擺動式鉆模夾具

萬鵬 曲太旭

摘要：擺動式夾具是為本零件的工序加工而設計制造的，在產品相對穩定、批量較大的生產中使用，在生產過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產率、并獲得較高的加工精度，其缺點在于專用夾具的使用靈活性低，生產成本較高。

最終選擇擺動式夾具可實現一次裝夾分兩步將零件按所需要求加工完成，一次裝夾既避免了多次裝夾所帶來的重復定位誤差，同時也節約了大量的裝夾時間，大大提高了加工生產的效率。

關鍵詞：專用夾具，鉆模，螺旋夾緊。

1.引言：

在批量生產中，設計專用夾具主要為了保證加工精度、提高生產效率、降低成本、減少人工勞動強度。本夾具用于鉆對稱的兩斜面螺孔以及臺階面，主要對零件進行分析，了解零件的工位、工步、功能、特點、材料、生產類型及所需的技術要求，將分析的結果利用六點定位原理確定定位方案、選擇合適的對刀、導向元件，對夾緊裝置選擇、對工件刀具間的切削力進行計算、校核夾具的強度，最后確定夾具體的形式和夾具總體結構。

2.零件的工藝分析

2.1 零件技術要求的分析

1）零件的加工部位

如圖1所示，本訓練加工的零件為對稱件，主體由一Φ24F6的外圓與一端面外加兩個法線垂直與軸線的小平面組成。

其中外圓Φ24F6有配合所需尺寸同時有著較高的表面粗糙度Ra1.6，外圓的精度相對較高適合于做定位基準，另外端面與外圓中軸線有相對位置精度的垂直度0.05，端面上另有兩個斜向孔，本夾具加工的部位是兩小平面上的斜向螺孔與臺階面。

2）工時及零件的生產類型

生產綱領N=Qm（1+a%）（1+b%）

=10000×1×（1+2%）×（1+0.5%）

=10251件/年

3.定位方案

3.1零件的定位

1）零件為對稱件，外圓中軸線與端面又有垂直度0.05的要求，因此可選擇位于對稱線的Φ24F6的外圓主要定位基準，端面與端面上的兩Φ7斜面孔與Φ24F6的外圓在同一平端面，之后可具實際情況進行定位或輔助定位。

2）Φ24F6的外圓與固有端面形成短定位套加小平面組合定位，即可保證其相對位置精度還可限制5個自由度，其最后一個自由度剛好可由端面上的兩個錐孔中的任意一個進行削邊銷限制1個自由度，綜上短芯軸配小端面加削邊銷剛好限制零件的六個自由度，形成完全定位。

3.2定位元件的選用

綜上所述，本夾具定位限制6個自由度，為完全定位方式。定位元件選擇 的特質定位套， 的削邊銷、內孔 的固定式鉆套和 的定位塊作為定位元件。

4.夾緊機構

1）夾緊裝置的選擇

根據擺動式夾具的結構特點，需要設計一種可隨之擺動的夾具機構，又可在不破壞定位的基礎上將被加工零件夾緊，因此初步選用長墊板與壓板用兩螺栓固定的螺旋壓板夾緊機構。

2）夾緊力的計算

夾緊形式：工件以外圓定位，夾緊力直接施加在工件端面作用與夾具體得定位平面。

因此采用螺旋夾緊機構。

受力分析如圖，當旋轉螺桿時，螺桿所受到的作用力除了轉動形成得推力P外，還另受到螺母1的反作用力R和摩擦力F2（二者合力為N）以及工件3的反作用力Q和摩擦力F1，N力又可以分解為垂直的分力Q及水平分力Q2。所以在螺桿轉動時它會在同時受到三個力矩。

5.定位誤差分析

5.1定位誤差

定位誤差是由于定位不準確而引起加工表面相對工序基準在工序尺寸方向上的最大位移量，以 表示。定位誤差 由基準不重合和誤差 和定位基準位移誤差 兩部分組成。在分析定位誤差時，應分別計算各種不同定位方式下的基準不重合的誤差。和定位基準位移誤差定位誤差的大小是兩項誤差的代數和。即

5.2 定位誤差計算

采用定位套的水平放置。

6.結束語：

擺動式鉆模為專用夾具，當擺架與定位塊接觸，加工好一側后，擰松一側螺釘，使擺架繞支點擺動至另一側，擰緊螺釘，即可加工另一側。

參考文獻：

[1]王先逵.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業出版社，2008

[2]Hiram E Grant.夾具一非標準夾緊裝置[M].機械工業出版社，1985.