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【摘 要】通过分析中小孔径在深孔加工方面的困难，从经济性、实用性出发，设计了在卧式车床实现的雾化冷却式枪钻系统的专用夹持工具，重点对雾化冷却式枪钻系统的主要部件旋转夹持器、固定夹持器、对专用夹具的结构和各部分作用做了详细阐述，有效的解决了卧式车床在小孔径加工中的雾化系统夹持问题。
【关键词】深孔加工；旋转夹具;固定夹具
0.引言
由于在深孔加工方面采用微量切削液准干式切削加工即雾化冷却式枪钻系统这样不仅尽可能的减少了切削液的使用，降低成本；同时也向绿色制造迈进了一步，也是绿色制造可持续发展的必由之路。卧式车床在应用雾化冷却式枪钻系统对小孔径进行深孔加工时就需要旋转夹持器和固定夹持器对雾化冷却式枪钻系统在车床上进行夹持应用。因此，在不改变机床的机构情况下，对卧式车床进行雾化冷却式枪钻系统的两种夹持器，即旋转式和固定式进行研究设计。
1.普通车床配备雾化冷却系统旋转夹具设计
普通车床配备高压雾化冷却装置专用夹具分为旋转夹具和固定夹具。旋转夹具的设计主要考虑夹持、安装、旋转、定位和密封等。下图为本次设计的普通车床配备高压雾化冷却装置专用夹具针对刀具旋转，工件不旋转的深孔加工。如图1。
图1 普通车床上用的旋转夹持器
其主要结构为：
1—卧式枪钻加持器轴，主要作用是用来支承整个夹具体和将其夹持在车床主轴上，并随车床主轴旋转来传递扭矩；
2—枪钻加持器端盖, 主要作用是用来密封轴承；
3—螺钉，固定枪钻加持器端盖；
4—旋转加持器主体，要作用是对轴承进行轴向定位；
5—管接头，可以连接雾化管路；
6—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
7—密封圈，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
8—轴承，本次设计轴承选用深沟球轴承（GBT/276--1994），轻窄（2）系列，内径为45mm;
9—垫圈 ，对于端盖与加持器主体的连接起防松；
10—油封 ，主要用来密封，防止灰尘进入；
11—紧固螺钉，用来固定枪钻，防止其转动；
12—螺母，主要用来固定枪钻，使钻柄端面紧切枪钻夹具端面；
13—枪钻，加工零件所用的刀具；
14—挡杆，主要作用是用来固定夹具体外壳使其不随车床主轴旋转；
15—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
16—旋转式枪钻夹具，用来联结钻柄和夹具体，左边联结采用多头梯形螺纹，右边与螺母联结采用普通螺纹；
17—弹性挡圈，对轴承进行轴向定位。
此夹持器可以主要分为七大部件卧式枪钻加持器轴、枪钻加持器端盖、旋转加持器主体、管接头、轴承、旋转式枪钻夹具、螺母、挡杆。其中轴的左端固定在车床的法兰盘上，右端与旋转式枪钻夹具（16）相连接，枪钻钻柄就安装在它（16）上。最右端用螺母连接固定，防止枪钻飞出，实现主轴到枪钻的动力传输。这样轴是旋转的，由轴承8提供旋转支撑。端盖2和旋转加持器主体4将其轴承牢牢的固定在夹持器上。端盖、旋转加持器主体、管接头在加工过程中是不应旋转的，由于摩擦的作用，有可能会转动。所以设计中加入了挡杆14，一端嵌入旋转加持器主体，用螺纹联接，一端别在机床上，阻止夹持器主体旋转。
霧化冷却系统在加工过程中传输的是雾化气体，对夹持器的密封要求高。所以，在图中选用了6、7、9、15这些密封零件，在轴与轴承、主体、端盖、枪钻钻柄夹具等的配合时可以选择精度较高的间隙配合和过渡配合。这样就形成了一个密闭的空间，使雾化气体能有效的作用于切削区。
