镗孔夹具设计分析与研究探讨

张乃千 刘路

摘 要： 在对带有孔的箱体类零件加工的时候，需要镗床进行精加工，而在镗孔的加工中，需要专用夹具进行夹持，本文通过夹具设计分析、夹具定位设计、夹具主体设计，设计出一套符合箱体类零件镗孔的夹具，提高镗孔的加工质量和加工精度。

关键词： 夹具设计分析；夹具定位设计；夹具主体设计

1.夹具设计分析

镗孔的夹具组成主要包含以下几个内容：

（1）定位支撑元件，该装置是对加工零件进行支撑的作用；

（2）夾紧装置，该装置是将元件进行夹紧，保证工件在加工时候不变；

（3）连接定向元件，该元件是与夹紧装置一起使用，是夹紧零件的作用；

（4）导向元件，保证零件在加工时候刀具与零件的位置不变；

（5）夹具体，这个是夹紧的主体，用来配置各种元件，组成一个夹具。

对夹具设计的时候，需要研究分析加工的定位，需要分析零件的六自由度，分别为X，Y，Z轴的移动和X，Y，Z轴的旋转，如图1.1，通过六自由度的分析，可以合理安排布置工件的支撑点，使零件有一个正确的位置，并在工件加工的时候不发生位移，在工件定位的时候，避免工件产生不完全定位、过定位和欠定位。

2.夹具定位设计

对夹具定位元件设计的基本要求如下：

（1）限位基面应该具有足够的精度，只有精度到达要求，才能保证工件定位；

（2）限位基面具有良好的耐磨性，工件需要夹持与拆卸，需要保证具有耐磨性能；

（3）支撑元件具有足够的刚度、强度，在工件加工的时候，工件需要加紧和切削，力量会传递给定位元件；

（4）定位元件具有良好的工艺性能。

在夹具的设计中，比较常用的定位方式如下：

（1）通过平面进行定位，平面定位的选取，可以选取较小的平面定位、面积大的平面定位、毛坯面定位，这种定位一般选取工件下表面进行定位，利用支撑钉。

（2）工件以外圆柱定位，当加工的工件为圆柱形，或者对称元件的时候，可以采用V形块，也可以利用定位套或者半圆定位座；

（3）通过内孔进行定位，在一些工件上，有小的内孔，可以选取销通过内孔进行定位。

针对箱体类零件的夹具定位，由于箱体上会有孔，所以可以采用一面两孔进行定位，最终设计如图2.1。

3.夹具主体设计

夹紧装置的设计，基本是由动力装置、中间传力装置、夹紧机构这几部分组成，在设计的时候基本要求如下：

（1）在夹紧的时候不要改变工件的位置和占据工价加工的表面；

（2）夹紧力不要破坏零件，也不要使零件变形；

（3）夹紧装置需要满足自动化加工的需求；

（4）性能要好，寿命要长。

对刀及引导装置设计，它的作用是可以快速确定工件和刀具的相对位置，使加工时候提高效率，在这个装置中，需要利用对刀塞尺，它的作用就是在对刀的时候不将刀与对刀块直接接触，不会破坏刀或者磨损到刀。

引导装置是在对孔进行加工的时候，对刀引导的作用，主要是镗套，镗套在分类上有固定式和回转式，本夹具的镗套采用回转形式的，如图3.1，这种镗套在对工件进行加工的时候，镗套可以随着镗刀的镗杆一起转动，这样使得镗杆与镗套没有相对位置，只有上下的移动，优点就是在加工的时候，不会产生机械热，同时还会避免镗杆与镗套之间的咬死现象。

结论

在机械加工过程中，为了能满足零件的加工质量和加工精度，需要对工件进行定位和夹持，并提高零件的加工效率，这种装置就是夹具，夹具设计中，通过六自由度的原理对零件进行定位，在定位过程中，避免过定位的产生，夹具的设计原则本着结构简单、安装方便、更换容易，造价低廉，最终还能满足零件加工。

参考文献

[1]吴拓.简明机床夹具设计手册.[M].北京：化学工业出版社.2010.

[2]陈宏均.实用机械加工工艺手册.[M]. 北京：机械工业出版社.1995.

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