(完整版)鉆夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)--鉆套

1、(二)鉆夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.鉆模類(lèi)型的選擇鉆模類(lèi)型很多,在設(shè)計(jì)鉆模時(shí),無(wú)肩帶肩圖7-56固定鉆套首先要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量 和加工要求,并考慮生產(chǎn)批量、工廠 工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件,選 擇鉆模類(lèi)型和結(jié)構(gòu).在選型時(shí)要注意 以下幾點(diǎn)：(1) 工件被加工孔徑大于 10mm 時(shí),鉆模應(yīng)固定在工作臺(tái)上(特別是 鋼件).因此其夾具體上應(yīng)有專(zhuān)供夾 壓用的凸緣或凸臺(tái).(2) 當(dāng)工件上加工的孔處在同一 回轉(zhuǎn)半徑,且?jiàn)A具的總重量超過(guò) 100N 時(shí),應(yīng)采用具有分度裝置的回轉(zhuǎn)鉆模,如能與通用回轉(zhuǎn)臺(tái)配合使用那么更好.(3) 當(dāng)在一般的中型工件某一平面上加工假設(shè)干個(gè)任意分布的平行孔系 時(shí),宜采用固定式鉆模在搖臂鉆

2、床上 加工.大型工件那么可采用蓋板式鉆模 在搖臂鉆床上加工.如生產(chǎn)批量較大, 那么可在立式鉆床或組合機(jī)床上采用多 軸傳動(dòng)頭加工.(4) 對(duì)于孔的垂直度允差大于 0.1mm和孔距位置允差大于 坦.15mm的中小型工件, 宜優(yōu)先采用滑柱式鉆模,以縮短夾具的設(shè)計(jì)制造周期.2. 鉆套類(lèi)型的選擇和設(shè)計(jì)鉆套和鉆模板是鉆夾具上的特殊元件.鉆套裝配在鉆模板或夾具體上,其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工.(1)鉆套的類(lèi)型根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn),主要有四種類(lèi)型. 固定鉆套圖7-56所示為固定鉆套的兩種形式圖a為無(wú)肩,圖b為帶肩,該類(lèi)鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合,直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi).在使用

3、過(guò)程中假設(shè)不需要更換鉆套 據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),鉆套一般可使用100012000次,那么用固定鉆套較為經(jīng)濟(jì),鉆孔的位置精度也較局° 可換鉆套當(dāng)生產(chǎn)批量較大,需要更換磨損的鉆套時(shí),那么用可換鉆套較為方便,如圖7-57所示.可換鉆套裝在襯套中,襯套是以 H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi),鉆套外 圓與襯套內(nèi)孔之間常采用 F7/m6或F7/k6配合.當(dāng)鉆套磨損后,可卸下螺釘,更換新的鉆 套.螺釘還能預(yù)防加工時(shí)鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)或退刀時(shí)鉆套隨刀具拔出.圖快糜鉆套 快換鉆套當(dāng)被加工孔需依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、皎時(shí),由于刀具直徑逐漸增大,應(yīng)使用外徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具,這時(shí)使用快換鉆套可減少更換鉆

4、套的時(shí)間,如圖7-58所示.快換鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同. 更換鉆套時(shí),將鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處, 即可取出鉆 套.鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向,以免鉆套隨刀具自行拔出.以上三類(lèi)鉆套已標(biāo)準(zhǔn)化,其結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料和熱處理方法等,可查閱有關(guān)手冊(cè). 特殊鉆套7-59 所由于工件形狀或被加工孔位置的特殊性,有時(shí)需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的鉆套,如圖 示.在斜面上鉆孔時(shí),應(yīng)采用圖 7-59a所示的鉆套,鉆套應(yīng)盡量接近加工外表,并使之與加工外表的形狀相吻合.如果鉆套較長(zhǎng),可將鉆套孔上部的直徑加大一般取0.1mm ,以減少導(dǎo)向長(zhǎng)度.在凹坑內(nèi)鉆孔時(shí),常用圖 7-59b所示的加長(zhǎng)鉆套H為鉆套導(dǎo)向長(zhǎng)度.圖 7-59c

