軸套零件鉆孔夾具的設計研究

師超紅 楊明霞

摘要：為了保證工藝流程的合理性，要結合設計要求落實具體設計工作，對夾具關鍵技術予以全面管理，踐行精細化設計原則，確保整體質(zhì)量滿足預期。本文簡要分析了軸套零件鉆孔夾具設計的準備工作，并對具體設計內(nèi)容和誤差分析予以討論。

關鍵詞：軸套零件;鉆孔夾具;設計內(nèi)容;誤差分析

中圖分類號：TG751.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0022-02

0? 引言

在金屬機械加工中，夾具具有重要的應用價值，為了維持其加工精度，要選擇端面定位處理的方式，有效優(yōu)化加工效果，維持整體應用效率。

1? 準備工作

1.1 設計準備? 在軸套零件鉆孔夾具設計工作開始前，要充分關注曲軸油孔和表面的清潔性，確保產(chǎn)品質(zhì)量和設計內(nèi)容都能貼合實際需求，從而維持應用質(zhì)量、經(jīng)濟效率的平衡。一般而言，要采取特殊的夾具或者是驅(qū)動裝置進行表面處理，對曲軸的油孔和外表面予以控制，不僅能提升應用效率還能有效維持緊湊性。另外，要結合設計要點和具體要求，從布孔零件、固孔要求等方面落實準備工作，從而確保精度參數(shù)和應用標準都能滿足專用夾具設計的基本要求，維持加工作業(yè)效率。除此之外，也要全面分析夾具設計的經(jīng)濟性，要從尺寸技術標準、定位元件配合尺寸、機床和夾具聯(lián)結配合尺寸等方面進行集中分析[1]。

1.2 定位準備? 為了保證后續(xù)設計工作的合理性，要明確軸套零件鉆孔夾具設計定位處理的重要意義，確保能落實匹配的定位分析模式，從而提升設計工序的合理性和規(guī)范性，減少設計誤差對后續(xù)應用管理造成的影響。目前較為常見的定位處理方式就是六點定位。其基本原理為：物體在某個方向可以進行位置確定后，就要限制這個方向的自由度，保證工件在空間內(nèi)處于相對較為穩(wěn)定的位置，并且要限制六個自由度，從而完成六個支承點的定位元件分析和基準面匹配分析，這種分布六個支承點以限制六個自由度的方式，能更好地提升夾具定位評估的效果，確保能在固定的方向和位置完成分析。另外，六點定位模式還能確定引導裝置和對刀裝置，結合對應的設計方案確定工件的具體夾緊方式，從而為后續(xù)設計夾緊機構提供保障。與此同時，六點定位能匹配元件和裝置結構形式完成分析，確定總體的輪廓以及具體的模式，為后續(xù)全面提升軸套零件鉆孔夾具設計水平提供保障[2]。

2? 軸套零件鉆孔夾具設計內(nèi)容

為了保證金屬機械加工流程的穩(wěn)定性和規(guī)范性，要確保工件能在機床的準確位置，并且按照具體要求保證夾緊的穩(wěn)定性，維持加工效率。因此，要對端面次定位面和夾緊處理工序予以關注，提升定位的可靠性和加工的水平，一定程度上保證設計規(guī)范的標準化。

2.1 工序分析

在軸套零件鉆孔夾具設計工作中，有效完成工序的處理和評估非常關鍵，是保證具體設計內(nèi)容有序開展的重點。對應的工序內(nèi)容主要包括以下幾點：

第一，要按照工序圖（圖1）完成鉆孔處理，設定為？準8。

第二，要對尺寸精度予以集中控制，軸向位置尺寸和公差設定為56±0.1mm，徑向的位置要保證基準點A對稱度能滿足0.12mm。

第三，整體設計內(nèi)容中，工件材料選擇的是？漬45鋼，基礎調(diào)制硬度為20HRC到25HRC之間，選擇立式鉆床，型號為Z525[3]。

第四，對應加工的刀具選取高速鋼。

2.2 繪圖處理

在完成工序分析和判定評估后，就要繪制對應的設計圖，并且利用雙點劃線的方式完成工件圖的設計處理。

2.3 確定定位模式

為了保證軸套零件鉆孔夾具設計的合理性，要選取適當?shù)亩ㄎ辉?，有效匹配對應的定位處理方案，從而提升綜合應用效果。在？準48H7圓孔位置進行4點定位，并且采取間隙處理的方式維持圓柱長心軸控制模式，端面定位則利用小端面定位控制處理模式，具體定位設計圖見圖2。

2.4 導向裝置的設置

為了保證整體設計工序流程的合理性和規(guī)范性，要結合鉆孔工序等具體操作，匹配固定鉆套模式，有效整合外圓結構和鉆模板結構的配合度，維持套管規(guī)格的處理效果。選取的鉆套尺寸為A8*20，滿足JB/T（2010）標準[4]。

2.5 夾緊處理

在整個軸套零件鉆孔夾具設計工序中，要保證夾緊結構的應用效率和控制效果，因此，要匹配對應的設計方案選取合理的夾緊機構，維持定位心軸處理模式，在定位心軸位置續(xù)借一段螺紋結構，開口墊圈的位置利用螺母進行夾緊處理。與此同時，要關注帶肩螺母的最大直徑，保證小于工件孔直徑范圍，這樣能提升工件應用處理的實效性，并且便于集中的拆卸處理，減少后期維護管理產(chǎn)生的問題，螺母的選擇和墊片的選擇都要滿足設計標準和工件應用要求[5]。