因为夹持器是固定在法兰盘上的，这样枪钻就不能轴向运动。加工中工件固定在刀架上或者直接固定在拖板上，进行轴向进给，完成加工。此种旋转夹持器可以加工各种形状的工件，应用范围比较广。
2.普通车床配备雾化冷却系统固定夹具设计
图2 普通车床上用的固定夹持器
其主要结构为：
1—螺母，主要用来固定枪钻，使钻柄端面紧切枪钻夹具端面；
2—枪钻，加工零件所用的刀具；
3—旋转式枪钻夹具，用来联结钻柄和夹具体，左边联结采用多头梯形螺纹，右边与螺母联结采用普通螺纹；
4—紧固螺钉，用来固定枪钻，防止其转动；
5—管接头，可以连接雾化管路；
6—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
7—固定加持器主体，要作用是对轴承进行轴向定位。
普通车床上用的固定夹具是针对工件旋转，刀具（枪钻）不旋转的深孔加工。这种加工方式主要是将工件夹持在普通车床的主轴上，使其随车床主轴旋转，枪钻夹持在车床的小刀架上，进行微量进给，如图2。这个固定式的夹具的设计主要是由于旋转夹持器设计较复杂，费用也较高。虽然加工有其局限性，在加工能旋转的工件时要想减少加工成本，这个夹具的设计就随之而出，其机构简单看图就可知。此夹具也同样考虑了加工过程中的密封问题，在夹具中有垫片零件，钻柄夹具设计加了一个台阶以达到旋紧密封效果。
3.结论
从产品的经济性、专用夹具的体积、材料、工作时对环境的影响大小、夹持操作是否简单、操作是否安全等方面进行综合考虑。旋转夹持器和固定夹持器的设计做到了不改变机床的结构和其部件，结构合理，节省材料，节省设计周期，达到结构和功能，技术与经济的有机结合，能够在小孔径深孔加工的过程中起到很好的作用。
【参考文献】
［１］王世清等.深孔加工技术[M].西安：西北工业大学出版社.2003.
［２］刘志峰，张崇高，任家隆编.干切削加工技术及应用[M].机械工业出版社.2005.
［３］彭海，张敏，王水航.干式深孔加工技术的研究[J].新技术新工艺.2006.5.
［４］张书桥.干式切削加工技术及其应用.工具技术[J].2002.3.6.
［５］彭海，王水航.亚干式深孔加工中的低温冷风雾化技术[J].制造材料.2006.9：42-44.
【关键词】深孔加工；旋转夹具;固定夹具
0.引言
由于在深孔加工方面采用微量切削液准干式切削加工即雾化冷却式枪钻系统这样不仅尽可能的减少了切削液的使用，降低成本；同时也向绿色制造迈进了一步，也是绿色制造可持续发展的必由之路。卧式车床在应用雾化冷却式枪钻系统对小孔径进行深孔加工时就需要旋转夹持器和固定夹持器对雾化冷却式枪钻系统在车床上进行夹持应用。因此，在不改变机床的机构情况下，对卧式车床进行雾化冷却式枪钻系统的两种夹持器，即旋转式和固定式进行研究设计。
1.普通车床配备雾化冷却系统旋转夹具设计
普通车床配备高压雾化冷却装置专用夹具分为旋转夹具和固定夹具。旋转夹具的设计主要考虑夹持、安装、旋转、定位和密封等。下图为本次设计的普通车床配备高压雾化冷却装置专用夹具针对刀具旋转，工件不旋转的深孔加工。如图1。
图1 普通车床上用的旋转夹持器
其主要结构为：
1—卧式枪钻加持器轴，主要作用是用来支承整个夹具体和将其夹持在车床主轴上，并随车床主轴旋转来传递扭矩；
2—枪钻加持器端盖, 主要作用是用来密封轴承；
3—螺钉，固定枪钻加持器端盖；
4—旋转加持器主体，要作用是对轴承进行轴向定位；
5—管接头，可以连接雾化管路；
6—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
7—密封圈，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
8—轴承，本次设计轴承选用深沟球轴承（GBT/276--1994），轻窄（2）系列，内径为45mm;
