板梁類零件鉆孔工裝設(shè)計制作

李 軍，趙 寒，陳 紅，李復(fù)剛，黃雪晴

(1．湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系，2．十堰三助裝備工程技術(shù)有限公司，湖北十堰442000)

在機械加工的過程中，鉆孔是經(jīng)常用到的加工方式。當零件的數(shù)量不大，孔的精度要求不高時，可以在零件上劃線，直接將孔鉆出來。當零件的數(shù)量很大，孔的精度要求比較高時，則需要制作鉆孔工裝來輔助定位鉆孔，提高效率，降低成本，來實現(xiàn)零件的大批量生產(chǎn)。根據(jù)不同的零件，外形不同，大小不同，鉆孔工裝的要求也不同。

在傳統(tǒng)的大批量板梁類零件的鉆孔中，一般用到的鉆孔工裝大多為蓋板形式。即在一塊模板上，根據(jù)所要加工零件上孔的位置要求，在模板上把相應(yīng)的孔做出來，裝上鉆磨套，然后在鉆模板上把相應(yīng)的定位做好。使用時，將鉆孔工裝和要加工的零件，定位，緊固在鉆床上，鉆頭通過鉆模板上的孔導(dǎo)向，在零件上相應(yīng)的位置加工出所要求的孔。該種加工方式多為人工裝夾操作鉆孔。

上述加工方式多適合于加工厚度較薄，重量較輕，單面鉆孔的板梁類零件。一旦加工的板梁零件厚度較大，重量較重，需雙面鉆孔時，該加工方式就表現(xiàn)出許多的缺點和不足：一是零件較厚時，則鉆孔時要求的深度加大，由于鉆頭的擺動，導(dǎo)致鉆出的孔不合格。二是零件較重，則每次裝夾時，工人取放零件耗費的體力和時間更多，影響工效。三是零件需雙面鉆孔時，則需要增加相應(yīng)面的蓋板式鉆孔工裝，兩面需鉆孔，就需要制作兩套鉆孔工裝。鉆孔時，每加工完一個面，進行下一個面的鉆孔加工時，就需要更換一次鉆孔工裝，重新對零件定位裝夾一次。加工兩個面就要更換兩次工裝，裝夾兩次零件，使零件兩面間孔的相對位置和精度很難保證，降低了零件的合格率，增加了工人的工作強度和工作量，使大部分時間都浪費在了工裝更換和零件裝夾中，嚴重降低了工作效率。

因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種新型的板梁類零件鉆孔工裝，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

1 技術(shù)方案設(shè)計

為解決上述問題，本產(chǎn)品目的在于提供一種加工厚度較大，質(zhì)量較大零件，能雙面鉆孔且加工精度高的板梁類零件鉆孔工裝。

為實現(xiàn)上述目的，本產(chǎn)品采取的技術(shù)方案為：設(shè)計支承零部件實現(xiàn)工裝的支承、高度調(diào)整和翻轉(zhuǎn)功能；設(shè)計安全零部件保證工作安全；設(shè)計工作零部件實現(xiàn)鉆孔加工；設(shè)計裝夾零部件實現(xiàn)工件夾持。其具體各部分設(shè)計為：

支承零部件設(shè)計：為實現(xiàn)鉆孔工件高度位置可調(diào)和翻轉(zhuǎn)功能，可設(shè)計一帶同步伸縮氣缸和升降桿的支架，通過同步氣缸調(diào)整工件高度，使工裝具有更大的工作自由度。另外，在伸縮氣缸升降桿的頂部設(shè)計一根翻轉(zhuǎn)軸，以滿足工件正反兩面都需要加工時可以輕松翻轉(zhuǎn)工件。

安全零部件設(shè)計：為保證安全，在同步伸縮氣缸上設(shè)置一對高度限位板。

工作零部件設(shè)計：為滿足零件兩面加工需要，分別設(shè)計上鉆模板和下鉆模板，上、下鉆模板是可拆卸、更換的，以滿足不同工件加工需要。同時，將上、下鉆模板通過4根連接柱連成一體，固持于翻轉(zhuǎn)軸上。需要鉆孔的板梁零件則安裝于上、下鉆模板之間。為精確安裝鉆孔工件，還需要在上、下鉆模板之間設(shè)置一導(dǎo)向零件，以方便板梁鉆孔零件裝卸。

裝夾零部件設(shè)計：為避免工件在加工過程移動，提高鉆孔精度，還需要設(shè)計一裝夾部件，分別安裝在上、下鉆模板上，以夾緊工件。

2 工裝結(jié)構(gòu)及工作方式

如圖1所示，板梁類零件鉆孔工裝主要由支架1、一對同步伸縮氣缸2、翻轉(zhuǎn)軸3、上鉆模板4、下鉆模板5、零件導(dǎo)向塊6以及零件夾緊裝置7等幾部分組成。

圖1 板梁類零件鉆孔工裝結(jié)構(gòu)圖

其中，所述同步伸縮氣缸2豎直安裝于支架1的兩側(cè)，伸縮氣缸頂端安置一升降桿8，該升降桿可由同步伸縮氣缸2驅(qū)動而上下升降。在升降桿的頂部設(shè)有軸套9。翻轉(zhuǎn)軸3支承于軸套9上。

上、下鉆模板通過連接柱10連接成一體，并固持于翻轉(zhuǎn)軸上，且上、下鉆模板呈相對設(shè)置。零件導(dǎo)向塊設(shè)置在上、下鉆模板之間；鉆孔零件夾緊裝置安裝于上、下鉆模板上。通過零件導(dǎo)向塊和零件夾緊裝置來實現(xiàn)鉆孔零件的裝夾和定位。

在同步伸縮氣缸之間設(shè)有一對高度限位板11，來限制零件的高度。

工裝的工作方式如下：通過所述翻轉(zhuǎn)軸3來實現(xiàn)上鉆模板4、下鉆模板5的翻轉(zhuǎn)和互換，既節(jié)省了工人裝夾時翻轉(zhuǎn)零件浪費的時間，又避免了二次裝夾影響零件轉(zhuǎn)孔的精度，大大提高了工人的工作效率。

3 工裝特點

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本產(chǎn)品具有如下有益效果：工裝通過將上鉆模板、下鉆模板連接成一體，并增加翻轉(zhuǎn)和伸縮機構(gòu)，從而實現(xiàn)上、下鉆模板的翻轉(zhuǎn)和互換，與傳統(tǒng)鉆孔方式相比，既節(jié)省了工人裝夾時翻轉(zhuǎn)零件浪費的時間，又避免了二次裝夾影響零件轉(zhuǎn)孔的精度，很好的提高了工人的工作效率。

4 工裝成效

工裝由東風汽車公司采用后，極大提高了其工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，工裝獲國家實用新型專利，名稱“一種板梁類零件鉆孔工裝”，專利號“ZL 2014 2 0156268．X”。