轧机螺旋套钻孔夹具设计

李学兵

摘 要：对某轧机螺旋套进行加工工艺分析， 需要为加工100件铜螺旋套的定位孔及油孔设计一套专用钻孔夹具。根据零件设计精度要求和工序要求设计了一套专用钻孔夹具，该夹具具有快速装夹、定位等功能，提高了生产效率，降低了加工成本。

关键词：轧机铜螺旋套；钻孔夹具设计

1 概述

钢铁行业作为我国国民经济的基础工业，改革开放以来得到了长远的发展。特别是近几年来，随着科学技术的飞速发展和轧钢厂先进设备的引进，生产工艺的不断调整，极大地提高了轧钢的生产效率和产品质量。轧机工作机作为棒线材轧制设备的关键，其地位不言而喻，而作为轧制过程很重要的零件之一——铜螺旋套，其生产加工效率和质量会直接影响到整个钢材轧制生产线的周期和寿命，在大批量生产该设备的情况下，为了提高效率，节省时间，对应的工装夹具的作用就显得尤为重要，工装夹具能保证被加工工件在机床上获得正确的位置，并在加工中防止由于切削力造成工件位置改变及工件变形的一种重要工艺设备，本文研究与设计的钻孔夹具对轧机铜螺旋套的生产和加工具有很强的积极作用。

2 零件特征和加工工序分析

2.1 零件结构与技术要求

轧机铜螺旋套零件图如图1所示，零件材料为ZCuAl10Fe3，其中3xφ5和3xφ10孔在φ125圆周上。某公司现接到订单轧机工作机座共50套，则此螺旋套共需要100件，公司技术员编制了如下加工工艺。由于工期太紧，公司连夜赶制车成了100件合格的产品，如图2所示，但对于孔3xφ5和3xφ10的加工却又犯难。如果采用常规划孔位线再让钳工钻孔的话，一方面难以保证各个孔位的位置精度，另一方面也难以保证生产的进度和工期。

2.2 零件加工工艺

设计此夹具的目的是完成工序2 的划线和工序3孔位的加工， 因铜套在使用过程中受到的轧制力非常大，所以对其各个尺寸的加工精度要求较高。此夹具以φ145外圆及端面为定位基准，以压板夹紧，根据钻孔夹具的精确孔位来加工该零件的相应孔位。

3 夹具设计

3.1 专用夹具设计的基本要求

①保证工件的加工精度。 这是夹具设计的最基本要求， 必要时应进行误差分析与计算。

②夹具总体方案应与生产纲领相适应。

③操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度。

④便于排屑。

根据以上要求首先保证产品质量的前提下，设计任务为快速准确地加工出大批量螺旋套的定位孔及油孔。

3.2 铜螺旋套钻孔夹具设计

对于此铜螺旋套进行批次生产的时候，用数控车床来进行加工外圆及内孔时较方便、快捷，以φ145外圆及端面为定位基准，利用钻套和钻模的孔位来保证加工精度，同时利用钻套也使对刀点更容易找到，提高了加工效率。本夹具钻模采用Q235材质，此种材质便于加工，钻套采用T10钢粗加工后进行淬火处理，硬度达到HRC50度以上，钻套耐磨性较强，钻套和钻模之间采用较小过盈量紧配合后，再在钻套上沿圆周围以点焊方式固定在一起，整个夹具的使用寿命得到了加强。

4 结束语

在设计专用夹具的时候，结合零件的设计特点及综合考虑实际加工过程，尤其是批次生产零件的时候，应尽可能地节约装夹和找正的时间，以提高生产的效率。此钻孔夹具设计简单实用，加工效率高且保证精度，并且实际使用证明该夹具具有良好的加工制造和使用性能。

参考文献：

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[2]周太平，康志成，夏翔.数控铣床与加工中心夹具设计[J].现代制造工程，2011（2）.

[3]盂少龙.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1991.