六方頭類零件鉆具的研究

李雁

【摘要】本新型萬能通用夾具是適應(yīng)多規(guī)格螺栓頭部鉆單孔所用，是利用通用化、萬能化夾具而減少專用工裝的派制，以節(jié)省工時(shí)、降低加工費(fèi)用和提高加工效率為目標(biāo)。本項(xiàng)目通過設(shè)計(jì)一套夾具，將鉆套安裝到可滑行鉆模板上，V形塊既是定位元件又是夾緊元件，同時(shí)配活動(dòng)定位板，具有靈活可調(diào)突出顯著特點(diǎn)，適應(yīng)多尺寸定位的需求。同時(shí)可以加工六角頭S7～S12mm的螺栓零件。

【關(guān)鍵詞】萬能夾具；靈活可調(diào)；鉆孔；通用

1、引言

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的不斷增多，加工零件也越來越多。有很多規(guī)格螺栓、螺釘類零件，需要在零件六方頭部中間鉆孔，由于屬于標(biāo)準(zhǔn)件類，零件往往批量達(dá)百件以上，零件小，又不方便劃線操作，如果沒有夾具，定位加工難以進(jìn)行。一般專用夾具是針對(duì)一道特定工序設(shè)計(jì)的，它只能用于固定尺寸的零件加工，往往同類型尺寸稍有差異，即使差0.05mm，而原專用夾具也不能使用，需重新選擇夾具。為在螺栓類零件六角頭部鉆孔而在夾具問題上如此耗費(fèi)工時(shí)，成為目前影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)效率的一個(gè)難題。

2、萬能鉆具的設(shè)計(jì)

2.1所加工零件特點(diǎn)分析

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)總結(jié)；目前常見規(guī)格六角頭螺栓、螺釘六角頭在S7～S12mm的最為普遍，六角釘頭帽厚在2.2～5.5mm之間范圍，螺栓釘頭單孔位置在距端面1.1～2.5mm之間，孔徑為φ1.2mm和φ1.5mm兩種。其特點(diǎn)是，類似件多，僅兩個(gè)型號(hào)就達(dá)78個(gè)件號(hào)，加工難點(diǎn)體現(xiàn)在該位置鉆的孔徑小且較深。（穿過整個(gè)實(shí)體的六方頭中心）零件普遍較小，加工時(shí)不利于手控，批量大，通常數(shù)量百件以上，不適合單件劃線找位置，需要用夾具來加工。

2.2萬能夾具使用功能需求

所設(shè)計(jì)夾具必須具有徑向自動(dòng)定中心功能特性，來保證所鉆孔位置過六方中心；且可以夾緊零件尺寸S7～S12mm的六角頭零件；軸向方向定位尺寸可調(diào)整，適應(yīng)1.1～2.5mm多種尺寸加工；可以加工Ф1.5mm和Ф1.2mm兩種小孔；利于排屑；由于零件數(shù)量多，裝夾要方便快捷。

3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1徑向定位采用自動(dòng)定心結(jié)構(gòu)

針對(duì)所設(shè)計(jì)夾具必須有徑向自動(dòng)定中心功能特性，來保證所鉆孔位置過六方中心，選用傳統(tǒng)常規(guī)的絲杠式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是穩(wěn)定可靠性強(qiáng)，設(shè)計(jì)原理是絲杠結(jié)構(gòu)靠兩端左、右螺紋螺距一致，擰緊過程左右前進(jìn)距離一致，得以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定心。上面帶動(dòng)兩個(gè)120度V型塊，能與S7～S12的六角型面配合，定位夾緊。

3.2可調(diào)式軸向定位結(jié)構(gòu)

針對(duì)本夾具需適應(yīng)1.1～2.5多種定位尺寸，采用定位塊軸向可調(diào)整，帶軸向定位面的頂板在支座滑道中滑動(dòng)，在壓緊螺釘?shù)淖饔孟鹿潭ㄎ恢?。由于零件都偏小，軸向采用螺釘式壓緊，方便又可靠，代替原傳統(tǒng)的手壓式和壓板式。配合鉆模板帶鉆套在軸向要求可移動(dòng)，結(jié)構(gòu)也是在底板滑道中可滑動(dòng)，配合為底板上23H7與鉆模板的23f6。為了方便調(diào)整加工尺寸，在相對(duì)于鉆套中心位置安排了工藝檢驗(yàn)孔，并在孔邊加平行的刻線3處。

