师超红 杨明霞

摘要：为了保证工艺流程的合理性，要结合设计要求落实具体设计工作，对夹具关键技术予以全面管理，践行精细化设计原则，确保整体质量满足预期。本文简要分析了轴套零件钻孔夹具设计的准备工作，并对具体设计内容和误差分析予以讨论。

关键词：轴套零件;钻孔夹具;设计内容;误差分析

中图分类号：TG751.1                                  文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）16-0022-02

0  引言

在金属机械加工中，夹具具有重要的应用价值，为了维持其加工精度，要选择端面定位处理的方式，有效优化加工效果，维持整体应用效率。

1  准备工作

1.1 设计准备  在轴套零件钻孔夹具设计工作开始前，要充分关注曲轴油孔和表面的清洁性，确保产品质量和设计内容都能贴合实际需求，从而维持应用质量、经济效率的平衡。一般而言，要采取特殊的夹具或者是驱动装置进行表面处理，对曲轴的油孔和外表面予以控制，不仅能提升应用效率还能有效维持紧凑性。另外，要结合设计要点和具体要求，从布孔零件、固孔要求等方面落实准备工作，从而确保精度参数和应用标准都能满足专用夹具设计的基本要求，维持加工作业效率。除此之外，也要全面分析夹具设计的经济性，要从尺寸技术标准、定位元件配合尺寸、机床和夹具联结配合尺寸等方面进行集中分析[1]。

1.2 定位准备  为了保证后续设计工作的合理性，要明确轴套零件钻孔夹具设计定位处理的重要意义，确保能落实匹配的定位分析模式，从而提升设计工序的合理性和规范性，减少设计误差对后续应用管理造成的影响。目前较为常见的定位处理方式就是六点定位。其基本原理为：物体在某个方向可以进行位置确定后，就要限制这个方向的自由度，保证工件在空间内处于相对较为稳定的位置，并且要限制六个自由度，从而完成六个支承点的定位元件分析和基准面匹配分析，这种分布六个支承点以限制六个自由度的方式，能更好地提升夹具定位评估的效果，确保能在固定的方向和位置完成分析。另外，六点定位模式还能确定引导装置和对刀装置，结合对应的设计方案确定工件的具体夹紧方式，从而为后续设计夹紧机构提供保障。与此同时，六点定位能匹配元件和装置结构形式完成分析，确定总体的轮廓以及具体的模式，为后续全面提升轴套零件钻孔夹具设计水平提供保障[2]。

2  轴套零件钻孔夹具设计内容

为了保证金属机械加工流程的稳定性和规范性，要确保工件能在机床的准确位置，并且按照具体要求保证夹紧的稳定性，维持加工效率。因此，要对端面次定位面和夹紧处理工序予以关注，提升定位的可靠性和加工的水平，一定程度上保证设计规范的标准化。

2.1 工序分析

在轴套零件钻孔夹具设计工作中，有效完成工序的处理和评估非常关键，是保证具体设计内容有序开展的重点。对应的工序内容主要包括以下几点：

第一，要按照工序图（图1）完成钻孔处理，设定为？准8。

第二，要对尺寸精度予以集中控制，轴向位置尺寸和公差设定为56±0.1mm，径向的位置要保证基准点A对称度能满足0.12mm。

第三，整体设计内容中，工件材料选择的是？渍45钢，基础调制硬度为20HRC到25HRC之间，选择立式钻床，型号为Z525[3]。

第四，对应加工的刀具选取高速钢。

2.2 绘图处理

在完成工序分析和判定评估后，就要绘制对应的设计图，并且利用双点划线的方式完成工件图的设计处理。

2.3 确定定位模式

为了保证轴套零件钻孔夹具设计的合理性，要选取适当的定位元件，有效匹配对应的定位处理方案，从而提升综合应用效果。在？准48H7圆孔位置进行4点定位，并且采取间隙处理的方式维持圆柱长心轴控制模式，端面定位则利用小端面定位控制处理模式，具体定位设计图见图2。

2.4 导向装置的设置

为了保证整体设计工序流程的合理性和规范性，要结合钻孔工序等具体操作，匹配固定钻套模式，有效整合外圆结构和钻模板结构的配合度，维持套管规格的处理效果。选取的钻套尺寸为A8*20，满足JB/T（2010）标准[4]。

2.5 夹紧处理

在整个轴套零件钻孔夹具设计工序中，要保证夹紧结构的应用效率和控制效果，因此，要匹配对应的设计方案选取合理的夹紧机构，维持定位心轴处理模式，在定位心轴位置续借一段螺纹结构，开口垫圈的位置利用螺母进行夹紧处理。与此同时，要关注带肩螺母的最大直径，保证小于工件孔直徑范围，这样能提升工件应用处理的实效性，并且便于集中的拆卸处理，减少后期维护管理产生的问题，螺母的选择和垫片的选择都要满足设计标准和工件应用要求[5]。