2.6 夾具體的確定

對于整個設計工序而言，為了提升對應設計應用效果，要保證定位心軸結構能在夾具體的設計孔中，并且利用螺母完成對應的緊固處理，避免夾緊工件后心軸轉(zhuǎn)動造成的應用問題，配置平衡止轉(zhuǎn)的處理元件，就能維持應用的效果。具體設計方案見圖3。

另外，要結合對應的設計方案和應用要點，保證固定鉆套裝備能在鉆模板上發(fā)揮作用，最關鍵的是，鉆模板要配置內(nèi)六角螺釘結構，固定在夾具的相應位置上，就能提升應用效果，匹配圓柱銷定位系統(tǒng)，優(yōu)化控制效果。與此同時，夾具體一般是采取鑄鐵件，若是具體應用情況需要，也可以采取鋼板焊接結構。

2.7 裝配圖處理

在完成基礎設計工序后，就要進行裝配圖的標注處理，要集中標注具體內(nèi)容，以保證其應用效果最優(yōu)化，減少誤操作對夾具應用效率產(chǎn)生的影響。

第一，要標注夾具的具體輪廓尺寸[6]。

第二，要標注夾具結構的長度尺寸、寬度尺寸以及高度尺寸，形成三維立體結構模式。

第三，要對夾具內(nèi)各個配件的尺寸予以標注，包括定位元件和工件、心軸定位工件、鉆套和麻花鉆配套工件等。

第四，要標注定位心軸和鉆套的相對尺寸，設置為56±0.02（工件公差的1/3-1/5）。

第五，要標注鉆套中心位置和定位心軸的中心位置基準點匹配對稱度，設置為±0.02。

第六，要標注定位心軸和夾具體的具體尺寸。

3? 軸套零件鉆孔夾具誤差分析

為了保證設計工序和最終設計結果合理有效，要結合夾具的應用效果進行定位誤差的分析，從而保證相應工作都能有序開展，維持設計方案的總體效果。

3.1 軸向定位誤差的分析

所謂軸向定位誤差，指的就是？準8孔中心位置和端面尺寸之間的誤差，要對基準不重合誤差和位移誤差進行分別討論。

①針對基準不重合誤差，在夾具定位基準和工序基準重合的情況下，基準不重合誤差為零。

②針對基準位移誤差，若是處于平面定位狀態(tài)，基準位移誤差一般忽略不計，此時設定為零。

而最終的軸向定位誤差就是基準不重合誤差和基準位移誤差的總和。

3.2 徑向定位誤差的分析

在夾具設計中，徑向定位誤差指的就是？準8孔中心位置和基準A對稱度之間的誤差參數(shù)。因為工序基準是基礎軸線，因此，定位心軸的定位基準校對的軸線結構。

①針對基準不重合誤差，在夾具定位基準和工序基準重合的情況下，都顯示？準48H7圓孔，此時，基準不重合誤差為零。②針對基準位移誤差，若是定位心軸處于水平放置狀態(tài)，設備的銷結構和孔表面單邊結構會形成接觸，此時，按照■進行計算[7]。

而軸向定位誤差是基準不重合誤差和基準位移誤差的總和。

除此之外，還要對軸套零件鉆孔夾具的夾緊力予以分析，鉆？準8孔的基礎切削力數(shù)值有限，螺紋的允許夾緊力能超過5kN，這就大大超出了切削力的實際需求，因此，若是單獨從夾緊力的角度分析，選取尺寸較小的螺紋結構即可。然而，整個設計方案中定位孔自身的尺寸較大，心軸也較粗，因此，為了保證整體夾緊效果和應用水平，要選取M16螺紋結構，維持總體設計效果。

4? 結束語

總而言之，在生產(chǎn)過程中遭遇軸套類零件鉆孔加工的情況較多，為此，要匹配對應的定位處理模式提升夾具應用控制效果，利用心軸完成定位，并借助零件端面的次定位面維持應用效果，滿足夾具設計的基本要求，并且能提升加工的精度，為全面優(yōu)化軸套零件生產(chǎn)工作提供保障。

參考文獻：

[1]吳敬.軸套零件鉆孔加工夾具設計[J].金屬加工（冷加工），2016（4）：44-45.

[2]張占義.薄壁長軸套類零件雙面加工專用機床設計[J].裝備制造技術，2016（3）：66-68.

[3]劉潤春.軸套類零件的數(shù)控車編程與加工方法探析[J].內(nèi)燃機與配件，2021（6）：78-79.

[4]劉明榜，臧元甲，范存輝.短軸套類零件參數(shù)化工藝規(guī)程編制的研究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2020（3）：39-41.

[5]李寧，劉峙.小型軸套類零件徑向鉆孔工藝的改進[J].模具制造，2016，16（7）：53-55.

[6]馬婷婷，龔紅英，仇丹丹，等.基于Deform-3 D的車用下軸套零件冷擠壓模具結構優(yōu)化設計[J]. 精密成形工程，2017（4）：26-30.

[7]盛松梅.基于軸套類零件拋光工藝夾具設計的研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2018（34）：308-309.