小直徑圓柱銷軸鉆孔加工的夾具設計

梁晉寶 張超盟 張文舟 陳偉 李曉明

摘 要：本文介紹了一種在小直徑圓柱銷軸上加工孔的專用鉆床夾具。在圓柱銷軸上一般設置有一個或二個固定孔，用于插接開口銷，以實現銷體的定位。銷軸上固定孔是通過鉆床鉆出的，因在圓柱體上鉆孔，鉆頭容易打滑，鉆頭斷裂的情況，為了解決實際生產中出現的問題，采用V行型槽和T型滑槽相配合，將銷軸固定裝夾進行鉆孔。實踐證明所設計夾具定位準確，可廣泛應用于各種小直徑圓柱銷的孔加工中。

關鍵詞：圓柱銷軸 ； 鉆孔； 固定孔 ； 夾具

在對孔加工時，鉗工鉆床鉆孔是一種常見的加工方法。鉗工鉆孔時需要夾具對零件進行裝夾定位，夾具的設計質量直接影響加工的質量，經濟性，可靠性，為保證加工的質量，需要對夾具的設計進行嚴格控制。本文針對在小直徑圓柱銷軸上鉆孔夾具進行研究分析和設計。

1.夾具概述

在機械加工中夾具種類多，夾具的使用范圍廣，例如裝夾夾具，檢驗夾具等。在機械加工時為了保證加工工件的加工精度以及工件在機床、刀具等上有準確的位置精度，并且能夠提高加工效率，使工件加工質量和可靠性得到提升，這樣的加工夾具統稱為機械加工夾具。

工件在加工時使用夾具的主要作用是對工件進行定位、夾緊、加工。其中對工件進行定位能夠保證加工有正確的加工位置，從而達到加工各項工序所規定的技術要求，在工件通過夾具定位后，通過夾緊裝置對工件實施夾緊力將工件進行固定，保證工件在加工過程中不會發生位置的變化。在工件的定位，夾緊和加工過程中都涉及工件的安裝，所以在安裝過程中要保證工件處于正確的加工位置，夾具可以對加工工件進行固定，從而保證加工的可執行性和精度，提高生產效率，改善勞動條件減輕勞動強度。

夾具可分為通用型和專用型。通用型夾具可以在加工過程中根據需要進行調整和更換，專用型夾具時針對某種工件特定的加工工序而設計的夾具。

2.小直徑銷軸鉆孔存在的問題

機械加工中夾具起重要作用，在鉆床鉆孔中處于重要的地位，對圓柱面上鉆孔進行研究分析。在小直徑圓柱銷的銷體上一般設置有一個或二個固定孔，用于插接開口銷，以實現銷體的定位，固定孔的直徑通常在3～6mm。小直徑銷軸上鉆孔時存在的主要問題有：（1）鉆孔位置容易與要求位置發生偏移，達不到工藝要求；（2）鉆孔時鉆孔中心位置難以保證，當鉆頭不能夠準確從銷軸直徑最高點鉆入時，鉆頭容易偏斜，滑動而難以進入工件，甚至造成鉆頭崩刃、斷裂；（3）鉆孔后孔口處損傷，造成平整度被破壞。

在鉆孔時通常是由鉗工進行逐一進行劃線，并且需要在鉆孔位置打出中心孔，然后再進行鉆床鉆孔。如中心孔深度較淺時后續的鉆孔工序更加困難從而導致生產效率低。

3.夾具的設計

3.1夾緊方案

夾具在使用過程中需要有合適的夾緊裝置確保工件在被加工過程中處于特定位置。對于小直徑圓柱銷軸的夾緊可采用V形槽和可旋緊頂絲來實現。V形槽可以固定銷軸的軸向偏移，采用螺柱型的頂絲方便拆卸，并可以調整夾緊力，防止圓柱銷發生軸向轉動，來保證加工精度。

3.2 定位方案

鉆頭的鉆入位置可以通過導向孔來確保，導向孔的直徑與鉆頭直徑相吻合，減少鉆頭鉆入時單側受力引起的斷裂。考慮到夾具的耐用性可采用高硬度耐磨套來提高夾具的使用受命。鉆孔位置在銷軸圓周方向可由導向孔軸線和V形槽的軸向相互垂直來保證；在銷軸軸線方向的位置可通過設計T型滑槽來改變導向孔的位置來保證。在V型槽的一端設置擋塊來確保銷軸的裝夾定位。

為實現對不同直徑銷軸的裝夾和裝夾時的快速夾緊可采用多個T型劃槽，縮短螺柱型的頂絲。充分考慮夾具的定位和夾緊方案本文設計的夾具結構示意圖如圖1所示.

4.夾具的使用

在小型圓柱銷上鉆孔時將小型圓柱銷3放置在L形加工臺1 的V形槽2中，再將可旋轉工件擋板15旋轉到小型圓柱銷3一端端面中心位置靠緊，再將滑動懸壁塊6的尾端T形插接頭7在立板4上T形滑槽5內滑動到加工位置，滑動懸壁塊6上的固定螺釘10將滑動懸壁塊6與L形加工臺1的立板4固定連接在一起，再將頂絲9的下端穿過滑動懸壁塊6的中部一端的頂絲螺紋通孔8，頂接在小型圓柱銷3的銷軸上來夾緊銷軸，最后將鉆床鉆頭14下端穿過滑動懸壁塊6的導向孔11內高硬度耐磨導向套12，鉆出導向孔11正下方的小型圓柱銷軸3上的固定孔13。

5.結語

本實用新型通過懸壁塊在L形加工臺的立板上的水平滑動，實現了對小型圓柱銷的銷體上不同位置上的固定孔的加工，V形槽、旋轉工件擋板與頂絲的配合實現了不同直徑小型圓柱銷裝夾與加工，通用性強，節約了成本，便于生產管理，提高了加工效率。