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工装夹持 - 夹具和治具

作者:admin 浏览量:7 来源:本站 时间:2022-07-01 17:06:22

信息摘要:

工装夹持 - 夹具和治具

T型槽

所有传统的铣床都使用沿铣床长度的T形槽来固定工件或用于固定工件的某些装置。对我们来说,另一种选择是螺纹孔,然后可以安装螺柱。这对于自制工件夹持装置来说是一个有用的替代方案,因为钻孔和攻丝比铣T形槽更容易。

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铣台上的 T 型槽 729

从上图中可以看出,T型槽所在的区域是封闭的,也就是说,工作台上的任何冷却液都被截留,可以从收集箱中排出。在这种情况下,T形螺母的最大长度限制为上图所示空间的长度。在小型铣床上,T形槽从工作台右侧槽的一侧延伸到另一边缘。

T型螺母和螺柱

如果铣床有T型槽,那么固定工件或可以固定工件的装置的传统方法是使用T型螺母。这些将适合T形槽。他们将在其中有一个螺纹孔,可以插入一块螺柱或两端有螺纹的杆。

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T型螺母 217

这可用于将夹具或用螺栓固定在铣床上的虎钳等。

螺母应该足够大,以充分利用可用于固定它的金属的强度,但它必须足够松以便沿着槽轻松滑动——即使 T 底部有少量切屑-投币口。对于一米长的桌子,螺母应长约 30 毫米。对于大约 1/2 米长的桌子,大约 15 毫米长的螺母应该足够坚固。

通常,T 型螺母下方的螺纹会被故意损坏,因此螺柱无法完全拧紧。

购买一整套用于夹紧的钻头时,它将包含各种长度的特制螺柱。但是任何螺柱都可以很好地工作。通常使用的螺柱或螺柱应该是适合铣台上的槽的标准材料尺寸的最大直径。

无论在哪里使用 T 型螺母和螺柱,另一端都会有一个垫圈和一个螺母来完成它。

T 形螺母只能从 T 形槽的末端安装。然而,可以将 T 形螺母制成菱形。重点是,一种方式;它具有适合 T 形槽的横截面。另一种方式是它足够窄,可以安装到 T 形槽中。

菱形T型螺母

菱形 T 型螺母的拧紧程度不如相同尺寸的普通 T 型螺母。它不适用于圆形 T 形槽。

T 形螺母很容易制作。螺柱,无论是公制还是英制,都可以从大多数 DIY 商店以非常便宜的价格买到。螺母和垫圈非常便宜。手头没有足够多的人,这是一种虚假的经济。

一些通常安装在铣台上的工件夹持装置可能有槽,这些槽太小而无法安装适合铣台的最大螺栓。在这种情况下,可以铣削设备上的槽以安装更大的螺栓,或者可以使用适合铣床但采用较小尺寸螺柱的特殊 T 形螺母。

例如,1-2-3 块可能只需要 10mm 直径的螺柱,但能够将它们夹在带有 12mm 槽的铣床上可能会很有用。需要的是用于 12mm 插槽但带有 10mm 螺纹的 T 型螺母。

使用T形螺母和螺柱的优势

使用 T 形螺母和螺柱的主要优点是需要很少的 T 形螺母,并且螺柱价格便宜,并且可以轻松制成所需的任何长度。但这意味着用户会不断地回收 T 形螺母。将进一步看到,能够使用非常特定长度的螺栓来固定某些设备是非常有用的。同样在某些设备上,例如夹子,将最后使用的螺栓留在夹子中可以节省大量时间。这将需要许多 T 形螺母。

有时使用工件上的孔将其夹在工件夹持装置上是很有用的。同时,即使可能有螺栓,也可能需要在工件上铣孔。所有这些都必须在不移动工件的情况下完成。使用 T 型螺母和螺栓的一个优点是可以在铣削过程中将工件用它们夹紧在某个位置。然后可以卸下螺栓,但将螺母留在下面。以后甚至可以使用工件下方的 T 形螺母更换螺栓。

教练螺栓 –T型螺母的替代品

或者,可以使用一个马车螺栓来制作一个组合的 T 形螺母和双头螺栓,该螺栓的头部经过车削和铣削以适合槽。这些也可以购买其他尺寸,以根据需要安装任何其他尺寸的 T 形槽。

