兩頂針安裝，如圖3-25和圖3-26所示為內、外梅花頂尖裝夾形式，內梅花頂尖裝夾尺寸如圖3-25所示。因為用兩頂針裝夾方便，不需校正，安裝精度高。中心孔由圓柱孔和圓錐孔兩部分組成。圓柱孔用來(lái)儲存潤滑油，以減少頂針磨損。圓錐孔一般是60。用來(lái)?yè)搲毫岸ㄐ。中心孔有不帶護錐的(A型)、帶護錐的(B型)、帶螺孔的(C型)三種，常用最好帶有護錐的8型，這樣可以防止端面碰傷而影響中心精度。中心的大小一般都有規定，可以從表3-2中查出，中心的主要尺寸是小孔直徑d，平時(shí)稱(chēng)中心鉆大小就是這個(gè)小孔直徑d，d的大小根據原料直徑大小來(lái)決定。
4)鉆中心孔的方法。中心是用中心鉆鉆出來(lái)的，中心鉆形狀如圖3-27所示。中心鉆的尺寸和形狀是按表3-2尺寸來(lái)定的。常用的中心鉆是用高速鋼材料制成的。
軸上兩端的中心應在一條中心線(xiàn)上，這對車(chē)后要經(jīng)磨床加工，或精度要求較高的軸來(lái)說(shuō)更為重要，否則加工出來(lái)的軸，它的幾何形狀是不正確的。此外，中心孔必須光潔無(wú)毛刺。中心孑L可在車(chē)床上或在鉆床上加工。
3．頂針
頂針有前頂針和后頂針兩種，兩種頂針的尺寸形狀相同，所不同的是前頂針不淬火，后頂針淬火，因為前頂針與工件一起旋轉，不發(fā)生摩擦，后頂針與工件發(fā)生摩擦，所以要淬火。前頂針插在一個(gè)專(zhuān)用錐套上，再將錐套插入主軸錐孔內。
有時(shí)為了準確和方便起見(jiàn)，在三爪卡盤(pán)上裝夾一段用鋼料，車(chē)一只60。尖端來(lái)代替前頂針。后頂針有普通頂針和活頂針兩種，用普通頂針安裝工件使其牢固，但磨損較大，所以目前采用鑲硬質(zhì)合金的頂針；铐斸樋梢詼p少頂針跟工件摩擦，但剛性不好。
前后頂針的安裝必須準確，安裝之前，必須把錐柄和錐孔擦干凈，這對前頂針來(lái)說(shuō)，更為重要，裝上之后必須校正，不使它轉動(dòng)或擺動(dòng)。要拆下前頂針，可用一根棒從主軸孔中把前頂針頂出。拆后頂針時(shí)，可以搖動(dòng)床尾手輪，使頂針套筒縮回，由絲桿前端頂出后頂針。
4．撥盤(pán)和雞心夾頭
前后頂針是不能直接帶動(dòng)工件轉動(dòng)的，它必須通過(guò)撥盤(pán)和雞心夾頭帶動(dòng)工件旋轉。雞心夾頭的形狀如圖3-28所示，撥盤(pán)的后端有內螺紋與主軸配合。盤(pán)面有兩種形狀，一種是有U形槽的，另一種是帶有撥桿的，前者用來(lái)裝彎尾雞心夾頭，后者用來(lái)裝直尾雞心夾頭。為了安全起見(jiàn)，目前也有安全撥盤(pán)，它可以防止雞心夾頭打在手上？ūP(pán)、撥盤(pán)和雞心夾頭裝夾的工件如圖3-29所示。頂尖、撥盤(pán)和雞心夾頭裝夾的工件如圖3-30所示。
雞心夾頭的安裝：比較長(cháng)的軸，可以用一端夾一端頂的方法。如果兩端用兩頂針安裝，很不穩固。有時(shí)工件長(cháng)，直徑又大，沒(méi)有這樣大的雞心夾頭，也只好用一夾一頂的方法。不過(guò)這種方法只適用于粗車(chē)，不適用于多工序的精車(chē)。在兩頂尖間安裝工件時(shí)應注意：
1)應使前后頂針在一條直線(xiàn)上，否則車(chē)出來(lái)的不是圓柱體而是圓錐體。調整時(shí)，可以先把床尾推向車(chē)頭，使兩頂尖接觸，看看它們是否在一條直線(xiàn)上，并加以調整。然后裝上工件，車(chē)一刀后再量工件兩端的直徑，根據直徑的差別來(lái)調整床尾橫．向位置。如果工件右端直徑大，左端小，那么床尾應向操作者方向偏移，反之，向相反方向偏移。
偏移時(shí)，一般憑自己的感覺(jué)來(lái)確定。另外也可以用百分表來(lái)測量。測量時(shí)，以觸頭接觸工件右端，入托兩端直徑相差0．1mm，那么床尾應偏移0．1／2=0．05ram，這個(gè)數字可從百分表中讀出。2)床尾套筒不能伸出太長(cháng)，一般是30～60ram，但不能妨礙車(chē)刀切削。
3)用死頂針，應在中心孔內加黃油。
大川機械
4)兩頂針不能頂得太緊，否則會(huì )燒壞死頂針。此外，在加工長(cháng)軸時(shí)，由于發(fā)熱會(huì )伸長(cháng)，因此中途必須經(jīng)常松開(kāi)后頂針，然后再頂上，否則工件會(huì )彎曲，并有向外飛出的危險，但也不能頂得太松，否則會(huì )引起震動(dòng)。