钻床夹具设计要点：钻模、钻套与定位销

钻床夹具是引导刀具对工件进行孔加工的一种夹具，习惯上又称为钻模。用钻模加工孔，一方面可以保证孔的轴线不倾斜；另一方面可以保证被加工的孔系之间、孔与端面之间的位置精度要求。

1．钻模的主要类型

钻模的种类很多，有固定式、回转式、移动式、翻转式和滑柱式等多种形式。

（1）固定式钻模

固定式钻模加工中钻模板相对于工件的位置不变。图3-46 为用于加工拨叉轴孔的固定式钻模。工件以底平面和外圆柱表面分别在夹具上的支承板1 和长V 形块2 上定位，限制五个自由度；旋转手柄8，由转轴7 上的螺旋槽推动V 形压头5 夹紧工件；钻头由安装在固定式钻模板3 上的钻套4 导向。钻模板3 用螺钉紧固在夹具体上。

图3-46　固定式钻模

1—支承板；2—长V 形块；3—钻模板；4—钻套；5—V 形压头；6—螺钉；7—转轴；8—手柄

（2）回转式钻模

回转式钻模用于加工分布在同一圆周上的轴向或径向孔系，工件一次装夹，经夹具分度机构转位而顺序加工各孔。图3-47 是用来加工工件上三个有角度关系径向孔的回转式钻模。工件以内孔、键槽和侧平面为定位基面，分别在夹具上的定位销6、键7 和支承板3 上定位，限制六个自由度。由螺母5 和开口垫圈4 夹紧工件。分度装置由分度盘9、等分定位套2、拔销1 和手柄11 组成；工件分度时，拧松手柄11，拔出拔销1，旋转分度盘9 带动工件一起分度，当转至拔销1 对准下一个定位套Ⅰ或Ⅱ时，将拔销1 插入，实现分度定位，然后拧紧手柄11，锁紧分度盘，即可加工工件上另一个孔。钻头由安装在固定式钻模板上的钻套8 导向。

（3）翻转式钻模

翻转式钻模用于加工中小型工件分布在不同表面上的孔。图3-48 是钻锁紧螺母上四个径向孔的翻转式钻模。工件以里孔和端面在涨套3 和支承板4 上定位，拧紧螺母5 使工件夹紧。在工作台上将工件连同夹具一起翻转，顺序钻削工件上四个径向孔。该夹具结构简单，但需手动翻转钻模，因此工件连同夹具质量不能太大，常在中小批量生产中使用。

图3-47　回转式钻模

1—拔销；2—等分定位套；3—支承板；4—开口垫圈；5—螺母；6—定位销；7—键；8—钻套；
9—分度盘；10—衬套；11，12—手柄；13—底座

图3-48　翻转式钻模

1—钻套；2—锥面螺栓；3—涨套；4—支承板；5—螺母

（4）滑柱式钻模

滑柱式钻模是一种具有升降模板的通用可调整钻模。图3-49 所示为手动滑柱式钻模，转动手柄5，使齿轮轴1 上的齿轮带动齿条滑柱2 和钻模板3 上下升降，导向柱6 起导向作用，保证钻模板位移的位置精度。

滑柱式钻模具有结构简单、操作方便迅速等优点，广泛用于成批生产和大量生产中，但这种钻模应具有自锁机构。

（5）盖板式钻模

盖板式钻模无夹具体。图3-50 所示为加工车床溜板箱小孔所用的盖板式钻模，工件以一面两孔定位，在钻模板上装有钻套和定位元件。盖板式钻模的优点是结构简单，适合于体积大而笨重工件的小孔加工。

图3-49　手动滑柱式钻模

1—齿轮轴；2—滑柱；3—钻模板；4—螺母；
5—手柄；6—导向柱；7—锥套(www.xing528.com)

图3-50　盖板式钻模

1—钻套；2—钻模板；3，4—定位销；5—支承钉

2．钻床夹具设计要点

（1）钻套

钻套是用来引导刀具的元件，用以保证孔的加工位置，并防止刀具在加工中偏斜。根据结构特点，钻套分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等多种形式。固定钻套（图 3-51）直接被压装在钻模板上，其位置精度较高，但磨损后不易更换。固定钻套多用于中小批生产。可换钻套结构如图3-52a）所示，钻套1 装在衬套2 中，衬套2 压装在钻模板3中，为防止钻套在衬套中转动，钻套用螺钉4 紧固。可换钻套在磨损后可以更换，多用在大批量生产中。快换钻套如图3-52b）所示，具有快速更换钻套的特点，只需逆时针转动钻套，使削边平面转至螺钉位置，即可向上快速取出钻套。快换钻套适用于在工件的一次装夹中，顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻螺纹等多个工步加工情况。特殊钻套为特定场合设计的钻套，图3-53a）用于在斜面上钻孔；图3-53b）用于钻孔表面离钻模板较远的场合；图3-53c）用于两孔孔距过小而无法分别采用钻套的场合。

图3-51　固定钻套

图3-52　可换钻套与快换钻套

a）可换钻套；b）快换钻套
1—钻套；2—衬套；3—钻模板；4—螺钉

图3-53　特殊钻套

钻套导向高度尺寸H 越大，导向性越好，但摩擦增大，一般取H=（1～2.5）D。孔径小、精度要求较高时，H 取较大值。为便于排屑，排屑空间h 应满足：加工钢件时，取h=（0.7～1.5）D；加工铸铁件时，取h=（0.3～0.4）D。大孔取较小的系数，小孔取较大的系数。

（2）钻模板

钻模板用于安装钻套，常见的钻模板有固定式、铰链式、分离式、悬挂式四种结构形式。固定式钻模板与夹具体是固定连接，图3-46 所示钻模所用钻模板就是固定式钻模板，采用这种钻模板钻孔，位置精度较高。铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接，如图3-54 所示。加工时钻模板用菱形螺母2 固紧，采用铰链式钻模板，工件装卸方便，由于铰链与销孔之间存在配合间隙，钻孔位置精度不高，主要用在生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。分离式钻模板如图3-55 所示，工件每装卸一次，钻模板也要装卸一次，装卸工件比较方便。悬挂式钻模板（图3-56）与机床主轴箱相连接，并随主轴箱上、下升降，钻模板下降的同时夹紧工件。悬挂式钻模板常用于组合机床的多轴传动头加工平行孔系，生产效率高。

图3-54　铰链式钻模板

1—铰链轴；2—菱形螺母；3—钻模板

图3-55　分离式钻模板

1—钻模板；2—转套；3—夹紧元件；4—工件

图3-56　悬挂式钻模板

1—定位套；2—钻模板；3—螺母；4—滑柱；5—主轴箱