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改装的coachbolt 260

首先转动头部,使深度适合槽。然后将螺栓固定在带螺纹的块中,并且可以拧紧以固定螺栓。

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机加工用螺栓固定夹具 237

如果螺栓在铣削过程中不蠕动,则该夹具需要非常紧。

使用它,可以铣削螺栓的侧面以适合 T 形槽的宽度。

也可以只略略略过柄部方形部分的侧面,这在某些地方可能比螺栓的标称宽度略大。

像这样的螺栓也可以在市场上买到。

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夹紧螺栓 624

关于不使用六角螺栓

通常,使用六角头螺栓是不明智的,因为槽边缘下方的金属量太少,这样做可能会对这些边缘施加太大的应力。这可能会损坏 T 形槽的边缘,但它甚至可能只是折断 T 形槽的一部分。然后,这会阻止任何东西沿着插槽自由滑动。此外,与 T 形螺母或修改后的方头螺栓不同,没有什么可以阻止它在槽中旋转。

即使六角头看起来适合 T 形槽,头部的长度也比 T 形螺母短,因此 T 形槽上的应力会更高。

T形槽上的力

使用 T 型螺母和双头螺栓或使用组合螺母和双头螺栓,即改进的方头螺栓,使用时可能会出现两种情况。第一个是螺柱穿过 T 形槽的位置,然后穿过一些金属,无论是工件还是围绕螺柱的工件夹持装置。然后是一个垫圈,然后是一个螺母。

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夹紧 – 案例 1 – 522

在这种情况下,很明显,可能的夹紧力不受铣台材料抗拉强度的限制,而是受其抗压强度的限制,该抗压强度远大于螺柱的抗拉强度。这是将虎钳夹在铣床上的情况。这可以非常紧密地收紧,而不必担心会破坏任何东西。可以假设像这样夹紧的两个表面是不可移动的。

第二种情况发生在工件或工件夹持装置没有围绕螺柱时。当 T 形螺母、螺栓等用于固定夹具时就是这种情况。在这种情况下,力倾向于将 T 形槽的边缘向上拉。T 形槽的侧面受到非常高的拉伸拉伸力。考虑到它可能是铸铁制成的,而螺栓是钢制的,这意味着有可能会折断一点 T 形槽。

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夹紧 – 案例 2 – 523

在这种情况下,只需用适度的力即可拧紧螺母。在某些情况下,以这种方式持有的任何东西都可能被迫移动。例如,如果刀具碰到夹具,就会发生这种情况。

直角T形槽

某些设备(例如转台)可能具有两组以直角相互交叉的 T 形槽。不难看出,像这样的两个槽角的金属,其强度远不如单个T形槽的边缘。看到这些角落被折断的次数证实了这一点。

解决相交 t 形槽的问题

如果可能,此时尽量避免使用 T 形螺母。

使用长螺栓

由于用于夹紧的任何螺栓都变得更长,因此工件可能会以螺栓短时不会发生的方式扭曲。

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使用长螺栓 – 508

长螺栓仍可将工件固定下来。需要一些不依赖于这些螺栓的阻止工件旋转的方法。例如,这可以是在铣床表面水平的工件表面上的一个或多个栅栏。

将工件夹紧到铣台上

有时,工件上碰巧有孔,可用于将其用螺栓固定在铣床上。

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使用工件上的现有孔进行夹紧 48

如果孔很大,可以使用更长的夹子。如果它非常大,可以从孔内夹住它。

正如后面将要解释的,几乎无一例外,至少需要两个夹具。

表面夹具

如果工件上没有孔,可以用螺栓固定在铣床上,那么另一种选择是夹紧。

表面夹具是一种杠杆形式。夹子是杠杆。一端靠在工件上。远端靠在一个支点上,力在这两点之间向下施加。杠杆的工作方式导致分类,此处描述的夹具代表第三类杠杆

图 212 – 第三类杠杆 – 1013

在这类杠杆中,工件表面上的力总是小于施加的力,即通过拧紧螺栓。随着螺栓在支点附近移动,输出力,即夹紧力显着降低。因此,螺栓始终放置在靠近夹具接触工件的位置。这意味着夹具通常会将工件夹紧在其边缘之一附近,并且螺栓/螺柱将尽可能靠近夹紧点。