9—垫圈 ，对于端盖与加持器主体的连接起防松；
10—油封 ，主要用来密封，防止灰尘进入；
11—紧固螺钉，用来固定枪钻，防止其转动；
12—螺母，主要用来固定枪钻，使钻柄端面紧切枪钻夹具端面；
13—枪钻，加工零件所用的刀具；
14—挡杆，主要作用是用来固定夹具体外壳使其不随车床主轴旋转；
15—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
16—旋转式枪钻夹具，用来联结钻柄和夹具体，左边联结采用多头梯形螺纹，右边与螺母联结采用普通螺纹；
17—弹性挡圈，对轴承进行轴向定位。
此夹持器可以主要分为七大部件卧式枪钻加持器轴、枪钻加持器端盖、旋转加持器主体、管接头、轴承、旋转式枪钻夹具、螺母、挡杆。其中轴的左端固定在车床的法兰盘上，右端与旋转式枪钻夹具（16）相连接，枪钻钻柄就安装在它（16）上。最右端用螺母连接固定，防止枪钻飞出，实现主轴到枪钻的动力传输。这样轴是旋转的，由轴承8提供旋转支撑。端盖2和旋转加持器主体4将其轴承牢牢的固定在夹持器上。端盖、旋转加持器主体、管接头在加工过程中是不应旋转的，由于摩擦的作用，有可能会转动。所以设计中加入了挡杆14，一端嵌入旋转加持器主体，用螺纹联接，一端别在机床上，阻止夹持器主体旋转。
霧化冷却系统在加工过程中传输的是雾化气体，对夹持器的密封要求高。所以，在图中选用了6、7、9、15这些密封零件，在轴与轴承、主体、端盖、枪钻钻柄夹具等的配合时可以选择精度较高的间隙配合和过渡配合。这样就形成了一个密闭的空间，使雾化气体能有效的作用于切削区。
因为夹持器是固定在法兰盘上的，这样枪钻就不能轴向运动。加工中工件固定在刀架上或者直接固定在拖板上，进行轴向进给，完成加工。此种旋转夹持器可以加工各种形状的工件，应用范围比较广。
2.普通车床配备雾化冷却系统固定夹具设计
图2 普通车床上用的固定夹持器
其主要结构为：
1—螺母，主要用来固定枪钻，使钻柄端面紧切枪钻夹具端面；
2—枪钻，加工零件所用的刀具；
3—旋转式枪钻夹具，用来联结钻柄和夹具体，左边联结采用多头梯形螺纹，右边与螺母联结采用普通螺纹；
4—紧固螺钉，用来固定枪钻，防止其转动；
5—管接头，可以连接雾化管路；
6—垫片，主要用来密封夹具体内腔，防止雾化液渗漏；
7—固定加持器主体，要作用是对轴承进行轴向定位。
普通车床上用的固定夹具是针对工件旋转，刀具（枪钻）不旋转的深孔加工。这种加工方式主要是将工件夹持在普通车床的主轴上，使其随车床主轴旋转，枪钻夹持在车床的小刀架上，进行微量进给，如图2。这个固定式的夹具的设计主要是由于旋转夹持器设计较复杂，费用也较高。虽然加工有其局限性，在加工能旋转的工件时要想减少加工成本，这个夹具的设计就随之而出，其机构简单看图就可知。此夹具也同样考虑了加工过程中的密封问题，在夹具中有垫片零件，钻柄夹具设计加了一个台阶以达到旋紧密封效果。
3.结论
从产品的经济性、专用夹具的体积、材料、工作时对环境的影响大小、夹持操作是否简单、操作是否安全等方面进行综合考虑。旋转夹持器和固定夹持器的设计做到了不改变机床的结构和其部件，结构合理，节省材料，节省设计周期，达到结构和功能，技术与经济的有机结合，能够在小孔径深孔加工的过程中起到很好的作用。
【参考文献】
［１］王世清等.深孔加工技术[M].西安：西北工业大学出版社.2003.
［２］刘志峰，张崇高，任家隆编.干切削加工技术及应用[M].机械工业出版社.2005.
［３］彭海，张敏，王水航.干式深孔加工技术的研究[J].新技术新工艺.2006.5.
［４］张书桥.干式切削加工技术及其应用.工具技术[J].2002.3.6.
［５］彭海，王水航.亚干式深孔加工中的低温冷风雾化技术[J].制造材料.2006.9：42-44.