如要提高加工效率、缩短非切削时间，在工装夹具设计时，除具有方便、灵活、准确且可靠的定位装置外，还应具有能够迅速夹紧工件的快速夹紧装置。下面从一实例入手介绍一种利用端面凸轮快速夹紧工件的夹具结构。
加工实例
图1为某公司整车用零部件幅盘毂简图，其中需加工2-φ13mm孔。从图纸技术要求来看，其尺寸公差、表面粗糙度及位置公差都不严，零件本身技术难度并不高，所以机械加工附加值也不会很高。若要加工此件实现效益最大化，只有大幅度提高生产效率，降低单件成本。为此我们设计了一个利用端面凸轮快速夹紧的钻模夹具。
图1 幅盘毂
钻模夹具结构及其工作原理
如图2所示，钻模夹具主要由夹具体、工件定位销、工件定位套、压板、拉杆、铰接板、压缩弹簧、顶杆、推力球轴承、端面凸轮、钻模板和钻套组成。工件以已加工过的左端面及φ45+0.1+0.05mm，φ11mm（6-φ11mm之一孔）定位，即一面两销定位，利用拉杆轴向移动夹紧松开工件。工作时，先将工件穿过拉杆利用定位套及定位销定位，压板套装在拉杆上备用，然后搬动端面凸轮手把顺时针转动，此时顶杆在端面凸轮的作用下向右移动（同时将压缩弹簧压紧），通过铰接板利用杠杆原理使拉杆向左移动，事先装好的压板在拉杆的左向移动下将工件夹紧。推力球轴承的作用是克服端面凸轮与夹具体的摩擦力以增大端面凸轮与顶杆之间的摩擦力，用以增加端面凸轮的夹紧与自锁能力。用φ13mm钻头在导向钻套的引导下即可轻松加工2-φ13mm孔。加工完毕，搬动端面凸轮手把逆时针转动，在压缩弹簧的回弹作用下，顶杆反向移动，拉杆及压板复位，工件完成松开动作，从而实现了快速定位和装夹。
图2 钻模夹具（图中只标示了主要零部件）
端面凸轮夹紧机构工作原理
端面凸轮夹紧机构工作原理是利用端面凸轮斜面的楔紧作用，直接或间接夹紧工件并且有自锁性能。其有关参数一般为：
β1—端面凸轮快速行程所占的夹角，一般β1=60°；
β2—端面凸轮工作行程所占的夹角，一般β2=150°；
α1—端面凸轮快速升程的升角，一般α1=15°；
α2—端面凸轮工作升程的升角，一般α2=5°。
图3为钻模夹具中的端面凸轮图示，其导程为11，我们按φ40mm展开，工作行程达52.33mm，工作升程的轴向距离达4.58mm，完全能够满足使用要求。
图3 端面凸轮
该端面凸轮快速夹紧结构经生产验证，使用方便、操作简单，可以大幅度提高生产效率。