在夹具接触工件的地方,它绝不能朝夹紧点向上倾斜。有两个原因。首先,如果它向上倾斜,那么如果工件移动,夹具的抓地力就会减小,然后,当然,没有任何东西可以抓住它。其次,角度越浅,接触面积越大。当然,无论面积如何,夹持工件的力都是相同的,因此无论面积如何,横向滑动的阻力都是相同的。旋转阻力更大,但正如将要看到的,使用其他方法来阻止这种情况。降低了标记或扭曲工件的风险。

由于夹具绝不能向上倾斜,并且由于它很少会完全水平,这意味着它必须朝着工件稍微向下倾斜。

所需的夹具数量

通常,如果不使用其他任何东西来固定工件,那么为了防止工件发生任何可能的旋转,在铣削时至少需要两个夹具或等效物来固定工件。显然,如果两者都被夹在同一点附近,则旋转的风险很高——通常,两个夹点距离越远,旋转的风险就越低。

夹具类型

夹具可以是平的或弯曲的。如果是平的,由于上面给出的原因,支点的高度会略高于与工件的接触点。或者,如果夹具以合适的方式弯曲,支点可以是铣床。

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平夹 – 525

如果扁平夹具的末端的形状如图所示,那么夹具可以作用在工件上并仍然保持良好接触的角度会显着增加。

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改装夹具333

弯夹

图 215 – 弯曲夹具

如果夹具是天鹅颈型,那么单个夹具将适合工件厚度的明显差异。使用这种夹具,一端直接在铣床上施加压力。它必须有一些方法可以将压力分布在一个小区域以避免损坏桌子。

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768 一体式夹具 2

图 216 – 带有压力分布装置的夹具

最灵活的成本效益型夹具是扁平型,其设计用于与阶梯块一起使用。

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215带阶梯块夹紧

阶梯块只能与具有类似阶梯端的夹具一起使用。

如果购买了这些夹具,它们通常会硬化。如果需要加工它们,例如为了使槽更宽,可以使用硬质合金刀片进行加工。

使用阶梯块调整夹具高度的另一种方法是使用设置高度的螺栓安装夹具。螺栓可根据需要旋入或旋出夹具。

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替代夹具 2 – 560

注意夹子只能用旋钮调节。只有用扳手拧紧螺母才能将其充分拧紧。

这种方法的一个优点是枢轴与夹具只是一个零件,并且更容易设置。如果夹具具有这样的枢轴,并且尽可能使用自己的螺栓、垫圈和螺母保持,那么夹具只是一个组件,随时可以使用,无需寻找其他任何东西。

请注意,对于内置螺栓,用于夹紧的力必须施加到螺母而不是枢轴上。这是因为如果枢轴转动它可能会标记表格。防止这种情况的一种方法是用黄铜或青铜制作支点的底部。

夹具尺寸

一般来说,所用夹具的尺寸应如下确定。螺栓应该是适合 T 型槽的最大螺栓。然后,夹具应该是适合螺栓的最窄槽的夹具。选择这个后,第二个参数是长度。短夹具的杠杆作用较小,但通常较长夹具的空间有限。也许折衷方案是使用尽可能长的主题,但不会变得不方便。

在家庭车间内,所需的最大直径 T 形螺栓通常是适合铣床工作台上的 T 形槽的那些。这些可能很适合夹在铣床上的工件夹持装置。但是,如果这些设备中也有 T 形槽,它们会相应地变小。这意味着只有一种尺寸的 T 形螺母和螺柱、夹子等是不够的。

根据适合夹具的最大螺栓的尺寸对夹具进行分类并将这些夹具、螺栓等放在单独的盒子中,可以节省时间。

把夹子放在一起

无论螺栓穿过夹具然后被螺母固定,螺母下方必须有一个垫圈。这不应该是任何旧垫圈,而是刚好适合螺纹但大到足以至少覆盖螺母底部的垫圈,但最好是夹子的宽度。如果夹具中的槽明显大于螺栓的直径,则适合该螺栓的螺母将无法正确覆盖夹具。在这种情况下,应该制造和使用更大更厚的垫圈。

