雙旋轉鉆夾具設計

貴州凱星液力傳動機械有限公司（遵義 563003) 葉義書

圖1所示零件是聯接變速器與發動機的聯接盤之一，需根據用戶的要求而變化。隨著公司的發展，聯接盤的種類由少變多，尺寸由小變大。φ7.8H12斜孔原在坐標鏜床上鉆孔，由于受加工空間的限制，刀桿細長，又在斜面上鉆孔，鉆孔效率較低，使公司的零件在坐標鏜床上加工成為瓶頸，并且φ7.8H12孔有時與外壁或內壁接穿，又由于聯接盤的尺寸變大，坐標鏜床的加工范圍不能滿足要求。為此，筆者對零件圖及存在問題進行了分析，按零件大小及斜孔的斜角大小進行分類，設計了雙旋轉鉆夾具。

圖1

1.分析設計圖及工藝規程

收集同類聯接盤的設計圖及工藝規程，同類聯接盤有17種，兩端對接尺寸隨發動機和變速器的變化而變化，質量為45.5～92.0kg，外徑d1為477～695mm，公差等級IT14;外徑d2為100～180mm，公差等級IT7;內徑d3為395.0～571.4mm，公差等級IT14;外徑d4為423.0～609.7mm，公差等級IT8;對接定位外圓φ79.3h8為定值，軸向尺寸Lzx1為75～172mm，公差等級IT8，軸向尺寸Lzx2、Lzx3公差等級IT14。斜孔的孔徑為φ7.8H12，斜角α為42°～65°，孔數為2～4個，在斜面上鉆孔，鉆孔刀桿懸伸長170～230mm。有的零件無內徑d3、外徑d4組成的凸臺環。斜孔φ7.8H12在精車削內外圓、端面后加工，表面粗糙度值Ra=12.5μm。從加工過程分析，為了保證軸向尺寸Lzx3，軸向尺寸Lzx2的公差等級工藝加嚴為IT7～IT8。φ7.8H12孔的加工可設計鉆夾具在搖臂鉆床鉆孔即可達到要求，并可降低加工成本，提高效益，降低操作人員的操作難度。

2.夾具的設計及制造

根據對設計圖及工藝規程的分析，選用聯接盤的D面作軸向定位，外圓φ79.3h8作徑向定位，鉆第一個斜孔時圓周位置不需控制，鉆其余斜孔用定位銷定位，夾緊方式采用壓板壓緊。按零件大小及斜孔的斜角α大小分類，分階段設計了兩套同結構的雙旋轉鉆夾具。

雙旋轉鉆夾具組成和裝配要求如圖2、圖3所示。底座1用于支承旋轉臺3和支承角架7，在底座的兩支承板上鉆有裝定位銷2的定位孔，此孔鉆于過裝旋轉臺心軸8的孔中心，并與垂直方向成45°的直線上;旋轉臺3用于安裝定位盤4，在旋轉臺的臺面上鉆有裝定位銷5的一個定位孔，在旋轉臺的兩筋板上鉆有裝定位銷2的定位孔，其中一孔為基準孔，如圖4所示狀態裝定位銷2的孔，此孔鉆于過裝旋轉臺心軸8的孔中心，并與垂直方向成45°的直線上，圓周半徑與底座上裝定位銷2的定位孔相同，以基準孔為基準，其余定位孔的位置及數量由斜孔φ7.8H12的斜角α確定，用以控制斜孔φ7.8H12的斜角α;定位盤4用于安裝工件，裝定位銷5的定位孔的位置及數量由斜孔φ7.8H12的圓周角度及數量確定，圓周半徑與旋轉臺3上裝定位銷5的定位孔相同，用以控制斜孔φ7.8H12的圓周角度;支承角架7用于裝鉆模板，鉆孔時支承角架可在底座1的立槽中上下移動，從而調整鉆模板的高度;鉆模板6可在支承角架7的水平槽中移動，從而確定鉆孔位置。

圖2

圖3

軸承10裝入定位盤4的中心孔中，將定位盤4裝于旋轉臺3上，中心孔裝定位盤心軸9，裝定位盤心軸9的鎖緊螺母，并用鎖緊螺母調整定位盤4與旋轉臺3之間的松緊程度，定位盤4能轉動即可，用鎖緊螺母的鎖緊螺釘鎖緊鎖緊螺母，用旋轉臺3上的帶埋頭螺母的鉤形壓板壓緊定位盤4。將旋轉臺3、定位盤4裝于底座1上，用旋轉臺心軸8及其螺母固定，用定位銷2裝入定位孔中，用4顆螺母壓緊旋轉臺3，裝支承角架7、鉆模板6，鉆模板裝在合適位置。將夾具上鏜床，校準定位盤心軸9的定位孔，鉆、鏜裝鉆套的孔，此孔位置要保證壁厚5mm。測量Lzm的值，將Lzm的值電刻于鉆模板上，測量Ldc的值，將Ldc的值電刻于支承角架上，測量Lxd的值，將Lxd的值電刻于旋轉臺的側面。取下鉆模板，裝好鉆套，再裝好鉆模板。

3.鉆夾具的應用

在使用鉆夾具之前，需按工件斜孔φ7.8H12的軸向尺寸、斜角α及鉆夾具上實測的數據計算Ljs和Lcl的值，計算過程如下，尺寸如圖4所示。

圖4

BC=Lzx1-（Lzx2+Lzx3)，在 BC、Lzx1、Lzx2、Lzx3組成的尺寸鏈中，從加工過程分析得知Lzx3是封閉環，利用尺寸鏈計算BC的上下偏差值，BC的值取中間值，即得BCz;

式中，CO=Lxd。

式中，d2的值取中間值。

按工件斜孔的斜角α旋轉旋轉臺3和定位盤4，用定位銷2定位，擰緊旋轉臺3的4顆壓緊螺母。松開壓支承角架7的壓板，旋轉支承角架7及鉆模板6。裝工件，用壓板壓緊工件。用支承角架7調整鉆模板的高度，鉆模板距工件合適位置即可，擰螺母壓緊支承角架7。調整Lcl的距離，用螺釘壓緊鉆模板。鉆工件的第一個斜孔φ7.8H12，松開壓定位盤4的鉤形壓板，拉出定位銷5，轉動定位盤和工件，按斜孔φ7.8H12的圓周角度找準定位孔，用定位銷5定位，擰緊壓定位盤4的鉤形壓板螺母，鉆第二個斜孔，依次重復鉆完。

4.結語

該雙旋轉鉆夾具屬通用類夾具，操作簡單，定位可靠。調整鉆模板所需的定值在夾具裝配時測量出實際值，從而減輕了夾具的制造難度，并且提高了鉆孔的位置精度。經實踐證明，既能獲得較高的生產效率，又能減少設備投資，降低加工成本，有效提高了經濟效益。