加工工艺中的夹具及装夹方式对加工精度的影响

众所周知，产品精度或是工装夹具精度的高低在很大程度上取决于加工工艺的科学合理性，正确合理的工艺在产品及工装夹具制造过程中起着举足轻重的作用，所以要制造高精度的产品或工装夹具必须采用正确合理的工艺来保证。下面仅以加工工装夹具工艺为例，谈一下加工工艺对加工精度的影响。

事例一：在生产中，我们会经常遇到工件上2个孔距离较远且孔径较小，而同轴度要求却很高的情况，图1为我公司过桥壳体零部件局部示意图。从图1可以看出，2 个φ15+0.043 0mm孔相对于其公共轴线基准A的同轴度为0.04mm，且它们之间的距离为167mm，对这样一组孔进行加工是有一定难度的。为了保证两孔的同轴度要求，往往采用阶梯钻模利用钻、（扩）、铰工艺进行加工，而阶梯钻模上的关键导向件快换钻套用衬套孔的镗削在工艺保证上就显得尤为重要。

图1 过桥壳体零部件局部示意图

设计工装夹具如图2。本工装主要由钻模板Ⅰ2、钻模板Ⅱ5、 衬套3、快换钻套4及定位销1组成，从工件2个φ15+0.0430mm 孔的技术要求及之间较大距离来看，工装结构设计为双层钻模板是合理的。若要保证两孔的同轴度，其关键在于：钻模上两衬套孔的同轴度务必达到工装的设计要求。然而，两衬套孔的直径较小（2-φ30+0.0210mm），且两孔的距离较远（167mm），如以通用加工工艺，采用细长镗杆一次镗削，由于镗杆杆径细、杆身长、刚性不足、稳定性差，不仅两孔的同轴度达不到设计要求，而且尺寸公差和表面粗糙度也难以控制在技术要求范围内。鉴于此，通过改进镗削工艺，取得了良好的加工效果。

图2 工装夹具设计图
（注：1、定位销；2、钻模板Ⅰ；3、衬套；4、快换钻套；5、钻模板Ⅱ）

镗削简约工艺

将待镗的钻模板Ⅰ2、钻模板Ⅱ5进行组装，保证两钻模板的平行度及之间的距离，然后用内六角螺钉及内螺纹圆锥定位销进行联接固定；镗削时，先将两钻模板拆开，把钻模板Ⅱ5紧固于坐标镗床工作台上，按图纸要求镗削钻模板Ⅱ5φ30+0.0210mm孔；将镗杆适当上移一定距离（以便组装），工作台不动（即坐标不做变化）。将钻模板Ⅰ2 重新组装于钻模板Ⅱ5上。按钻模板Ⅰ2镗削φ30+0.0210mm 孔及其各孔。

镗削工艺理论依据

重新组装钻模板Ⅰ2时，钻模板Ⅱ5一直固定在工作台上，且位置未动，所以坐标镗床主轴中心对钻模板Ⅰ2、Ⅱ5 的坐标是一致的。只要坐标镗床本身精度足够，钻模板Ⅰ2上φ30+0.0210mm孔 钻模板Ⅱ5上φ30+0.0210mm 孔的位置应完全一致，从而有效地保证了两衬套孔的同轴度，并且钻模板Ⅰ2 各孔与钻模板Ⅱ5孔的位置度也可以得到很好地保证。具体的加工说明包括：

1. 选择具有足够刚性的镗杆进行镗削，避免镗削误差；

2. 加工钻模板Ⅰ2前，应对钻模板Ⅰ2进行必要的辅助支撑和压紧；

3. 钻模板Ⅰ2、钻模板Ⅱ5重新组装要准确、牢固、可靠。

事例二：类似上述的镗削工艺在轻卡汽车半轴螺栓孔的加工上也得到了很好的体现，图3为轻卡汽车半轴简图。此工装结构简单，主要由定位座1、钻模板2及钻套3 组成。制作的关键是保证钻模板2上12-φ22H7孔的位置度达设计要求，从图4可以看出12-φ22H7孔的位置基准为定位座上φ161+0.039 +0.014mm止口的中心轴线。如按前面所述，镗削工艺进行镗削可有效保证12-φ22H7孔的位置度要求。

图3 轻卡汽车半轴简图

其步骤为：先镗削定位座1上φ161+0.039 +0.014mm止口，镗削完毕坐标镗床工作台不动，然后组装钻模板2，最后按图4镗削12-φ22H7孔。按此工艺，能够比较容易地保证工装位置精度。

图4 设计螺栓孔工装
（注：1、定位座；2、钻模板；3、钻套）

结论

通过组装－拆卸－镗削－组装－镗削的加工工艺，可有效解决上、下工件基准统一的问题，确保工装位置精度。并且，通过拆装可实现镗杆近距离镗削，对于控制尺寸公差，提高表面粗糙度都有很大益处。目前，我公司此类工装普遍采用这种加工工艺，效果良好。