4、排屑分析

4.1浮動(dòng)塊

為了方便排屑，支承塊設(shè)計(jì)成開槽浮動(dòng)塊結(jié)構(gòu)，在浮動(dòng)塊上開了寬1.7mm的小槽，因?yàn)殂@頭是Φ1.2mm或Φ1.5mm，正好讓開。深度3.5開始45度斜槽。

4.2結(jié)構(gòu)安裝分析

由于加工零件數(shù)量多，易磨損且需Ф1.2mm、Ф1.5mm兩種孔徑鉆套，所以應(yīng)用的是快換鉆套，為了減少因?yàn)椴糠帜p而整體夾具不能用，而設(shè)計(jì)在鉆模板上先安襯套，再裝鉆套。

5、本夾具與其它型式夾具的數(shù)據(jù)對(duì)比

該夾具可以用于在S7～S12mm 的六角頭螺栓上鉆孔，可以加工孔的尺寸有Ф1.2mm、Ф1.5mm，雖然由于此類零件種類、數(shù)量都比較多，有效地減少了此類夾具的派制數(shù)量。

為新零件找相應(yīng)的專用夾具還是用此通用萬能夾具，如找專用夾具，由于沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，工裝號(hào)上不體現(xiàn)鉆具任何特性。工藝員在查專用夾具是靠查閱無數(shù)張工裝圖，憑印象，是大海撈針般排查，查閱量巨大，工作量大且時(shí)間要占用很多。而用該夾具相對(duì)使用專用夾具增加了調(diào)整尺寸的時(shí)間，但是同時(shí)省去了查找專用夾具的過程。尺寸調(diào)整完成后，加工操作方便簡單，加工效率很高。綜合比較加工效率相當(dāng)。

對(duì)于沒有專用夾具的零件。組合夾具需要3天的時(shí)間，況且組合夾具只能以圓柱定位，不能實(shí)現(xiàn)以六方面定位，間接保證的零件尺寸不確定性高，可靠性差。臨時(shí)派制簡易夾具則需要一周至兩周的時(shí)間。而應(yīng)用此夾具，只需要增加調(diào)整的時(shí)間，極大的提高了加工效率。

6、結(jié)論

通過綜合比較，該萬能通用夾具優(yōu)點(diǎn)主要有四點(diǎn)：

應(yīng)用范圍廣。凡是常見的六角螺栓、螺釘，范圍在S7～S12mm之間，端面到孔中心在1.1～2.5mm之間（經(jīng)查閱設(shè)計(jì)圖紙，螺栓六角頭帽厚均在5.5以下）則帽端對(duì)孔中心的尺寸也一般不超過2.5mm，只要滿足這些條件的條件，該夾具均可以使用。操作比較方便簡捷。而夾具整體尺寸小巧，重量較輕，方便移動(dòng)，由于受標(biāo)準(zhǔn)元件尺寸所限，這方面我公司組合夾具是無法實(shí)現(xiàn)的，拆裝零件方便快捷簡單直接定位，比使用組合夾具更定位準(zhǔn)確，方便靈活?？烧{(diào)整性強(qiáng)。避免不同尺寸的零件與夾具元件之間的干涉，此時(shí)絲毫的干涉都會(huì)造成孔的位置會(huì)偏離軸線。零件的壓緊效果更加可靠。該夾具雖然采用左右夾緊，前定位，后頂緊方式。孔的兩端都有受力，大大的減小了零件的震動(dòng)，避免鉆小孔的易偏現(xiàn)象，提高加工質(zhì)量。綜上所述通過設(shè)計(jì)此萬能鉆孔夾具，使公司在六角頭螺栓上加工單孔問題上，改善了加工質(zhì)量并提高了效率。

參考文獻(xiàn)

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