斜孔零件鉆床夾具設(shè)計(jì)

南陽市紅陽鍛造有限公司 （河南 473000） 王 玲

我公司主導(dǎo)產(chǎn)品為工程機(jī)械輪邊支承軸，屬于工程車輛上的重要零部件。隨著工程車輛零部件的國產(chǎn)化，某公司的濕式橋也由過去依靠進(jìn)口改為國產(chǎn)化，并交由我公司進(jìn)行試制并生產(chǎn)。圖1為濕式橋輪邊支承軸示意圖。由于此產(chǎn)品為軸類多孔零件，孔多為斜孔，起初用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心生產(chǎn)，但效率低，不能滿足生產(chǎn)需要，在鉆床和銑床上依靠劃線來加工則不能保證尺寸精度和位置精度要求，且有些斜孔無法生產(chǎn)，因此根據(jù)工藝需要進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)。

1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

通過產(chǎn)品圖樣及有關(guān)技術(shù)要求可知，產(chǎn)品為軸類多孔零件，材料為40Cr，總長(zhǎng)為400mm，最大直徑為390mm，產(chǎn)品零件上有多達(dá)30余個(gè)孔及鍵槽，且孔與孔、孔與鍵槽之間都有位置度要求，有些孔與孔之間因?yàn)樵O(shè)計(jì)的需要要求相通。若鉆孔位置不準(zhǔn)、偏移量較大，則會(huì)造成與之相交的孔位置偏移，不能準(zhǔn)確相通而影響使用，甚至造成報(bào)廢。通過技術(shù)分析設(shè)計(jì)了在立式鉆床上鉆孔夾具。法蘭盤上的階梯螺紋孔與法蘭面上φ12mm斜孔（見圖1中的孔1，該斜孔中心線與支承軸的中心線夾角為10°，孔的起始為φ16mm的斜孔，其后為φ10mm的斜孔，孔的總長(zhǎng)為200mm）及φ8mm斜孔（見圖1中的孔2，與產(chǎn)品軸線成60°）要求相通，下面只將鉆孔1、孔2的夾具闡述一下，其余孔及鍵槽的夾具與鉆孔2的夾具總的方案相似，這里就不再介紹。

圖1

2.工藝分析與夾具設(shè)計(jì)

經(jīng)對(duì)產(chǎn)品圖的分析，零件法蘭盤的側(cè)面上分布有16個(gè)φ23＋0.084＋0mm的孔（見圖1），表面粗糙度值要求為Ra=1.6μm，與所加工的孔1、孔2都有位置關(guān)系。孔1和孔2在產(chǎn)品上分布數(shù)量為3個(gè)，之間夾角為50°。基于上述分析，用已加工好的φ23mm的孔定位，在立式鉆床上依次完成孔的加工，在鉆床上要進(jìn)行孔的鉆削，就要使所要鉆孔的位置處于工件的最高點(diǎn)。在鉆這些孔的兩側(cè)孔時(shí)其相對(duì)180°位置處均有φ23mm孔作為定位，鉆中間孔時(shí)其相對(duì)180°位置上沒有φ23mm孔，有與φ23mm孔的相對(duì)位置成10°夾角的φ23mm孔，因此，將夾具定位塊中的定位孔設(shè)計(jì)成兩個(gè)，且成10°夾角（與產(chǎn)品法蘭孔一致），以保證產(chǎn)品加工時(shí)定位的需要。

（1）鉆孔1的夾具 該夾具組成如圖2所示。由于孔1與產(chǎn)品軸線夾角為10°，因此，將此夾具的底座的上平面設(shè)計(jì)為10°（孔與產(chǎn)品軸線夾角一致），與鉆模焊接而成。

圖2

夾具在使用時(shí)先用T形螺栓固定在鉆床的工作臺(tái)上，工件外圓與鉆模內(nèi)孔相配合，在鉆孔1側(cè)孔時(shí)找準(zhǔn)工件的位置，然后將定位銷穿過鉆模板孔、法蘭孔φ23mm及定位孔1，此時(shí)工件已定位，然后上壓板用螺母壓緊工件，即可鉆削兩側(cè)孔，加工完畢后，松開螺母，抽出定位銷，轉(zhuǎn)動(dòng)工件到正確位置后，將定位銷穿過鉆模板孔，法蘭孔φ23mm及定位孔2定位、夾緊后繼續(xù)鉆削，即可完成這三個(gè)孔的加工，孔的位置由鉆模板保證。

另外需說明一下，由于此孔的直徑為10mm，孔深近170mm，屬深孔加工，因此我們?cè)谑褂迷搳A具鉆孔時(shí)用φ10mm鉆頭只鉆削50～60mm深，在另一相同夾具上（不用鉆模）換加長(zhǎng)鉆頭完成深度的鉆削。

（2）鉆孔2的夾具 該夾具組成如圖3所示，夾具在使用時(shí)先用T形螺栓固定在立式鉆床上，將工件放在V形塊上，工件的法蘭端面靠緊定位塊2端面，轉(zhuǎn)動(dòng)工件位置，與圖2夾具相同根據(jù)鉆孔位置的不同，將定位銷插入定位塊2及工件的φ23mm孔中，使工件定位，用壓板及螺母將工件壓緊，工件位置固定好后，再將定位塊4和鉆模板（兩個(gè)零件根據(jù)要求焊接而成）放置到V形塊3上，使鉆模板的端面與工件的法蘭端面靠緊，用壓板6（側(cè)面開口壓板）及螺母將定位塊4和鉆模板固定在V形塊3上，這樣即可鉆削兩側(cè)孔，側(cè)孔加工完畢后，松開螺母，抽出定位銷，轉(zhuǎn)動(dòng)工件至正確位置，將定位銷插入定位塊4及工件的φ23mm孔中，即可進(jìn)行其余孔的加工，孔的位置由鉆模板來保證。

圖3