自定心鉆夾具在鉆加工中的應用

彭林福

摘 要：本文主要通過公司典型零件-變速箱體的鉆加工為例，介紹三點自定心夾具在鉆加工中的應用。并通過與傳統的鉆模進行對比，從夾具的定位和加工效率兩個方面來闡述三點自定心夾具的特點。

關鍵詞：自定心；鉆夾具；機械加工；變速箱體

一、問題的提出

公司現有多種零部件，需在鉆床上鉆加工，其中許多批量極大的產品多采用傳統鉆模加工制作。但傳統鉆夾具定位精度較差，壓裝方式落后，不僅影響產品質量的穩定性，而且影響產品生產效率。為滿足公司高質量、高效率、低成本的要求，必須對傳統的夾具進行優化改進。

故本文主要針對上述現象，以變速箱體的鉆加工為例，自行設計制作了一套變速箱體用三點自定位鉆夾具，利用該夾具提高變速箱體的鉆加工的質量和生產效率。

二、試驗過程概述

1.對傳統鉆模的分析

公司變速箱體的原用傳統鉆模如圖一所示：

該鉆模結構簡單，主要由鉆模體和鉆頭組成。加工變速箱體時，首先通過鉆模體定位外圓和定位平面分別與工件的基準孔和基準面配合來定位工件，然后通過壓板將鉆模和工件在工作臺上壓緊，然后加工工件。

由于變速箱體的基準孔的大小存在一定的誤差，而鉆模體的定位外圓尺寸是固定不可調的。因此經常出現鉆模定位外圓無法放入工件基準孔中，導致產品無法加工；或是鉆模與工件基準孔之間的配合間隙過大，影響產品的精度。為準確定位工件，必須減小基準孔的公差，這個上工序的加工帶來了很大的困難。而且鉆模在工件上定位后，需用壓板壓緊后方可加工，這給工件的壓裝和拆卸都帶來了很大的不便，影響加工效率。

2.新夾具的設計制作

通過對傳統夾具的分析，并結合變速箱體的結構特點可知，要保證產品的精度的，必須盡量消除鉆夾具與工件基準孔之間的配合間隙，提高定位的精度；而要提高產品的加工效率，則需對原有的壓裝方式進行改進，在保證鉆夾具與工件壓裝緊固的前提下，盡可能的減少壓裝的工作量。因此，夾具的改進必須滿足定位準確，裝夾方便兩點要求。

最終設計制作了三點自定心鉆夾具（如圖二），來代替原有鉆模完成變速箱體的鉆加工。

該夾具主要由鉆模體，調整螺母，頂針，吊桿銷等組成，其主要工作原理：首先旋轉調整螺母，通過吊桿銷對三頂針的頂尖組成的外圓直徑進行調整，使其略小于變速箱體基準孔的直徑；然后將夾具體放入工件基準孔中，保證鉆夾具定位面與工件定位面貼合，將調整螺母下旋，使三頂針頂緊孔內壁，然后便可加工工件；工件加工完成后，將調節手柄上旋，松開三頂針后，便可將鉆夾具取出。

通過該三點自定心鉆夾具的工作原理可知道，該夾具利用可調三頂針定位消除了鉆夾具與工件基準孔間的配合間隙，提高了產品精度。同時該夾具利用可調節三頂針自定基準孔中心，降低了對上工序基準的加工精度要求，給上工序加工提供了較大的便利；而且該夾具的自定心的三頂針，定位的同時亦完成了裝夾，并且無需輔助工件即可完成裝夾，縮短了裝夾時間，提高了加工效率。

三、總結

三點自定心夾具制作完成后，通過小批量產品的試制加工驗證，該夾具能夠準確定位工件和快速裝夾工件，有效的保證了產品的質量的同時較大的提高了產品的加工效率。并且該三點自定心夾具的，可在公司多類產品中推廣、應用。

參考資料

[1] 王啟平主編.機床夾具設計 .哈爾濱：哈爾濱工業出版社，1996

[2] 孫光華主編.工裝設計.北京：機械工業出版社，1998

[3] 劉舜堯，李燕，鄧曦明主編. 制造工程工藝基礎.長沙：中南大學出版社，2002

[4] 馬賢志主編. 夾具與輔具標準應用手冊.北京：機械工業出版社，1996；

[5] 何少平，李國順，舒金波主編. 機械結構工藝性.長沙：中南大學出版社，2004；

[6] 嚴紹華主編.材料成形工藝基礎.北京：清華大學出版社，2001

[7] 許生蛟主編.組合夾具圖冊（上冊）.北京：機械工業出版社，1996；

[8] 袁澤俊主編.金屬切削刀具.上海：上海科學技術出版社，2004