二、异形工件车床装夹思路

异形工件的加工方法通常有三种：

四爪卡盘装夹加工异形工件

在车床上使用四爪卡盘装夹工件，然后使用百分表对工件进行单件找正，再进行加工。

它的缺点很明显，加工过程中，当一个工件的一道工序加工完成后，加工下一个工件的同一道工序还需要重新装夹，再用百分表进行找正，导致加工效率低下，浪费很多的时间。

用三爪自定心卡盘进行装夹异形工件

使用三爪自定心卡盘进行装夹异形工件，将工件固定在卡盘上后使用百分表找正。

但因卡爪是同步运行，所以只能根据百分表测量情况在卡爪位置加垫片的方法进行找正（要单独制作标准垫块）。这会造成工件的加工精度不高，而且该方法只能加工简单的异形工件。

花盘 进行加工异形工件

使用花盘进行加工，一般比较复杂的工件才会使用花盘装夹工件，而工件的装夹找正方式和四爪卡盘基本相同，但由于工件较复杂，装卡较困难，所以找正的时间会比较长，使得采用花盘加工的效率同样很低。

而本文介绍了直接用车床上的三爪自定心卡盘进行装夹异形工件，在卡盘上装夹外套和满足异形工件的内套，一次装卡到位，不用找正，从而为批量加工异形工件节约大量时间，提高劳动效率。文中所提出的采用三爪自定心卡盘上装夹复杂异形工件的夹具（图3 所示）。

图3 三爪自定心卡盘结构示意（1）

此夹具分为三部分，这三部分分别固定在三个卡爪当这三部分闭合时，异形工件装夹夹具的装夹孔与所加工异形工件的装夹面相匹配。其中异形工件装夹夹具（包括夹具外套和夹具芯）的夹具外套安装在卡爪上，夹具芯安装在夹具外套上，并设置有装夹孔。

其中夹具外套为圆环型，并设置有夹具芯安装面。而夹具芯为圆环型，中间的孔为装夹孔。夹具外套与卡爪通过连接螺栓联接固定，而且夹具芯与夹具外套通过连接螺栓。采用本方法加工时不需要进行装夹找正，能够根据异形工件的形状自动定位找正，大大缩短了加工时的辅助时间，降低了装夹时的累计误差，提高了加工精度和劳动效率，可广泛用于大批量的异形工件的加工，并且根据不同形状的异形工件，可使用不同规格的夹具芯。详细说明如下：

图4 结构示意图（2）

如图4所示，该夹具分为三个部分，三爪自定心卡盘、夹具外套和夹具芯。将夹具外套等分成三块，用螺栓联接在卡盘的三个卡爪上；夹具芯也等分成三块，联接在夹具外套上，夹具芯组合后，中间孔的形状就是异形工件的外形，加工夹具芯时要保证异形工件的回转中心与夹具芯的圆心重合。当这三部分闭合时，异形工件装夹夹具的装夹孔与所加工异形工件的装夹面相适配。异形工件装夹夹具的这三部分与三爪自定心卡盘上的三个卡爪分别连接成为一个整体，在卡爪移动时能与卡爪同步运动，达到自动定心的效果。

在加工工件时，把异形工件夹具外套安装到三爪自定心卡盘的卡爪上，把夹具芯用螺栓固定在夹具外套上，再把工件装夹到装夹孔中，然后使用卡盘夹紧，这样工件就能自动定位找正，使用该装置加工时不需要重复进行找正，能够根据异形工件的形状自动定位找正，大大缩短了加工时的辅助时间，降低了装夹时的累计误差，提高了加工精度和劳动效率，是普通加工方法的三倍以上，可广泛用于大批量的异形工件的加工。

所述的异形工件装夹夹具包括夹具外套和夹具芯，夹具外套安装在卡爪上，夹具芯安装在夹具外套上，并设置有装夹孔。夹具芯可以根据异型工件的特殊性设计出不同形状的装夹孔，而且夹具芯可以拆卸，根据不同的工件，可以更换不同的夹具芯。

图5 结构示意图（3）

如图5所示，夹具外套为圆环型，并设置有夹具芯安装面。夹具芯为圆环型，环芯为装夹孔。夹具外套通过外圆环面定位，用沉头螺栓安装在卡爪上，夹具芯安装面用于夹具芯的安装和定位，而且圆环型容易加工，能更好的控制异形工件装夹具的加工精度。夹具外套和卡爪上设置有相对应的螺栓孔，夹具外套与卡爪通过螺栓孔利用螺栓联接，而且夹具外套的夹具芯安装面与夹具芯也设置有相对应的螺栓孔，夹具芯与夹具外套通过螺栓孔利用螺栓联接。通过这种螺栓连接方式，对于磨损严重达不到要求的夹具芯可以拆卸，更换十分方便，还可以根据不同的异型工件，更换不同的夹具芯。