类似的情况发生在将设备(例如虎钳)夹在铣床之类的东西上时,螺栓比用于固定设备的槽小得多。在这种情况下,垫圈可以滑到槽的一侧。解决这个问题的方法是制作一个只能放在插槽中间的垫圈,如图所示。

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特殊垫圈 – 315

值得注意的是,在厚垫圈的顶部放置倒角可以大大改善工作的外观。

经常会发现,特定尺寸的螺栓通常会用于任何特定尺寸的夹具。值得拥有足够的 T 形螺栓,这样即使您使用完此夹具,螺栓也可以保持连接到夹具上。

混合尺寸

如果适合铣床的最大螺栓是 12 毫米,有时会发现工件夹持装置可能只需要 10 毫米的螺栓。但是 10 毫米 T 形螺母不适合。解决方案是制造适合 T 形槽的 T 形螺母,该 T 形槽采用 12 毫米螺栓但螺纹用于 10 毫米螺柱。

特殊用途夹具

不仅需要夹具将工件夹在工作台上,而且有时还需要将工件夹在旋转工作台或工具制造商显微镜上的工作台上。有时需要将诸如工具制造商的虎钳之类的设备夹在某物上。

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工具虎钳专用夹具 – 207

垂直夹具

能够保持工件使其较宽的一侧垂直通常很有用。一种方法是把它放在一个恶习中。这将在后面介绍。

也可以使用角板。这些也将在后面介绍。

可以使用工具制造商的夹具即兴创作垂直夹具。

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垂直夹紧 – 669

该图显示了一些市售的夹具。一个关键特征是缺乏高度。

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垂直夹具 2 – 626

许多更不寻常的工件夹持装置可能很有用,但并不经常使用。因此,重用可能已经存在的任何位总是值得的。大多数读者已经有许多用于水平夹紧的夹具。制作一个能够以垂直方式使用“水平”夹具的零件是一件简单的事情。

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垂直夹具 3 – 670

夹紧-实用点

寻找螺栓、螺母和垫圈并将它们安装到夹具或止动件上需要时间。会发现,大多数时候使用夹子所需的螺栓长度通常在非常有限的长度范围内。如果夹具使用自己的螺栓等相当永久地设置,则可以节省大量时间。

这同样适用于稍后介绍的许多小工具;在大多数情况下,夹紧螺栓的尺寸相当固定。

有时,设备(例如转盘)可能需要特殊长度的螺栓。值得将一小盒特殊零件(包括这些螺栓)分开存放,特别是与此转台一起使用。

可以从Screwfix 以非常便宜的价格购买不同长度的公制尺寸的教练螺栓。购买最长的尺寸——它们的成本几乎没有。将它们锯成所需的长度。但是让它们成为单位长度的倍数,例如 15 毫米的倍数。这使得更容易识别它们的大小。

加工夹具所在的位置

通常,如果两个夹具夹住工件,就可以像这样加工它。如果其中一个夹具现在处于进一步加工的过程中,则可以松开并移动一个夹具,然后用于在其他点夹紧工件。在这样做时,第一个夹子必须非常紧。这似乎很明显,但令人惊讶的是,它经常松动到足以让工件移动,即使在这样做时只是轻微移动。运动在任何方向上都不是横向的,而是旋转的。

如果需要移动夹具,解决方案是用两个以上的夹具夹持工件。使用三个或更多夹具,即使移动一个夹具,工件也不会移动。

铣削一个将被铣成两块或多块的零件

即使我们开始铣削工作时,一个工件由两个夹具固定,很可能在工作结束时我们将拥有两件或更多件。夹子应该在哪里?当铣床用于切割金属板或从金属板上切出圆形时,就会发生这种情况。

