自定心钻夹具在钻加工中的应用

摘 要：本文主要通过公司典型零件-变速箱体的钻加工为例，介绍三点自定心夹具在钻加工中的应用。并通过与传统的钻模进行对比，从夹具的定位和加工效率两个方面来阐述三点自定心夹具的特点。

关键词：自定心；钻夹具；机械加工；变速箱体

一、问题的提出

公司现有多种零部件，需在钻床上钻加工，其中许多批量极大的产品多采用传统钻模加工制作。但传统钻夹具定位精度较差，压装方式落后，不仅影响产品质量的稳定性，而且影响产品生产效率。为满足公司高质量、高效率、低成本的要求，必须对传统的夹具进行优化改进。

故本文主要针对上述现象，以变速箱体的钻加工为例，自行设计制作了一套变速箱体用三点自定位钻夹具，利用该夹具提高变速箱体的钻加工的质量和生产效率。

二、试验过程概述

1.对传统钻模的分析

公司变速箱体的原用传统钻模如图一所示：

该钻模结构简单，主要由钻模体和钻头组成。加工变速箱体时，首先通过钻模体定位外圆和定位平面分别与工件的基准孔和基准面配合来定位工件，然后通过压板将钻模和工件在工作台上压紧，然后加工工件。

由于变速箱体的基准孔的大小存在一定的误差，而钻模体的定位外圆尺寸是固定不可调的。因此经常出现钻模定位外圆无法放入工件基准孔中，导致产品无法加工；或是钻模与工件基准孔之间的配合间隙过大，影响产品的精度。为准确定位工件，必须减小基准孔的公差，这个上工序的加工带来了很大的困难。而且钻模在工件上定位后，需用压板压紧后方可加工，这给工件的压装和拆卸都带来了很大的不便，影响加工效率。

2.新夹具的设计制作

通过对传统夹具的分析，并结合变速箱体的结构特点可知，要保证产品的精度的，必须尽量消除钻夹具与工件基准孔之间的配合间隙，提高定位的精度；而要提高产品的加工效率，则需对原有的压装方式进行改进，在保证钻夹具与工件压装紧固的前提下，尽可能的减少压装的工作量。因此，夹具的改进必须满足定位准确，装夹方便两点要求。

最终设计制作了三点自定心钻夹具（如图二），来代替原有钻模完成变速箱体的钻加工。

该夹具主要由钻模体，调整螺母，顶针，吊杆销等组成，其主要工作原理：首先旋转调整螺母，通过吊杆销对三顶针的顶尖组成的外圆直径进行调整，使其略小于变速箱体基准孔的直径；然后将夹具体放入工件基准孔中，保证钻夹具定位面与工件定位面贴合，将调整螺母下旋，使三顶针顶紧孔内壁，然后便可加工工件；工件加工完成后，将调节手柄上旋，松开三顶针后，便可将钻夹具取出。

通过该三点自定心钻夹具的工作原理可知道，该夹具利用可调三顶针定位消除了钻夹具与工件基准孔间的配合间隙，提高了产品精度。同时该夹具利用可调节三顶针自定基准孔中心，降低了对上工序基准的加工精度要求，给上工序加工提供了较大的便利；而且该夹具的自定心的三顶针，定位的同时亦完成了装夹，并且无需辅助工件即可完成装夹，缩短了装夹时间，提高了加工效率。

三、总结

三点自定心夹具制作完成后，通过小批量产品的试制加工验证，该夹具能够准确定位工件和快速装夹工件，有效的保证了产品的质量的同时较大的提高了产品的加工效率。并且该三点自定心夹具的，可在公司多类产品中推广、应用。

参考资料

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