数控机床钻孔加工用快速夹具的设计

张 余

（浙江工贸职业技术学院 汽车与机械工程学院，温州 325003）



数控机床钻孔加工用快速夹具的设计

张 余

（浙江工贸职业技术学院 汽车与机械工程学院，温州 325003）

摘 要：本文主要介绍数控机床钻孔加工用快速夹具的设计与实现，主要解决了现有的条形工件钻孔时固定不牢的问题。该数控车床钻孔加工用夹具适用于条形工件钻孔时固定使用，对工件固定牢固可靠，操作方便，能稳定保证工件的加工精度，减少辅助工时，提高劳动生产率。

关键词：数控机床 钻孔 夹具 工件

1 研究开发内容和技术关键

1.1 问题的提出

早期的机床夹具，如车床的鸡心夹头和卡盘、刨床的虎钳，是和机床同时诞生和发展起来的。由于他们与机床配套供应用户，一般也称为机床附件，是通用机床夹具的鼻祖。现代的专用夹具是伴随着大批量生产的发展而发展出现的，特别是和汽车工业的发展密切相关。专用夹具的使用，一方面缩短了工序时间，降低了加工成本；另一方面，夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因此，在何种生产条件下使用哪种类型的夹具才是经济合理的，即夹具的经济性，一直都是夹具结构发展和设计的主要问题。

而锁具的加工，多是从事大批量生产的企业。他们多数采用专用夹具，但是很难适应实际生产的多变性。同时，要应用到数控机床和加工中心，就对被固定加工件的夹具的使用性能和结构提出了新的要求，特别是以钻孔加工的定位柔性夹具。以数控机床为基础建立的现代柔性制造单元和柔性制造系统，均需要一种组装时间短、灵活机动的夹具系统。同时，夹具系统也已经具备从专用夹具发展到组合夹具的生产趋势。

1.2 设计实现

数控机床钻孔加工用快速夹具，主要解决了现有的条形工件钻孔时固定不牢的问题。其技术特征在于：本体置于作业台上，包括夹具本体及作业台；所述本体上设有横向切槽和纵向切槽；所述纵向切槽比横向切槽深，正面呈“凹”型，俯视呈“田”型；所述本体中心处设有孔，孔两侧设有弧形通槽Ⅰ，通槽Ⅰ下方设有矩形通槽Ⅱ；所述通槽Ⅰ与通槽Ⅱ连通，所述通槽Ⅰ上方设有加工孔；本体还设有附加装置，附加装置包括辅助连接件、连接柱及气缸；所述连接柱置于作业台上，连接柱与气缸连接，连接件与连接柱通过销连接；所述连接件与本体的横向切槽配合。本体四角设有螺钉孔，穿过螺钉孔通过螺钉固定于作业台上。

1.3 结构具体实现方式

下面结合附图对本设计作进一步说明：

图2 本体1的结构示意图

如图1、图2所示，夹具包括夹具本体1及作业台2。本体1置于作业台2上，本体1上设有横向切槽12和纵向切槽13，纵向切槽13比横向切槽12深，正面呈“凹”型，俯视呈“田”型；本体1中心处设有孔3，孔3的位置选择由待加工工件所需钻孔位置和距离确定；孔3两侧设有弧形通槽Ⅰ4，通槽Ⅰ4下方设有矩形通槽Ⅱ5，通槽便于放置待加工工件及清理钻孔遗留的切屑；通槽Ⅰ4与通槽Ⅱ5连通，待加工工件置于通槽Ⅰ4内；通槽Ⅰ4上方设有加工孔6，刀具通过加工孔6对待加工工件进行钻孔或铣槽作业；切削的废料落入通槽Ⅱ5内；作业台2上设有冷却装置，冷却装置内置冷却液，对工件加工部位进行冷却；本体1还设有附加装置7，附加装置7包括辅助连接件8、连接柱9及气缸10；连接柱9置于作业台2上，连接柱9与气缸10连接；所述连接件8与本体1的横向切槽12配合；连接件8中部和连接柱9顶部分别设有连接孔；连接件8与连接柱9由连接孔通过销11连接；待加工工件放入通槽Ⅰ4内连接件8置于横向切槽12内，压住待加工工件；通过销11把连接件8与连接柱9连接起来；启动作业台2下部的气缸10，气缸10向下用力，通过连接柱9固定连接件8牢牢压住大加工工件，启动钻孔刀具；穿过加工孔6对待加工工件进行作业。实践证明，该实用新型固定牢固、快速、准确，加工方便。

本体1四角设有螺钉孔21，并穿过螺钉孔21通过螺钉固定于作业台2上，四角固定稳定牢固。该数控车床钻孔加工用夹具适用于条形工件钻孔时固定使用，对工件固定牢固可靠，操作方便，能稳定地保证工件的加工精度，减少辅助工时，提高劳动生产率。

2 总结

本数控机床钻孔加工用快速夹具的设计，主要从功能结构上实现了条状零部件加工过程中的加紧和定位，并且能够使夹具与工件的定位基准相接处，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对位置。

参考文献

［1］韩震宇，计正寅.计算机辅助夹具设计CAD系统的思考［J］.工业设计，2015，（7）：157-159.

［2］张国政，刘有余.机床夹具定位误差的计算机辅助数据处理［J］.制造技术与机床，2012，（4）：126-130.

Design of Fixture for the NC Machine Tool for Drilling

ZHANG Yu
（College of mechanical and automobile engineering，Zhejiang Industry and Trade Vocational College，Wenzhou 325003）

Abstract:This paper mainly introduces the NC machine tool for drilling design and implementation of rapid fixture， problems of fixation mainly solve the workpiece when the existing drilling bar. The CNC lathe machining of the hole drilling jig applicable to bar drilling workpiece fixed us e， the workpiece is fixed and firm and reliable， easy to operate， to ensure the stability workpiece machining accuracy， reduce auxiliary working hours， improve labor productivity.

Key words:CNC machine tools， drilling， fixture， workpiece