鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)研究

安港

摘要：文章介紹了夾具的定義和組成，分析了鉆床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，具體說明了專用夾具的設(shè)計(jì)步驟等。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，我們應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，避免干涉，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作，降低成本，提高夾具性價(jià)比。當(dāng)鉆床夾具選用了上壓板和壓緊螺釘夾緊方式時(shí)，其夾具設(shè)計(jì)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(dá)到該鉆床夾具的設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：鉆床;專用夾具;設(shè)計(jì)

1.引言

在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)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(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具，統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。

2.1機(jī)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(chǔ)元件，把組成夾具的所有元件和裝置連接成為一個(gè)有機(jī)整體。

對(duì)刀、導(dǎo)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(duì)刀元件。用來確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)向元件。

其他裝置或元件。根據(jù)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(shè)置的頂出器，以及夾具在機(jī)床上定位的連接件等。

2.2鉆床夾具的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在各類鉆床和組合機(jī)床等設(shè)備上進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的夾具，統(tǒng)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(duì)刀、導(dǎo)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(duì)刀具的引導(dǎo)可以保證被加工孔的坐標(biāo)位置，并防止鉆頭在切入時(shí)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(shí)間，提高生產(chǎn)率。這就是鉆床夾具的主要特點(diǎn)。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(zhuǎn)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(dòng)式鉆床夾具、翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具、蓋板式鉆床夾具、回轉(zhuǎn)式鉆床夾具、滑柱式鉆床夾具等。

鉆床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：一是夾具與機(jī)床對(duì)接方式的設(shè)計(jì)。夾具在工作臺(tái)水平面安裝或側(cè)面安裝;工件直接在機(jī)床工作臺(tái)上定位，夾具的部分元件在工件上定位;通用夾具在工作臺(tái)上定位，工件在通用夾具上定位。二是鉆套的設(shè)計(jì)：鉆套軸線與夾具定位基準(zhǔn)的尺寸公差和位置公差。鉆床夾具的設(shè)計(jì)主要考慮鉆套的設(shè)計(jì)。鉆套是用來引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀的。三是夾具的總高度。

3.機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)步驟

機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)步驟具體如下：

3.1研究原始資料認(rèn)真研究任務(wù)書中的設(shè)計(jì)要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)并收集下列資料：

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

（2）了解生產(chǎn)批量和對(duì)夾具的需用情況，以確定所采用夾具結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。

（3）一了解機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)，規(guī)格，安裝夾具的有關(guān)連接部分的尺寸等。

（4）了解刀具的主要結(jié)構(gòu)尺寸，制造精度，主要技術(shù)條件等。

（5）收集有關(guān)夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)標(biāo)，部標(biāo)，企標(biāo)，廠標(biāo)等），典型夾具、結(jié)構(gòu)夾具設(shè)計(jì)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(jīng)驗(yàn)等。

3.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案

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

（2）確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方案和加工面的測(cè)量。

根據(jù)加工表面的具體情況合理地選擇與確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式，測(cè)量基準(zhǔn)或找正基準(zhǔn)的確定，工藝孔的合理設(shè)置等。

確定工件的夾緊方案

夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，保證操作方便、安全、可靠，不得使工件有殘余變形，保證產(chǎn)品質(zhì)量，以確定夾緊元件及傳動(dòng)裝置的主要尺寸。

確定夾具其它組成部分的結(jié)構(gòu)形式，例如：對(duì)于回轉(zhuǎn)夾具應(yīng)考慮配重，經(jīng)常拆卸的夾具零件的總成鉆模板應(yīng)設(shè)置手把等

確定夾具體的型式和夾具的總體結(jié)構(gòu)，注意夾具過重時(shí)（一般人搬動(dòng)吃力時(shí)）應(yīng)設(shè)置起吊結(jié)構(gòu)，體積超過工作臺(tái)時(shí)，要設(shè)置防護(hù)罩或回液槽等。

3.3繪制夾具總裝配圖

夾具總圖應(yīng)按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)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(shí)可使用l：2或1：5的比例二過小時(shí)可用5：1的比例。主視圖應(yīng)選取對(duì)操作者的工作位置。

繪制總裝配圖的順序是：先用黑色雙點(diǎn)劃線，畫出工件的輪廓和主要表面。主要表面指：定位基準(zhǔn)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(wǎng)紋細(xì)實(shí)線表示?？傃b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(duì)刀、引導(dǎo)元件、夾緊機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置翎頃序，畫出各自的具體結(jié)構(gòu)，最后畫夾緊件。總裝配圖上的視圖配置和選擇，應(yīng)能完整地表達(dá)出整個(gè)夾具的各部分結(jié)構(gòu)。在夾具的明顯處畫出“印記”標(biāo)記，以表示在該處刻印夾具號(hào)。

4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明

如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，我們應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，避免干涉，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作，降低成本，提高夾具性價(jià)比。當(dāng)鉆床夾具選用了上壓板和壓緊螺釘夾緊方式時(shí)，其夾具設(shè)計(jì)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(dá)到該鉆床夾具的設(shè)計(jì)要求。

5.結(jié)束語

在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)制造成本等。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本，提高夾具性價(jià)比。

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