制作双钻模互为支撑斜面钻孔夹具

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梯形双耳支架类零件，三轴或四轴数控铣床在梯形斜面钻孔时，由于棱边交线位置对刀困难，孔对棱边距离偏差较大，如果孔位是空间交线，对刀零点更是难以确定。如图1所示，A-A图钻孔φ1.6mm，棱线空间距离是（49.8±0.1）mm，立轴数铣无法对刀。设计制作的斜面钻孔互托式夹具，可以准确定位，使用钻床钻孔，可以保证位置精度，并且加工效率高，生产成本低。

1. 解决方案

根据平行线推移几何特性，保证支架定位斜面与夹具支撑斜面平行，双钻模通过零件镜像组装联接成一体，两支撑共面、互托，可以解决零件斜面钻孔空间位置尺寸误差较大的问题。

按图2所示制作支架钻模板（2件，如果30°角不对称，按镜像制作左右各1件），材料用45钢，调质28～32H R C。先留量1m m粗铣内外形和精铣厚度（12±0.1）mm后，用五轴加工中心一次加工完成各空间焦点尺寸，在机检测，保证相互位置正确。

图1 限位轴支架

按图3 所示制作钻套（4件），材料选用T8A钢，加工后淬火58～62HRC。 按图4所示将钻套压入支架钻模板两处φ5+0.012+0mm孔内（2套），钻套端面陷入钻模板内侧面0.5mm，防止内侧斜面定位干涉。

按图5所示制作钻模压板（2件），材料选用45钢，调质28～32HRC，车成形、铣外六方，用于压紧固定钻模组件。

按图6所示，将左、右钻模组件与限位轴支架两耳组装到位，保证限位轴支架斜面与支架钻模板a面或b面接触定位，零件顶面与c面接触定位；用钻模压板和M12螺母适度紧固左、右钻模组件。左钻模组件的b面和右钻模组件的a面形成共面，双钻模定位支撑基准面通过零件联接成为一个整体。

按图7所示，以镜像双钻模依托支撑稳定定位，零件双耳斜面与下支撑面平行，用钻床夹持φ1.6mm钻头，沿钻套孔垂直钻孔φ1.6mm（2处）；将双钻模夹具翻转180°可以钻对称面的孔φ 1.6m m（2处），方便快捷。通过夹具精度可以保证钻孔交线（49.8±0.1）mm位置公差。

图2 支架钻模板

图3 钻套

图4 钻模组件

图5 钻模压板

误差累计量计算：图1限位轴支架交线尺寸（60±0.05）mm，图2 支架钻模板交线尺寸60+0.10+0.05mm，零件与夹具的最大间隙变动量是60.1-59.95＝0.15（mm）（零件斜面与支架钻模板A或B基准定位不存在过定位），已知零件斜面夹角是30°，孔距49.8mm的公差是±0.1mm，孔距位移量0.15×s i n（30°/2）＝0.038 8（mm），最大位移在零件公差范围内的合理区间。

图6 双钻模定位组装

按图8所示的图形直观表述，最大误差与计算值相符。

2. 实施效果

图7 双钻模使用

图8 最大误差值

使用双钻模互为支撑斜面钻孔夹具，能够保证图1限位轴支架4处φ 1.6m m孔的空间位置尺寸（49.8±0.1）m m和边距（2.5±0.05）mm。钻夹具轻便实用，零件加工精度稳定，用钻床钻孔比数控加工成本大幅降低，能够满足批量生产要求。

3. 应用及拓展范围

利用双钻模互为依托制作工装成本较低，加工效率高，零件装卸轻便，适合双耳支架类零件的斜面钻孔。如果支架锥角不对称，一对钻模板可以按镜像制作，两件钻模板的支撑面仍可以保证共面；如果斜面钻孔与耳轴孔有位置关系，可以通过心轴使钻模板与耳轴孔配合定位，满足位置要求。