钻模和夹具

我们已经知道，工件必须相对切削刀具进行定位，而且必须牢固地固定在那个位置上。工件划线完毕以后，仍然有必要对机床的运动进行定位，并且在机加工开始前要把工件固定在那个位置上。

当要加工几个完全相同的工件时，使用钻模和夹具就可以取代对每个工件进行划线操作的必要，但如果在铸造和锻造中，则需要对一个试件进行划线，以确保工件能通过试件加工出来，同时也确保加强肋板、型芯等的位置正确。

钻模和夹具的相同之处在于它们都含有能确保工件准确定位和加紧的装置，而它们的不同在于钻模在实际切削操作中包含有引导刀具的部分，而夹具没有。实际上，在切削时能被引导的仅有的切削刀具是钻头，绞刀和类似的铣刀，因此钻模是用于钻削加工而夹具则用在其他加工工艺中。夹具可以包含相对定位系统进行安装的切削工具。

1钻模和夹具的优点

1）省去了划线和其它测量与装夹的方法。
2）技术不熟练的工人在了解到工件可以准确定位。而且刀具可以准确地引导或安装的前提下，也可以快速而又自信地进行操作。
3）使零件的装配变得容易。因为所有零件在小的极限范围内都视为相同，而且零件试装和锉削操作都可省去。
4）使零件具有互换性。如果产品大范围销售的话，备用零件的问题就可以得到简化。

螺栓孔常为螺栓留有1.5～3.0mm的间隙，因此读者也许会怀疑对此制造精确钻模的必要性。但我们必须记住，一旦钻模制成，它将用于许多零件，制造精确钻模的额外费用也将分摊在大量产品上。此外，在机械装配过程中误差积累是小得惊人的。当间隙确定，我们应该确保它的习惯要求，而不是粗略的划出和加工出来。

工件的定位。在空间完全自由的单元体的条件下，它有6个自由度。我们用3条互相垂直的XX,YY,ZZ轴来表示这6个自由度。单元体可沿任何一条轴线移动，因此有3个平动自由度。单元体也可绕任何一条轴线转动，因此有3个转动自由度，总计有6个自由度。当对工件进行定位时，我们应该限制尽可能多的自由度来确保操作达到所要求的精度。精度由定位面来保证，在加工过程中应尽早确定合适的定位面，如果没有出于其他考虑而必须采用其他定位面的话，我们应该用这些定位面来进行所有的定位。如果必要的话，新的定位面应由旧的定位面定位加工出来。

夹紧。夹紧装置应使工件对着切削力。夹紧力不能太大而引起工件变形和破坏。工件应支撑在夹紧点的下面，以确保由钻模或夹具的主架来承担力，并将其传至机床的工作台和床身。当设计钻模和夹具时，夹紧装置的设计应确保提供合适的夹紧力和操作的快速和安全。

2钻模的定义

钻模是一种用来确保工件在正确的位置上被钻孔，攻螺纹或绞孔的装置。它基本上是由一个夹紧组件构成的。该装置将工件保持在一个硬化套筒的下部，在钻空加工过程中钻头便是在套筒里面并沿着套筒运动的。如果工件的构造比较简单，模具就可以直接夹在工件上。然而，在大多数情况下，模具是被固定在一个位置而工件是被模具夹住的。这样工件在加工前后可以快速的导入导出模具。

钻模使钻孔，绞孔及攻螺纹的速度和精度比传统的手工方法高了很多。它的另一个优点是使用钻模并不对加工者有太高的技巧要求。孔的定位精度不靠操作者而是靠钻模保证。

限位钻模一般用在用来钻孔、绞空、攻螺纹的装置上。它一般不会被完全固定在使用它的机器上，可以在放置钻孔机的平台上移动，使套筒直接处于钻头的下方。限位钻模实际上限制并控制了刀具的运动路径。

如果加工过程中包括一些机加工过程，例如铣、刨、成型、车削等等，限位夹具便要用到了。夹具在机加工时夹持工件，但与钻模不同，没有专门引导刀具的装置。

3典型钻模和夹具

典型钻模。例如用来在工件凸缘上加工四个孔的钻模，该工件除了四个孔以外已全部加工好。工件有一个精密切削成的孔，并用已经从孔、端面及圆柱进行定位。没有必要限制围绕孔腔轴线的圆周位置，因为直到各孔被加工时，它都是相对于该轴心对称的。用来控制钻头的四个衬套被固定在钻模平板上，钻模平板能通过手螺母把工件夹紧在设备底座上。
典型铣削夹具。例如用来铣削一个已经完成其他加工的工件的简易夹具。该工件通过底座四个孔中的两个和底座的内面定位。工件被夹持在合适位置，切刀安装在安装台上，安装台保证安装或切入位置及切入深度。夹具必须相对于机器的工作台定位，这是通过把夹具底部的两个榫头嵌入机器工作台上的开槽来达到的。夹具通过T型螺栓紧牢在工作台上，也嵌在工作台的槽上。