最安全的方法是用两个夹子夹住两个可能的零件。当他们分开时,他们将留在原来的地方。

如果一个部分相对较小,则可以允许其脱落。

可能最坏的情况是用两个夹子夹住一个零件,另一个零件上夹一个夹子。在这种情况下,用一个夹具夹紧的零件分离,它不能移动,但可以旋转,很可能被刀具损坏。

选项卡的使用

如果工件将被切割成两个重要部分并且不可能正确夹紧这两个部分,一种解决方案是使用标签。

这涉及进行大部分切割,但将两个部分通过小标签连接。这些标签足以将两个部分牢固地固定在一起。例如,可以有两个标签,每个标签大约 1 毫米厚和 10 毫米宽。

当铣削完成时,工件被移除,凸片被锯开并且凸片的剩余部分被锉掉。

夹持/铣削工件的首选方向

一般来说,一个方向比另一个方向长的工件将沿铣床的长方向保持。这样可以节省时间,因为不要尝试以其他方式安装它,然后发现没有足够的空间放置它。

与 y 方向相比,使用 x 方向通常具有其他优势。通常它是通电的,它可能会停止。

x 移动总是大于 y 移动,但它总是大大小于桌子的长度。在桌子上放置两个标记来显示主轴中心可以到达的范围是很有用的。这样可以避免安装工件,然后发现刀具无法到达它。

铣削工件的整个深度

通常有必要在工件的厚度上铣出一个孔或一个边缘,该工件被夹紧在工作台上。显然我们不想标记表。最简单的方法是将工件放在某物上将其抬起。

这对于铣削片材的边缘很有用,尤其是当它又长又窄时。

可以通过两种不同的方式提升工件:

平行线

平行线是通常由硬化钢制成的金属片。它们的截面为正方形或矩形。边彼此成直角,相对边平行。通常它们长约 150 毫米,但它们可以更长也可以更短。它们非常精确地成对制成,因此可以假设一对在宽度和深度上相同,但不一定在长度上。

较大的可能具有 I 形横截面或其中的孔。

有时末端是方形的,但有时不是。

它们可以成套购买,由不同高度的平行线对组成。它们也可以是自制的。即使没有硬化,它们仍然有用。但是,如果它们没有硬化,它们很容易在边缘产生凹痕,除非将其移除,否则会损害它们的准确性。

HSS 零件的尺寸通常非常准确,也可以用作平行线。

由于如果切削工具碰巧碰到平行线,通常会硬化平行线,因此接触它的切削刃将被损坏。

在下面使用木头

木材非常适合放置在要铣削的工件下方。它可以足够坚固以支撑工件。它很便宜,因此是可有可无的,所以它是否被加工并不重要。很容易切割成所需的形状。木材的厚度可以非常准确。大多数胶合板和中密度纤维板都足够好,而且很便宜。

如果在要铣削的一块薄金属板下面使用木材,则必须在金属板顶部使用一些东西来分散夹具的压力。否则,如果直接使用夹具,它们会扭曲纸张。

如果使用切削液,请勿将木片或 MDF 等木质材料留在铣床的工作台上 - 这可能会弄脏工作台。如果 MDF 变湿并在任何时间内保持湿润,它就会膨胀。

工件支撑在平行线上并夹在工作台上

如果工件是一块大致呈方形的片材,则很难沿着正在加工的片材边缘夹紧。在这种情况下,边缘可以由下方的平行线和顶部的另一个平行线或一块角铁支撑,然后在任一端夹紧。在夹紧的地方,夹具必须作用在平行或角铁上,然后是工件,然后是平行。

也可以在角铁和工件之间使用一块薄木片。这就像一种有弹性的物质,会沿着边缘一直施加压力。这对于切割时容易振动的薄板很有用。

如果用纵切锯切割薄板并且它只在下面支撑,那么最好用纵切锯向下切割。

拨动夹

肘节夹具设计用于非常快速轻松地手动夹紧工件,无需任何其他工具。

如果要使用夹具来尽可能高效地加工大量工件,这将非常有用。在这种情况下,希望能够尽可能快地将工件放入和取出夹具,同时又能牢固地固定住工件。该策略是夹具固定工件,使其只能沿一个方向移动,例如从顶部进出,并且只有在不使用肘节夹具时才能做到这一点。

如果一个工件只用其中两个固定在铣床上,那将是不安全的。如果它被固定在一个夹具中,那么它唯一可以移动的方式就是向上移动,那么其中一个固定它可能就足够了。

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肘节夹 – 490

还有一些肘节夹可用于向侧面施加力。

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