2.6 夹具体的确定

对于整个设计工序而言，为了提升对应设计应用效果，要保证定位心轴结构能在夹具体的设计孔中，并且利用螺母完成对应的紧固处理，避免夹紧工件后心轴转动造成的应用问题，配置平衡止转的处理元件，就能维持应用的效果。具体设计方案见图3。

另外，要结合对应的设计方案和应用要点，保证固定钻套装备能在钻模板上发挥作用，最关键的是，钻模板要配置内六角螺钉结构，固定在夹具的相应位置上，就能提升应用效果，匹配圆柱销定位系统，优化控制效果。与此同时，夹具体一般是采取铸铁件，若是具体应用情况需要，也可以采取钢板焊接结构。

2.7 装配图处理

在完成基础设计工序后，就要进行装配图的标注处理，要集中标注具体内容，以保证其应用效果最优化，减少误操作对夹具应用效率产生的影响。

第一，要标注夹具的具体轮廓尺寸[6]。

第二，要标注夹具结构的长度尺寸、宽度尺寸以及高度尺寸，形成三维立体结构模式。

第三，要对夹具内各个配件的尺寸予以标注，包括定位元件和工件、心轴定位工件、钻套和麻花钻配套工件等。

第四，要标注定位心轴和钻套的相对尺寸，设置为56±0.02（工件公差的1/3-1/5）。

第五，要标注钻套中心位置和定位心轴的中心位置基准点匹配对称度，设置为±0.02。

第六，要标注定位心轴和夹具体的具体尺寸。

3  轴套零件钻孔夹具误差分析

为了保证设计工序和最终设计结果合理有效，要结合夹具的应用效果进行定位误差的分析，从而保证相应工作都能有序开展，维持设计方案的总体效果。

3.1 轴向定位误差的分析

所谓轴向定位误差，指的就是？准8孔中心位置和端面尺寸之间的误差，要对基准不重合误差和位移误差进行分别讨论。

①针对基准不重合误差，在夹具定位基准和工序基准重合的情况下，基准不重合误差为零。

②针对基准位移误差，若是处于平面定位状态，基准位移误差一般忽略不计，此时设定为零。

而最终的轴向定位误差就是基准不重合误差和基准位移误差的总和。

3.2 径向定位误差的分析

在夹具设计中，径向定位误差指的就是？准8孔中心位置和基准A对称度之间的误差参数。因为工序基准是基础轴线，因此，定位心轴的定位基准校对的轴线结构。

①针对基准不重合误差，在夹具定位基准和工序基准重合的情况下，都显示？准48H7圆孔，此时，基准不重合误差为零。②针对基准位移误差，若是定位心轴处于水平放置状态，设备的销结构和孔表面单边结构会形成接触，此时，按照■进行计算[7]。

而轴向定位误差是基准不重合误差和基准位移误差的总和。

除此之外，还要对轴套零件钻孔夹具的夹紧力予以分析，钻？准8孔的基础切削力数值有限，螺纹的允许夹紧力能超过5kN，这就大大超出了切削力的实际需求，因此，若是单独从夹紧力的角度分析，选取尺寸较小的螺纹结构即可。然而，整个设计方案中定位孔自身的尺寸较大，心轴也较粗，因此，为了保证整体夹紧效果和应用水平，要选取M16螺纹结构，维持总体设计效果。

4  结束语

总而言之，在生产过程中遭遇轴套类零件钻孔加工的情况较多，为此，要匹配对应的定位处理模式提升夹具应用控制效果，利用心轴完成定位，并借助零件端面的次定位面维持应用效果，满足夹具设计的基本要求，并且能提升加工的精度，为全面优化轴套零件生产工作提供保障。

参考文献：

[1]吴敬.轴套零件钻孔加工夹具设计[J].金属加工（冷加工），2016（4）：44-45.

[2]张占义.薄壁长轴套类零件双面加工专用机床设计[J].装备制造技术，2016（3）：66-68.

[3]刘润春.轴套类零件的数控车编程与加工方法探析[J].内燃机与配件，2021（6）：78-79.

[4]刘明榜，臧元甲，范存辉.短轴套类零件参数化工艺规程编制的研究[J].海峡科技与产业，2020（3）：39-41.

[5]李宁，刘峙.小型軸套类零件径向钻孔工艺的改进[J].模具制造，2016，16（7）：53-55.

[6]马婷婷，龚红英，仇丹丹，等.基于Deform-3 D的车用下轴套零件冷挤压模具结构优化设计[J]. 精密成形工程，2017（4）：26-30.

[7]盛松梅.基于轴套类零件抛光工艺夹具设计的研究[J].现代经济信息，2018（34）：308-309.