5、、d 為鉆兩個(gè)距離很近的孔時(shí)所設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)鉆套.圖7-61排削間隙F2鉆套內(nèi)孔的根本尺寸及公差配合的選擇 鉆套內(nèi)孔鉆套內(nèi)孔又稱(chēng)導(dǎo)向孔直徑的根本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸,并采用基軸制間隙配合.鉆孔或擴(kuò)孔時(shí)其公差取 F7或F8,粗皎時(shí)取G7,精皎時(shí)取G6.假設(shè)鉆套引導(dǎo)的 是刀具的導(dǎo)柱局部,那么可按基孔制的相應(yīng)配合選取,如 H7/f7、H7/g6或H6/g5等. 導(dǎo)向長(zhǎng)度H如圖7-60所示,鉆套的導(dǎo)向長(zhǎng)度 H對(duì)刀具的導(dǎo)向作用影響很大,H較大時(shí),刀具在鉆 導(dǎo)向長(zhǎng)度H與其孔徑之比為：H/d=12.5 .當(dāng)加工精度要求較高或加工的孔徑較小時(shí),由于套內(nèi)不易產(chǎn)生偏斜,但會(huì)加快刀具與鉆套的磨損;H過(guò)小時(shí),

6、那么鉆孔時(shí)導(dǎo)向性不好.通常取所用的鉆頭剛性較差,貝UH/d值可取大些,如鉆孔直徑d<5mm時(shí),應(yīng)取H/d>2.5;如加工兩孔的距離公差為 坦.05mm 時(shí),可取H/d=2.53.5 . 排屑間隙h如圖7-61所示,排屑間隙h是指鉆套底部與工件外表之間的空間.如果 h太小,那么切屑排出困難,會(huì)損傷加工外表,甚至還可能折斷鉆頭.如果h太大,那么會(huì)使鉆頭的偏斜增大,影響被加工孔的位置精度.一般加工鑄鐵件時(shí),h=(0.30.7)d ;加工鋼件時(shí),h=(0.71.5)d ;式中d為所用鉆頭的直徑.對(duì)于位置精度要求很高的孔或在斜面上鉆孔時(shí),可將 h值取得 盡量小些,甚至可以取為零.3. 鉆模板

7、的類(lèi)型和設(shè)計(jì)(1)鉆模板的類(lèi)型鉆模板通常是裝配在夾具體或支架上,或與夾具體上的其它元件相連接,常見(jiàn)的有以下幾種類(lèi)型： 固定式鉆模板如圖7-62a所示,這種鉆模板是直接固定在夾具體上的,故鉆套相對(duì)于夾具體也是固 定的,鉆孔精度較高.但是這種結(jié)構(gòu)對(duì)某些工件而言,裝拆不太方便.該鉆模板與夾具體多采用圓錐銷(xiāo)定位、螺釘緊固的結(jié)構(gòu).對(duì)于簡(jiǎn)單鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu). 別離式鉆模板如圖7-62b所示,這種鉆模板與夾具體是別離的,并成為一個(gè)獨(dú)立局部,且模板對(duì)工 作要確定定位要求. 工件在夾具體中每裝卸一次,鉆模板也要裝卸一次.該鉆模板鉆孔精度較高,但裝卸工件的時(shí)間較長(zhǎng),因而效率較低. 皎鏈?zhǔn)姐@模板如圖7

8、-62c所示,這種鉆模板是通過(guò)皎鏈與夾具體或固定支架連接在一起的,鉆模板可繞皎鏈軸翻轉(zhuǎn).皎鏈軸和鉆模板上相應(yīng)孔的配合為基軸制間隙配合(G7/h6),皎鏈軸和支座孔的配合為基軸制過(guò)盈配合 (N7/h6),鉆模板和支座兩側(cè)面間的配合那么按基孔制間隙配合(H7/g6).當(dāng)鉆孔的位置精度要求較高時(shí),應(yīng)予配制,并將鉆模板與支座側(cè)面間的配合間隙 限制在0.010.02mm 之內(nèi).同時(shí)還要注意使鉆模板工作時(shí)處于正確位置.圖 7-63所示是 為保證這一要求的幾種常用結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)情況選用.這種鉆模板常采用蝶形螺母鎖緊,裝卸工件比較方便,對(duì)于鉆孔后還需要進(jìn)行鍛平面、 攻絲等工步尤為適宜.但該鉆模板可到達(dá)的位

