鉆床專用夾具的設計研究

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摘要：文章介紹了夾具的定義和組成，分析了鉆床夾具的設計特點，具體說明了專用夾具的設計步驟等。在設計夾具時，我們應該注意提高勞動生產率，避免干涉，應使夾具結構簡單便于操作，降低成本，提高夾具性價比。當鉆床夾具選用了上壓板和壓緊螺釘夾緊方式時，其夾具設計主要用于鉆孔，切削力大，所以選用壓緊力大的壓緊裝置，就能達到該鉆床夾具的設計要求。

關鍵詞：鉆床;專用夾具;設計

1.引言

在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的裝備，其直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和生產制造成本等。

2.夾具的定義和組成

夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，廣泛應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程。在金屬切削機床上使用的夾具，統稱為機床夾具。

2.1機床夾具的組成

定位裝置。用來確定工件在夾具中正確加工位置的裝置。

夾緊裝置。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置。

夾具體。是夾具的基礎元件，把組成夾具的所有元件和裝置連接成為一個有機整體。

對刀、導向元件。用來確定刀具在加工前處于正確位置的元件，稱為對刀元件。用來確定刀具位置并引導刀具進行加工的元件，稱為導向元件。

其他裝置或元件。根據需要，夾具上還可有其他元件，如分度裝置，為了便于卸下工件而設置的頂出器，以及夾具在機床上定位的連接件等。

2.2鉆床夾具的特點和設計要點

在各類鉆床和組合機床等設備上進行鉆、擴、鉸孔的夾具，統稱鉆床夾具。鉆床夾具一般是由定位元件、夾緊裝置、夾具體、對刀、導向元件及其他裝置或元件組成。鉆床夾具一般都裝有鉆套，通過鉆套對刀具的引導可以保證被加工孔的坐標位置，并防止鉆頭在切入時引偏，從而保證和提高被加工孔的位置精度、尺寸精度及提高孔的表面粗糙度，大大縮短工序時間，提高生產率。這就是鉆床夾具的主要特點。在鉆削加工中，工件上被加工孔的分布情況，在很程度上決定了夾具的類型。例如，工件上有排列成直線的平行孔，有分布在不同表面或圓周上的徑向孔，有分布在同一表面并具有公共回轉軸線的平行孔系。因此鉆床夾具可分為：固定式鉆床夾具、移動式鉆床夾具、翻轉式鉆床夾具、蓋板式鉆床夾具、回轉式鉆床夾具、滑柱式鉆床夾具等。

鉆床夾具的設計要點：一是夾具與機床對接方式的設計。夾具在工作臺水平面安裝或側面安裝;工件直接在機床工作臺上定位，夾具的部分元件在工件上定位;通用夾具在工作臺上定位，工件在通用夾具上定位。二是鉆套的設計：鉆套軸線與夾具定位基準的尺寸公差和位置公差。鉆床夾具的設計主要考慮鉆套的設計。鉆套是用來引導鉆頭、擴孔鉆、鉸刀的。三是夾具的總高度。

3.機床專用夾具的設計步驟

機床專用夾具的設計步驟具體如下：

3.1研究原始資料認真研究任務書中的設計要求，明確設計任務并收集下列資料：

（1）零件工作圖，毛坯圖和工藝規程等技術文件，了解該工序的加工術要求，定位和夾緊方案，前面工序的加工內容，毛坯情況，加工中使用的機床、刀具、檢驗量具，加工余量和切削用量等。

（2）了解生產批量和對夾具的需用情況，以確定所采用夾具結構的合理性和經濟性。

（3）一了解機床的主要技術參數，規格，安裝夾具的有關連接部分的尺寸等。

（4）了解刀具的主要結構尺寸，制造精度，主要技術條件等。

（5）收集有關夾具零部件標準（國標，部標，企標，廠標等），典型夾具、結構夾具設計資料。

（6）了解本廠制造、使用夾具的情況，本廠制造夾具的能力和經驗等。

3.2確定夾具的結構方案

（1）確定工件的定位方案土件在夾具中的定位應符合定位原理，合理設置定位元件，進行定位誤差的分析計算，定位誤差應小于工序公差的三分之一。

（2）確定刀具的對刀或引導方案和加工面的測量。

根據加工表面的具體情況合理地選擇與確定刀具的對刀或引導方式，測量基準或找正基準的確定，工藝孔的合理設置等。

確定工件的夾緊方案

夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，保證操作方便、安全、可靠，不得使工件有殘余變形，保證產品質量，以確定夾緊元件及傳動裝置的主要尺寸。

確定夾具其它組成部分的結構形式，例如：對于回轉夾具應考慮配重，經常拆卸的夾具零件的總成鉆模板應設置手把等

確定夾具體的型式和夾具的總體結構，注意夾具過重時（一般人搬動吃力時）應設置起吊結構，體積超過工作臺時，要設置防護罩或回液槽等。

3.3繪制夾具總裝配圖

夾具總圖應按國家制圖標準繪制。圖形大小盡量采用1：1的比例，以具有良好的直觀性，圖形過大時可使用l：2或1：5的比例二過小時可用5：1的比例。主視圖應選取對操作者的工作位置。

繪制總裝配圖的順序是：先用黑色雙點劃線，畫出工件的輪廓和主要表面。主要表面指：定位基準面、夾緊表面和被加工表面。被加工表面上的加工余量，可用網紋細實線表示。總裝配圖上所繪制的工件視為假想的透明體，因此它不影響夾具元件的繪制。然后按定位元件、對刀、引導元件、夾緊機構、傳動裝置翎頃序，畫出各自的具體結構，最后畫夾緊件。總裝配圖上的視圖配置和選擇，應能完整地表達出整個夾具的各部分結構。在夾具的明顯處畫出“印記”標記，以表示在該處刻印夾具號。

4.夾具設計及操作的簡要說明

如前所述，在設計夾具時，我們應該注意提高勞動生產率，避免干涉，應使夾具結構簡單便于操作，降低成本，提高夾具性價比。當鉆床夾具選用了上壓板和壓緊螺釘夾緊方式時，其夾具設計主要用于鉆孔，切削力大，所以選用壓緊力大的壓緊裝置，就能達到該鉆床夾具的設計要求。

5.結束語

在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和生產制造成本等。在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本，提高夾具性價比。

參考文獻：

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[3]朱成洲.鉆床專用夾具的設計[J].裝備制造技術，2011，（05）：56-58.

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