孔系組合夾具及其應用

這是夾具俠（jiajoin）釋出的第 1434 篇技術文章

一、孔系組合夾具

1、孔系組合夾具

孔系列組合夾具是上世紀八十年代發展起來的，透過銷和孔確定元件之間相互位置的一種組合夾具。

2、孔系組合夾具優缺點

由於孔系列組合夾具是以銷和孔定位，故而它優點是精度高、剛性好、可靠性好，適合加工精度要求高的零件。由於孔系列組合夾具的裝配主要依靠計算機計算裝配尺寸，因此它缺點是對組合夾具拼裝人員的技術水平和組合夾具設計人員計算能力要求高，調整難度大，裝配效率相對於槽系列組合夾具較低。

圖1

3、孔系列組合夾具的分類及設計原理

（M16）、中（M12）、小型（MS）三個系列；基礎件、支承件、定位件、壓緊件、緊韌體、導向件、合件、其它件共八類元件。三個系列均以定位銷定位；定位孔和螺紋孔是規律分佈的，孔距各有不同；孔系夾具元件的定位孔採用鑲套結構。它的設計原理是在40mm x 40mm定位間距均勻分佈的基礎板上，以任意孔為圓點做0。01mm級差的直線調整，它的裝配精度能夠滿足夾具積累誤差不大於零件尺寸公差的1/3-1/5。孔系列組合夾具的兩銷一面的剛性定位結構，穩定性可與專用夾具媲美。

圖2

二、孔系組合夾具的應用

1、超長型孔系組合夾具的應用

劍桿織機主樑長度為2330～2730mm。用日本東芝加工中心加工。該機床的工作臺面長×寬尺寸為2200×1800mm。最長的主樑超出機床工作臺面達 1390mm。為了完成劍桿織機 新產品主樑的加工任務，我們在技術人員的配合下。採用8塊1000×1000mm的孔系基礎板。在機床的檯面上，以倒臺階式的組裝結構，向機床檯面兩側外延伸的辦法。組裝成 2800mm的超長檯面。為防止孔系基礎板受力彎曲變形，在幾塊基礎板上的定位孔中，插入若干個直徑為16mm的定位銷。有效地增強了組裝檯面的剛性。在孔系基礎板上面，再組裝兩塊180×120×60mm的槽系基礎板。根據不同的主樑長度，移動兩塊槽系基礎板，既可調整組裝用於支撐和夾緊主樑的位置，就能夠加工幾種長度的主樑 。應用這種組合夾具解決了超長零件的加工，併為今後加工此類零件積累了經驗打下基礎 。

2、中牆板孔系組合夾具的應用

中牆板是細紗機的主要件，屬於框架薄板類零件，加工時極易變形。我們採用一塊1000×1000×50mm的孔系基礎板，以及壓緊鉗和支承件。組成一套粗精銑中牆板大面的夾具。另外，又用一塊1000×1000×50mm的孔系基礎板，配合自己設計製造的支撐塊，組裝成一套夾具，用於粗精銑中牆板另一面，解決了中牆板的加工。不僅取得了滿意的效果，而且減少了專用夾具設計製造的工作量 。

3、複雜零件孔系組合夾具的應用

劍桿織機凸輪箱和角尺箱是比較複雜的零件。我們根據零件的特點，採用基礎板、方箱 等孔系組合夾具元件，專門選用和配製了一些附件，組成一套夾具 ，使用效果非常滿意。

4、超能力加工

刷毛機鋼架長×高尺寸為 1600×1500mm，其尺寸已超出長×高1400× 1095mm的雙面基礎角鐵的尺寸。為解決刷毛機鋼架的加工難題，我們大膽創新，在長×高為1400×1095mm的雙面基礎角鐵上。把四塊850×850×50mm的孔系基礎板分別固定在雙面基礎角鐵的四個角上組裝成超大型的蝶式基體。在這個蝶式基體上，用孔系組合夾具元件組裝刷毛機鋼架的定位與夾緊，即可進行加工 。

三、

孔系組合夾具在葉片加工中的應用

由於孔系列組合夾具元件自身所具有的高精度的定位精度，高精度的特點，用孔系列組合夾具組裝飛機發動機精密零件夾具，更適用解決導向葉片觀察孔加工的問題。選用孔系列組合夾具來解決精密零件的加工問題，這樣既保證了零件的精度，又保證了製造週期，還降低了製造費用。

1、導向葉片定位基準分析

本導向葉片以外圓 A、槽 B及平面 C、D為本工序基準 ，加工導向葉片觀察孔Φ0。5mm，孔與y軸夾角為11。5°，導向葉片觀察孔的位置精度為0。08mm。如圖3所示。

圖3 導向葉片

（1）夾具要求

被加工孔的軸向與夾具底平面垂直，葉片角向定位準確，夾具的重複定位精度好。

（2）定位分析

葉片以平面基準C與平面基準D為主定位，限制3個自由度；2個短圓柱銷做次定位，限制2個自由度，並確定圓心位置；1個短圓柱銷做葉片在角向定位，與短斜面相切，限制葉片沿X軸方向旋轉（如圖4所示）。

圖4 安裝定位

2、夾具調整

（1） 外圓定位調整由於2點可以確定圓弧的中心位置 ，故用2個直徑為 12mm 的銷子定位葉片的外圓基準 A—RXX。在計算機中計算出 2個銷子的中心位置。用鑽模板與偏心銷鍵按照資料調整好位置；

（2）角向定位調整葉片的角向定位位置；

（3）基準面臺階差的調整；

（4）鑽模板的調整；

（5）夾緊用兩套壓板分別壓緊葉片上下緣板端面，用頂緊 螺栓頂緊葉片下緣板圓弧處 ，以防止鑽孔時葉片發生位移。

透過實際使用由孔系列組合夾具元件裝配出的觀察孔的鑽具，該套夾具的穩定性特別好，加工出的4片葉片的檢驗資料一致 ，檢驗資料證實觀察孔的位置精度為不到0。02mm在設計給定的公差0。08mm範圍內，比用數控鏜床加工出的孔的位置度還要好 。一套專用夾具的設計製造費用約為1。2萬元左右，它的設計製造週期達到30天甚至更長時間。同樣一套組合夾具節省95％的夾具製造材料費用，不但直接給公司節省1。2萬元的費用；它還將專用夾具的生產準備週期30天壓縮為 1～2天，可以節省90％的夾具設計製造時間。

結 語

孔系組合夾具確實能大幅度節省生產準備時間和巨大的夾具製造費用 ，因此組合夾具為製造業快速發展提供了有力的保障 。

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