作者：李树清 本文字数：2542
　　[摘 要] 异型面镗孔夹具的设计、制作、特点和使用，浅析利用异型面镗孔夹具安装蜗轮座（箱体）工件，对处在两个不同加工表面的两垂直孔进行镗削加工的应用，以实现在普通镗床上一次安装蜗轮座（箱体）工件可同时完成处在两个不同加工表面、空间中心线不相交的两垂直孔镗削功能；另外学生通过参与这套夹具的设计、制作和实际使用，提升了学生分析、研究工艺的能力，学生很受启发。从而达到加工精度完全满足图纸技术要求、加工质量稳定、生产效率提高和教学效果理想的目的。
　　[关 键 词] T68镗床；夹具；工件一次定位；教学效果；精度与效率
　　[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）16-0226-05
　　一、前言
　　在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，提高工件的加工效率，减轻劳动强度，合理设计、制作和使用夹具非常重要。以校企合作产品——蜗轮座（箱体）工件（如圖1所示）对处在两个不同加工表面的两垂直孔进行镗削加工为切入点（题目）引导高级工班学生设计、制作一套在普通镗床上一次安装蜗轮座（箱体）工件（以下简称蜗轮座工件），可同时完成处在两个不同加工表面、空间中心线不相交的两垂直孔镗削夹具——异型面镗孔夹具；学生通过参与这套夹具的设计、制作以及使用，提升了学生分析、研究工艺的能力。
　　利用这套异型面镗孔夹具安装蜗轮座工件，对处在两个不同加工表面的两垂直孔进行镗削加工，，解决了镗削处在两个不同加工表面、空间中心线不相交的两垂直孔需要分两次校正、两次装夹或者分别使用两套夹具安装，形位精度很难保证、质量不稳定、生产效率低等难题。通过采用这套异型面镗孔夹具一次安装蜗轮座工件镗削处在两个不同加工表面的两垂直孔，不但能保证蜗轮座工件中心距尺寸和形位精度能达到图纸规定的工艺要求，而且产品质量稳定，生产效率明显提高。
　　二、校企合作产品——蜗轮座
　　蜗轮座是我校与顺德某纸箱设备机械有限公司合作加工生产的一百多种工件当中的其中一种工件，材料是HT250，每月产量固定，属于批量加工工件。该工件在前道工序已经完成对六个外形面的加工，本工序是镗削加工处在不同表面的两垂直孔。由于两垂直孔的孔径尺寸、孔距尺寸以及形位公差等精度直接关系到蜗轮、蜗杆、端盖的组装，以及组装后能否按精度要求正常“顺畅”运转，因此在镗削加工过程中必须保证蜗轮座两垂直孔的加工精度与加工效率，以确保装配质量和按合同完成每月生产任务。
　　三、异型面镗孔夹具在教学中的应用
　　（一）高级工班学生参与夹具设计制作的作用、意义
　　夹具设计与制作是一项“综合训练”，涉及的知识面较广，要求学生有厚实的基础知识、专业知识和扎实的操作技能；有分析问题、设计绘图和工艺工装等能力。
　　学生通过参与该夹具的设计与制作，可以巩固、加深所学的专业工艺知识、机械制图、公差配合与技术测量、金属工艺学、机械制造工程等专业理论知识和实操技能。
　　学生通过参与该夹具的设计与制作，并利用该夹具进行校企合作外协产品蜗轮座工件异型面内孔“批量加工”，可提高工厂意识、产品意识、质量意识和成本意识，提升分析、研究工艺的能力，培养创新意识和能力。
　　（二）镗削蜗轮座异型面内孔设计制作夹具的理由
　　1.蜗轮座工件的加工工艺分析
　　（1）立体划线，根据图纸工艺要求采用立体划线划出六个外形面的加工位置线（如图2所示）。
　　（2）分别加工六个外形面，并达到图纸规定的技术要求。
　　（3）镗削与基准面C垂直的φ46+0.040毫米、φ+0.080毫米和φ84毫米阶梯孔，并达到图纸规定的技术要求。
　　（4）镗削与基准面C平行的φ42+0.040毫米通孔，并达到图纸规定的技术要求。
　　（5）钻削4-φ9毫米通孔和4-φ15毫米深15毫米沉孔。
　　（6）钻削9-M6螺纹底孔。
　　（7）攻9-M6内螺纹。
　　2.镗削内孔常规方法一
　　在车床上镗削蜗轮座异型面内孔：
　　（1）根据图纸要求分别在两个加工面上划出内孔加工位置线。
　　（2）四爪卡盘安装工件，然后分别镗削φ46+0.040毫米、φ58+0.040毫米和φ84毫米阶梯孔，之后卸下工件。
　　（3）四爪卡盘安装工件，然后镗削φ42+0.040毫米通孔。
　　（4）工件精度检测。
　　通过对所镗削内孔检测后发现，采用这种方法镗削的内孔尺寸精度能够得到保证，但“两垂直孔”的中心距尺寸和形位精度比较难、甚至无法保证。
　　3.镗削内孔常规方法二
　　在普通铣床镗削蜗轮座异型面内孔：
　　（1）根据图纸要求分别在两个加工面上划出内孔加工位置线。
　　（2）利用压板、螺栓安装工件，然后分别镗削φ46+0.040毫米、φ58+0.040毫米和φ84毫米阶梯孔，之后卸下工件。
　　（3）利用螺栓、压板安装工件，然后镗削φ42+0.040毫米通孔。
　　（4）工件精度检测。
　　通过对所镗削内孔检测后发现，采用这种方法镗削的内孔尺寸精度能够得到保证，但“两垂直孔”的中心距尺寸和形位精度比较难、甚至无法保证。
　　4.镗削内孔常规方法三
　　在普通镗床利用螺栓、压板校正、夹紧工件进行镗削加工异型面内孔。加工情况与普通铣床相似，结果也是“两垂直孔”的中心距尺寸和形位精度比较难，甚至无法保证。
　　5.采用两套夹具镗削内孔
　　分别采用两套夹具（如图3所示）在普通车床上镗削蜗轮座工件“两垂直孔”。图（a）是镗削φ42+0.040毫米通孔时安装蜗轮座工件所用夹具；图（b）是镗削φ46+0.040毫米、φ58+0.080毫米和φ84毫米阶梯孔时安装蜗轮座工件所用夹具。虽然工件分别用夹具（a）和（b）安装后几乎不用校正就可直接镗孔，但是由于要分两次安装，因此“两垂直孔”的中心距尺寸和形位精度仍然很难保证。

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