曲面零件鉆孔加工的夾具設計

張弘 鄭佳玉 張韶山 張滬生

摘 要：本文介紹了一種曲面零件孔加工的專用鉆床夾具。為了解決現(xiàn)實生產(chǎn)過程中曲面零件鉆孔加工過程復雜、效率低且誤差較大的問題，采用限位槽與導向孔相配合，將待加工零件固定于特殊夾具之中的方法，利用底座與壓板之間的緊固配合，對曲面孔定位后進行加工。經(jīng)過實踐檢驗表明，該夾具定位準確，穩(wěn)定性良好，此方法可廣泛應用于鉗工領域曲面孔加工領域，具有很好的推廣意義。

關鍵詞：曲面零件 鉆孔加工 孔定位 夾具

中圖分類號：TG75 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-0-02

Abstract：this paper introduces a special drill press jig for hole machining of curved parts. In order to solve the problem of complex， low efficiency and large error in the drilling process of curved surface parts in the actual production process， the method of fixing the parts to special clamps by limiting groove and guiding hole is adopted， and the fastening coordination between base and platen is used to process the curved face after positioning. The result of practice shows that the fixture is accurate and stable. This method can be widely used in the machining area of flexure face in the fitter field， which has good popularization significance.

Key words：curved surface parts； Drilling； Hole location； The fixture

在現(xiàn)有技術中，曲面零件孔加工在臺鉆上進行，屬于鉗工領域。在加工過程中，有的零件孔較多且孔與孔之間有定位尺寸要求，這時就需要先在零件上面進行人工劃線、打樣沖孔，最后進行鉆孔加工。這些孔的機械加工勞動量，據(jù)統(tǒng)計，約占零件機械總加工勞動總量的30%，尤其是加工有一定位置精度要求的孔系時，在通用設備上采用直接劃線找正的辦法加工，不僅生產(chǎn)效率低，而且容易在加工過程中打歪，導致孔變大，加工質量不高，且因為曲面零件難以進行固定、劃線和加工，所以曲面零件孔加工的效率近年來被得到廣泛關注，而影響零件加工效率的直接因素是零件的夾緊以及曲面零件待加工孔的定位，所以曲面零件的夾緊和零件孔的定位尤為重要。鉆床夾具的使用有利于保證被加工孔之間的尺寸精度和位置精度，并可顯著提高勞動生產(chǎn)率。現(xiàn)有技術中，零件鉆孔加工前需進行人工劃線、打樣沖孔來實現(xiàn)孔定位，最后進行鉆孔加工，而人工定位時導向容易擺偏，起鉆時容易打歪，誤差較大，且過程繁瑣，效率較低。該文設計了一種針對此曲面零件鉆孔加工的夾具，夾具實現(xiàn)孔加工定位與導向，提高加工效率且成本較低。可以廣泛用于此類曲面零件孔加工。

1 曲面零件孔加工夾具設計方案

使用該夾具所加工的曲面零件為一種水下機器內部配件零件。零件外輪廓形狀為曲面，且零件頂部有加強筋，在該零件上有許多不同用途的孔，該零件進行鉆孔加工時需在鉆臺上進行鉆孔加工。被加工孔的特點為保證被加工的孔大小相等和相互對稱，因此設置夾具輔助加工對滿足加工要求和提高生產(chǎn)效率是必要的。且此類多孔曲面零件在實際應用中范圍廣泛，因此設計此類夾具并加以推廣，可以解決現(xiàn)有技術中加工此類零件的困難。

基于上述存在的問題，本設計方案采用限位槽定位，緊固零件配合夾緊曲面零件，定位精準，固定牢靠，分別考慮了定位誤差、夾具安裝誤差、夾具誤差、加工方法誤差以滿足加工精度。使加工效率大大提高；同時采用上壓板與夾具底座的導向孔相配合，省略了人工劃線、打樣沖孔的過程，且有導向打孔，不會打歪，不會導致孔變大，且操作簡便，結構合理。

2 曲面零件孔加工夾具設計

2.1 定位方案

該文設計的曲面零件孔加工夾具采用限位槽與導向孔配合定位，由導向孔導向，夾具底座放置零件。由上壓板和限位槽配合進行零件鉆孔導向，并且在上壓板與夾具底座分別設置導向孔，限位槽位于上壓板下地面中部。夾具底座用于放置零件，上壓板與夾具底座用于固定零件并進行每一次加工工位的定位。其中，上壓板的下底面與曲面零件的上頂面形狀相適應，夾具底座的上頂面與曲面零件的下底面形狀相適應。上壓板設置限位槽，且限位槽形狀與曲面零件加強筋形狀相適應，用于零件限位與孔加工定位。上壓板與夾具底座設置導向通孔的數(shù)量與零件孔數(shù)量相同。

2.2 夾緊方案

本設計是一個鉆床夾具，加工多個孔，由于鉆孔精度要求較高，需保證在每一工位的鉆孔加工過程中待加工零件保持不動，且鉆床夾具應用于多種場合，因此必須設計夾緊裝置。如圖2所示，在上壓板兩側各設置一個通孔，并在夾具底座設置螺紋孔以固定上壓板與夾具底座，用于進行零件固定與孔的定位。采用螺柱連接定位方法，方便拆卸，并可調整夾緊力度，防止零件在加工工程中產(chǎn)生松動，影響孔加工精度。

3 夾具使用過程及其應用分析

3.1 夾具使用過程

用夾具進行鉆孔加工時，待加工曲面零件放置于夾具底座上，零件下底面與夾具底座上頂面相重合，上壓板上的限位槽與零件加強筋配合進行每一工位的定位，用螺柱緊固上壓板與夾具底座完成一次加工工位的定位。將零件放置于鉆臺，導向孔對鉆頭導向進行鉆孔加工。此鉆孔過程中不會將孔打歪，不會導致孔變大，且操作簡便，結構簡單，固定牢靠。

3.2 夾具應用分析

根據(jù)實際加工調研與市場需求調研，曲面孔加工用夾具可廣泛應用于鉗工鉆孔加工領域。屬于機械加工領域。該夾具結構簡單合理、實用性強、成本較低、可設計多種類曲面零件孔夾具以便更廣泛的鉆孔加工應用。本設計采用夾具底座與限位槽配合定位，緊固零件配合夾緊曲面零件，采用上壓板與夾具底座的導向孔相配合進行孔定位，在鉆孔過程中省略了人工劃線、打樣沖孔的過程，且有導向打孔，不會打歪，不會導致孔變大，且操作簡便，結構合理。可廣泛應用于此類零件孔加工使用。

4 結語

為滿足用于曲面零件鉆孔加工的特殊需要，設計了一種專用鉆床夾具。采用限位槽與導向孔配合定位，螺柱連接夾緊的設計方法，并對此類夾具應用進行分析。結果表明，該夾具能在零件鉆孔過程中，省略人工劃線步驟并能保證孔的位置精度，且鉆通孔時不會將孔打歪，起鉆時不會擺偏導致孔變大。能滿足精度要求，同時該夾具使用時對工人技術水平要求也相對較低，使用方法合理，操作簡單。該夾具可廣泛應用于在實際加工應用中具有很好的推廣價值，后續(xù)還將從夾具的通用性上進行相應的改進。

參考文獻

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