9、置精度較低,結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜.(臥固定式鉆模板饑分高式詁橫版1 鉆模坂.9鉆霧I一話模板；2站套開(kāi)口降板(c)密裱才鉆模板,I詁模坂一2一帖套Z曾輔WI攻捷式帖堆極I史具體；2導(dǎo)柱；3 ,T件.4站KU6；5鼻置；6多輔作動(dòng)A03 7-62帖頓板的結(jié)構(gòu)ffl7-63使鐐槌式苗模樞保待水平位置的幾種縉構(gòu) 懸掛式鉆模板如圖7-62d所示,這種鉆模板是懸掛在機(jī)床主軸或主軸箱上,隨主軸的往復(fù)移動(dòng)而靠 緊工件或離開(kāi),它多與組合機(jī)床或多頭傳動(dòng)軸聯(lián)合使用.圖中鉆模板4由錐端緊定螺釘將其固定在導(dǎo)柱2上,導(dǎo)柱2的上部伸入多軸傳動(dòng)頭 6的座架孔中,從而將鉆模板 4懸掛起 來(lái)；導(dǎo)柱2的下部那么伸入夾具體 1的導(dǎo)孔中,使

10、鉆模板 4準(zhǔn)確定位.當(dāng)多軸傳動(dòng)頭 6向下 移動(dòng)進(jìn)行加工時(shí),依靠彈簧 5壓縮時(shí)產(chǎn)生的壓力使鉆模板 4向下靠緊工件.加工完畢后, 多軸傳動(dòng)頭上升繼而退出鉆頭,并提起鉆模板恢復(fù)至原始位置.(2)鉆模板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在設(shè)計(jì)鉆模板的結(jié)構(gòu)時(shí),主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模 以及機(jī)床類(lèi)型等條件而定.要求所設(shè)計(jì)的鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造容易,并注意以下幾點(diǎn)： 在保證鉆模板有足夠剛度的前提下,要盡量減輕其重量.在生產(chǎn)中,鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來(lái)確定,一般在1030mm之間.如果鉆套較長(zhǎng),可將鉆模板局部加厚.此外,鉆模板一般不宜承受夾緊力. 鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置

11、精度直接影響工件孔的位置精度,因此至關(guān)重要.在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中,以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高,而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低. 焊接結(jié)構(gòu)的鉆模板往往因焊接內(nèi)應(yīng)力不能徹底消除,而不易保持精度.一般當(dāng)工件 孔距大于 坦.1mm時(shí)方可采用.假設(shè)孔距公差小于 也.05mm時(shí),應(yīng)采用裝配式鉆模板. 要保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性.如用懸掛式鉆模板,那么其導(dǎo)柱上的彈簧力必須足夠大,以使鉆模板在夾具體上能維持所需的定位壓力；當(dāng)鉆模板本身的重量超過(guò) 800N時(shí),導(dǎo)柱上可不裝彈簧；為保證鉆模板移動(dòng)平穩(wěn)和工作可靠,當(dāng)鉆模板處于原始位置時(shí),裝在導(dǎo)柱上經(jīng)過(guò)預(yù)壓的彈簧長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于工作行程的3倍,其預(yù)壓力

