根據(jù)應(yīng)用需求對鉆孔夾具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計

在許多精密零部件中，有些特殊位置或形狀的油道孔會給加工帶來較大的難度。比如圖1的一款內(nèi)輪轂零件，上有幾個油道孔，其中一個位于孔內(nèi)且與內(nèi)孔軸線相交60°。雖然油道孔的精度要求不高，但是刀具伸出長度長、材料強度高且位置關(guān)系復(fù)雜，所以加工難度非常大，必須要使用鉆夾具，否則無法進(jìn)行加工。

圖1 內(nèi)輪轂零件

舊夾具的缺點

以下為以前使用的鉆夾具簡圖，在使用過程中發(fā)現(xiàn)了以下不足：

圖2 舊鉆模

①該鉆模無法單獨使用，且要與分度頭配合，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)變大。

②定位裝置欠缺，使用過程中必須每件都先找正鉆模引導(dǎo)孔與零件貫穿孔的位置，再通過旋轉(zhuǎn)分度頭找正位置，操作麻煩且質(zhì)量不穩(wěn)定。

③鉆模沒有完全被限制自由度，加工中容易出現(xiàn)竄動，同時鉆模本身也會出現(xiàn)磨損（如圖3），使加孔位置不正確，甚至造成工件及夾具報廢。而且此夾具無法在數(shù)控機床或自動化設(shè)備上使用。

圖3 磨損嚴(yán)重的鉆模實樣

新鉆夾具的設(shè)計思路及技術(shù)要點

通過對零件加工要素及零件整體結(jié)構(gòu)的認(rèn)真分析研究，整理出新的鉆夾具的設(shè)計思路及技術(shù)要點：

①保證內(nèi)孔軸線與鉆頭角度關(guān)系，油道孔軸線與鉆頭軸線平行。

②油道孔與貫穿孔的位置關(guān)系及各組件之間的相對位置固定。

③保證模芯材料的硬度和引導(dǎo)孔有一定的深度，以增加夾具的使用壽命。

⑥活動部件以減輕質(zhì)量為目的，便于操作。

夾具的制造工藝

根據(jù)設(shè)計思路及加工要求，確定工件采用左端面及φ70mm內(nèi)孔作為主定位基準(zhǔn)，貫穿孔φ7mm作為輔助定位。工藝方法：底板7和3為相對固定組件，保證兩底板之間夾角120°。底板3和模芯采用腰形鍵槽結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)，為相對運動組件。模芯上定位銷孔的軸線、引導(dǎo)孔的軸線要和外圓軸線在一個平面內(nèi)，并根據(jù)零件上貫穿孔的位置制作定位銷孔。

圖4 夾具裝配爆炸圖

1-螺栓 2-開口墊片 3/7-底板

4-工件 5-模芯 6-定位銷

綜合考慮模具的耐用度、工藝性及經(jīng)濟性要求，模芯選用40Gr、定位銷選用T10材料，螺栓選用標(biāo)準(zhǔn)件，其余部件不作材料要求。

夾具的實際應(yīng)用及注意事項

在使用夾具的過程中要注意以下幾點：

圖5 在普通臺鉆上使用夾具鉆孔

①鉆油道孔的工序需要安排在φ70mm內(nèi)孔精加工之前，防止因為裝夾而引起內(nèi)孔劃傷。

②模芯外圓和工件內(nèi)孔、模芯和底板3之間需要選用合理的配合間隙。定位銷采用菱形銷，可以補償貫穿孔在加工中的位置誤差。

圖6 在數(shù)控設(shè)備上使用夾具鉆孔

③在普通臺鉆上鉆孔時夾具可以不加以固定，但是在數(shù)控機床及自動化設(shè)備上鉆孔時一定要固定夾具，防止出現(xiàn)不可預(yù)見的意外。

④在即將鉆穿時要適當(dāng)降低進(jìn)給速度，防止因為鉆頭的單邊切削而卡鉆頭損壞工藝系統(tǒng)。

該夾具通過在公司實際生產(chǎn)中的應(yīng)用證明：生產(chǎn)效率提高了50%左右且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，結(jié)合它可以適用于普通設(shè)備也可用于數(shù)控及自動化設(shè)備的特點，除適用于文中的內(nèi)輪轂外，也可以作為所有有類似結(jié)構(gòu)零件的夾具設(shè)計范本。