加緊機構加工工藝改進

李發貴

貴州航天天馬機電科技有限公司，貴州遵義 563003

加緊機構加工工藝改進

李發貴

貴州航天天馬機電科技有限公司，貴州遵義 563003

本文通過對加緊機構零件的加工工藝進行分析，找出了加緊機構的加工工藝技術難點，并制定了加緊機構加工工藝及裝夾、定位措施，從零件加工尺寸的穩定性和經濟性以及零件在裝配過程中的互換性進行了詳細的論述。

加緊機構；加工工藝

1 概述

鉆床夾具主要用于零件孔的鉆、擴、鉸等加工，鉆模借助其上的鉆套以引導刀具準確地確定刀具與工件間的相對位置。零件上通常都有待加工的各種不同用途和不同精度的孔。由于鉆孔時切削條件差，常影響孔的加工精度和生產效率，尤其是孔和孔系的位置精度，用劃線找正的方法難以達到較高精度和較高的生產效率。因此在零件的批量生產中，采用鉆模進行孔加工，這樣既可提高零件加工尺寸的穩定性和經濟性，又能增強了零件在裝配過程中的互換性。

2 零件工藝性分析

2.1 零件的加工要求

現有一批名叫加緊機構的零件，其結構及主要尺寸如圖1所示。它是某產品上的一個關鍵零件，該零件孔位加工精度的好壞直接關系到產品的使用性能。該零件材料為ZG35CrMnSi，兩端面尺寸已加工。

圖1 加緊機構結構圖

根據圖紙設計要求，初步擬定采用兩種方案加工：

2 ）采用鉆床夾具及鉆模板劃線和鉆鉸孔，由于鉆模板的設計就已充分考慮好了零件的外形和三個孔的位置關系和加工精度，只要鉆模的設計尺寸保證要求，無論加工數量多大，其加工出來的零件尺寸穩定性好，零件在裝配過程中互換性也比較好，即在工藝上考慮了零件加工的合理性和經濟性。

通過上述兩個方案的分析比較，結合零件中圖紙要求，采用方案二比較好，具體鉆模的設計需要先研究解決如下問題。

2.2 零件的工藝性分析

該零件的工藝流程如下：精鑄成型→噴砂→熱處理→鉗→銑→鉗、鉆→粗銑→精銑→表。

為保證零件R206±0.15尺寸的加工余量以及孔位的精度要求和光潔度要求，在劃線時以鉆模板的精確外形劃線，同時以鉆模板上的孔和快換鉆套對零件待加工孔分別按鉆、擴、粗鉸、精鉸四個工步進行加工，依靠所設計的鉆模保證相關尺寸關系。

3 鉆模的設計

3.1 定位

零件上的三個待加工孔為通孔，根據基準重合原則，以加工過的平面定位，使該零件在XY平面上被限制了X、Y、Z三個自由度；同時將可升降式鉆模板靠近零件，調整零件使零件外圓與鉆模板的外圓一致。

3.2 確定夾緊方式和設計夾緊機構

零件定位后，需要對零件進行壓緊夾牢。根據零件的結構特點，在本鉆夾具中，裝夾是通過升降式鉆模板將零件固定在本體上，其鉆模板既有定位作用又能夾緊。由于夾具體積較小，可固定在鉆床工作臺上，因而使用方便。

當零件定位并被升降式鉆模板壓緊后，使零件沿Z軸反方向被壓緊在定位塊上。為便于操作和提高機械效率，夾緊方式采取兩塊壓板壓在鉆模板的兩側。夾緊機構采用支承點在中央的螺旋壓板機構，力的作用點落在靠近鉆模板外邊沿側面，在鉆削孔時，由于孔徑較小，鉆削扭矩和軸向力較小，且已有定位底板承受軸向切削力，故此夾緊機構是可靠的。

3.3 鉆模板設計

鉆模板設計時要兼顧到加緊機構零件實際尺寸，使鉆模板既具有按外形劃線功能，又具有鉆模功能。由于要求鉆模板具有夾緊功能，所以設計鉆模板時應使鉆模板具有一定的強度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導向精度。同時，為便于按鉆模板外形給加緊機構零件劃線，鉆模板的周邊外邊沿應向內側倒一定角度。另外鉆模板的導向孔和本體上的導向柱應為H7/g6的間隙配合，以便于鉆模板的升降。

3.4 鉆套的設計

為進行鉆、擴、鉸加工，采用快換式鉆套。為了使鉆頭能自動定心，鉆套內孔與鉆頭的間隙不能過大，鉆套內孔尺寸應與加緊機構零件所需加工的孔徑尺寸相同，。鉆套外徑與鉆模本體的安放鉆套的孔的配合為間隙配合，這主要是換鉆套時方便。為了提高鉆套的使用壽命，鉆套表面應滲碳、淬火處理。

4 鉆模的主要結構及工作原理

4.1 鉆模的主要結構及作用

圖2 鉆模結構簡圖

鉆模主要由本體、定位元件、鉆模板、夾緊裝置等組成。本體是鉆模的主體，主要作用是用來配置安裝各元件，如定位元件、夾緊裝置、導向柱等使之組成一個整體。定位元件主要由定位底板組成，主要作用是確定工件在夾具中的正確位置；鉆模板的主要作用是給零件定位時提供一個參考位置，同時對零件孔的加工精度起著精確保證作用；夾緊裝置主要由壓板、彈簧、滑桿和螺柱等零件組成，主要作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。其結構簡圖如圖2所示。

4.2 鉆模的工作原理

鉆模的工作原理如下：先將零件用游標卡尺測量R236與R212之間的實際尺寸，兼顧R212與R206之間是否能保證壁厚6±0.65，將零件加緊機構放在鉆模地定位底板上，后將鉆模板靠近零件，調整零件位置使零件不加工面外形與鉆模板的外形位置能保證壁厚6±0.65，之后用夾緊裝置將鉆模板和加緊機構零件壓緊，最后劃零件的加工輪廓線，同時通過鉆套內徑進行鉆鉸孔。在鉆鉸孔時應注意：鉆孔的鉆套與鉸孔的鉆套孔徑不一樣，需換鉆套。

5 鉆模的主要特點及所達到的效益指標

5.1 該夾具有以下幾個特點

1 ）定位合理準確、夾緊可靠方便，在加工過程中夾具有足夠的剛性，確保加工精度；

2 ）夾具結構緊湊，各元件結構尺寸選擇合理；

3 ）裝卸工件方便、操作簡單，易于維護；

4 ）夾具在機床上安裝可靠、方便找正。

5.2 達到的效益

該夾具的使用極大地提高了零件加工精度和生產效率，減少了后續加工時沒有加工余量而報廢的零件數量，增強了零件在裝配過程中的互換性，在生產中取得了明顯的經濟效果。

6 結論

經對產品加工后的檢測，零件尺寸完全滿足要求。經幾批零件的加工后表明,該鉆模完全能保證零件的加工精度，達到了預期的使用要求，對于加工類似的零件，本文所述的加工方法有一定的借鑒意義。

[1]荊長生.機械制造工藝學.西北工業大學出版社，1992.

[2]機械加工技術手冊.北京出版社.

TH13

A

1674-6708（2012）69-0155-02