12、不小于 150N.(三)幾種典型鉆床夾具的結(jié)構(gòu)分析1. 鉆皎支架孔鉆模ci圖7 - 64所示為支架工序圖.20H9孔的下端面和 24 mm短圓柱面均已加工,本工序要求鉆皎 20H9孔,并要求保證該孔軸線到下端面的距離為25±0.05mm .si50圖7 65所示為在立式鉆床上鉆皎支架上20H9孔的鉆模.工件以 20H9孔的下端a 面、24 *口25 mm短圓柱面和R24mm外圓弧面為定位基準(zhǔn),通過(guò)夾具上定位套1的孔、定位套的端面和一個(gè)擺動(dòng)V形塊2實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位.為了裝卸工件方便,采用皎鏈?zhǔn)綁喊?和擺動(dòng)V形塊2夾緊工件.該夾具定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝卸工件方便,夾緊可靠.上一章已指出機(jī)床夾具總圖

13、中應(yīng)正確標(biāo)注出影響定位誤差、安裝誤差和調(diào)整誤差的有關(guān)尺寸和技術(shù)要求.該夾具的上述尺寸和技術(shù)要求的分析如下：定位副的制造誤差應(yīng)是影響定位誤差的因素,因此在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注出定位元件的精o 度和技術(shù)要求,如定位套孔徑24 T航mm,定位套與夾具體配合尺寸35H7/n6.定位元件工作外表與機(jī)床連接面之間的技術(shù)要求是影響安裝誤差的因素,而該鉆夾具與機(jī)床的連接面是夾具體底面A,因此定位元件工件外表與夾具體底面的技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)出,如襯套端面對(duì)夾具體底面 A的垂直度0.02mm.定位元件工作面與刀具位置之間的技術(shù)要求是 影響調(diào)整誤差的因素,對(duì)鉆夾具而言,鉆套軸線的位置即為孔加工刀具的位置,因此鉆套軸線與定位元

14、件工作面之間應(yīng)標(biāo)出必要的技術(shù)要求.如鉆套軸線與夾具體底面A的垂直度0.02mm,鉆套軸線與定位套端面的距離尺寸精度25也.015mm ,鉆套內(nèi)徑的尺寸公差20F7,鉆套與襯套之間、襯套與鉆模板之間的配合精度26F7/m6、32H7/n6等.鉆夾具的調(diào)整誤差也稱(chēng)導(dǎo)向誤差.此外還應(yīng)標(biāo)注出一些其他裝配尺寸,如銷(xiāo)子 3與V形塊2、與壓板4之間的配合尺寸 10G7/h6、 10N7/h6 等.1定位套i 2V形塊；3銅?。?壓板弓5爆母；6鼻栓,7校鏈；8夾具體；9材耋：10螺釘；11鉆會(huì)2. 釵鏈模板固定式鉆模圖7 66所示為在撥叉 45上加工直徑 8.4mm的M10底孔的工序圖和在立式鉆床上完成以上

15、工序的鉆?？倛D.祠,1KI.1工件以圓孔 15.81F8、叉口 51少 mm及槽14. 2mm作為定位基準(zhǔn),通過(guò)夾具上的定位軸6、扁銷(xiāo)1及偏心輪8上的對(duì)稱(chēng)楔塊等定位元件實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位,且符合基準(zhǔn)重合原那么.由于鉆孔后需要攻絲, 并且考慮使工件裝拆方便, 故該鉆模采用了可翻開(kāi)的皎鏈?zhǔn)姐@ 模板.:0C3仰 4G7口toO2|C*15 81h6圖7-66校鏈模板固定式鉆攜1一好南2ft定牛n 3一蜀Wn 4格事板,5_支承可；6定位軸3 7一模槌座；8營(yíng)心輪：9一晃具體 I夾緊時(shí),通過(guò)手柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪8,偏心輪上的對(duì)稱(chēng)楔塊插入工件槽內(nèi),在定位的同時(shí)將工件夾緊.由于鉆削力不大,故工作時(shí)比較可靠.鉆模板4用銷(xiāo)軸3采用基軸制裝在模板座 7上,翻下時(shí)與支承釘 5接觸,以保證鉆套的位置精度,并用緊定螺釘 2鎖緊.該夾具對(duì)工件的定位考慮合理,且采用偏心輪使工件既定位又夾緊,簡(jiǎn)化了夾具的結(jié)構(gòu).對(duì)該夾具所標(biāo)注的