技創科技2017-06-05 13:20:40

在零部件加工工藝過程中，如何提高加工件的精度，減少加工過程中的誤差是一直存在的問題，而裝夾夾具的選擇是其中的一個重要環節。

關於怎樣更高精度更穩定地加工軸類零件，本文介紹了兩頂尖裝夾工具，同時提供幾種新型頂尖夾具設計思路。

典型的兩頂尖裝夾方式

當工件型別是較長的或必須經過多次裝夾後才能加工好的工件，或工序較多，在車削後還要銑削或磨削的工件時，如果選用傳統的卡盤等裝夾方式，多次的找正以及拆卸會影響加工的精度。為了保證每次裝夾時的裝夾精度，一般用兩頂尖裝夾（如圖1）。

圖1 兩頂尖裝夾加工軸類零件

頂尖裝夾工作原理：

圖2 兩頂尖裝夾工作原理圖

1-撥盤 2-卡箍 3，4-頂尖

頂尖裝夾機構的整體結構如圖2所示，包括：

撥盤：

主軸與卡箍（夾頭）的連線件，主軸運動經撥盤帶動卡箍旋轉使工件運動。

卡箍（夾頭）：

夾持工件

頂尖：

用於定位工件。

當工件用頂尖支撐在機床上時，頂尖不轉動，工件的旋轉運動透過卡箍（如圖3）獲得。卡箍裝夾工件，另有一端與同主軸相連線的撥盤配合，主軸透過撥盤1帶動緊固在軸端的卡箍2使工件轉動。

圖3 常見卡箍

典型頂尖的型別

頂尖有普通頂尖（俗稱死頂尖）、反頂尖及活頂尖等（如圖4，圖5）。

普通頂尖：

車床上的前、後頂尖一般採用。

活頂尖：

高速切削時，為防止後頂尖磨損、發熱或燒損，常採用活頂尖。活頂尖結構複雜，旋轉精度較低，多用於粗車和半精車。

反頂尖：

直徑小於6mm的軸頸不便加工中心孔，則將軸端加工成60°的錐面後安裝。

圖4 各種型別的頂尖

由上述可見，典型頂尖解決了加工細長軸類零件時的定位精度，找正，加工精度等難題。

採用兩頂尖裝夾加工軸類零件時具有如下的優點：

1、便於加工的進行，保證工件有足夠的剛度，防止加工時工件的變形。2、裝夾工件方便，不需找正，定位精度高。

3、加工軸的各個外表面時，用頂尖作為定位基準，使基準統一，各個外圓面的同心度變高，跳動減小，保證了加工精度。

圖5 普通頂尖

在工業製造領域不斷追求高效率，高精度的背景下，尋求更有效的頂尖裝夾方案顯得極為必要，近來一些新型的產品設計不斷出現。而設計的思路則體現出不同場景對應不同型別的裝夾工具，使得解決方案更有針對性。

以下提供兩種驅動頂尖的介紹

穩定高效的端面驅動頂尖

端面驅動頂尖（如圖6）是一種新型的機床附件，依靠驅動卡爪嵌入工件端面使其隨機床主軸旋轉，從而完全替代了雞心夾頭和卡盤。

圖6 端面驅動頂尖設計圖

端面驅動頂尖的特點：

1、具有強大表面的驅動力，適合加工表面粗糙度要求較高和一次成形加工。2、旋轉時保證精度為0。003m。3、適用於各類數控車床和高速數控機床。4、採用特殊的油密封，可以很好的防止切削油和異物的滲透。5、大大提高被加工零件的精密度，適合零件的大批次生產。6、驅動爪可以更換，保證了優秀的耐久性。

具有多種應用場景的可換式驅動頂尖

可換式驅動頂尖（圖7）採用了頂尖主體與頂尖頭組合設計的方式，使得在加工不同種類的工件時無需多次更換頂尖，只需更換頂尖頭即可。

圖7 可換式驅動頂尖設計圖

可換式驅動頂尖特點：

1、精度為0。005mm。2、適用於數控車床和普通車床。3、頂尖頭可換，均為標準頂尖頭（圖8），包括75°頂尖頭，90°頂尖頭，超長頂尖頭，管狀頂尖頭。4、由於是組合式頂尖，不適於重量過大的工件。

圖8 可換標準頂尖頭

結論

由以上兩種新型的頂尖產品可見，相比傳統典型的頂尖裝夾方式，在不同的應用場景下都有了更優秀的解決方式：

當加工大批次，重型零件時，使用端面驅動頂尖，一次裝夾即可完成各軸頸、端面、槽型和螺紋加工；在車銑中心上還可以一次完成鍵槽和油孔的加工，大大縮短了裝夾輔助時間。同時端面驅動頂尖用嵌入工件表面的加工方式取代了撥盤和卡箍，使得長期使用下加工的穩定性提高。

當加工多種類，較輕型零件時，使用可換式驅動頂尖，透過更換不同的頂尖頭即可使用不同零件的加工需要，同時仍然能夠一次裝夾即可完成多種加工，降低成本的同時進一步提升了效率。

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