二、钻床夹具
在各种钻床上用来钻、扩、铰孔的机床夹具称为钻床夹具，这类夹具的特点是装有钻套和安装钻套用的钻模板，故习惯上简称为钻模。
1 ．钻床夹具的种类
钻床夹具的种类很多，根据钻模板的工作p式分为以下五类：
（ 1 ）固定式钻模
这类钻模在加工过程中固定不动。夹具体上设有安放紧固螺钉或便于夹压的部位。这类钻模主要用于立式钻床加工单孔，或在摇臂钻床上加工平行孔系。
图 9-58 所示是在阶梯轴的大端钻孔的固定式钻模。工序图已确定了定位基准，钻模上采用 V 形块 2 及其端面 和手动拔销 5 定位，用偏心压板夹紧，夹具体周围留有供夹紧用的凸缘或 U 形槽。
（ 2 ）回转式钻模
回转式钻模用于加工工件上同一圆周上平行孔系或加工分布在同一圆周上的径向孔系。回转式钻模的基本形式有立轴、卧轴和倾斜轴三种。工件一次装夹中，靠钻模依次回转加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模使用方便、结构紧凑，在成批生产中广泛使用。一般为缩短夹具设计和制造周期，提高工艺装备的利用率，夹具的回转分度部分多采用标准回转工作台。
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图 9-58 固定式钻模
1 —夹具体 2 — V 形块 3 —偏心压板 4 —钻套 5 —手动拔销
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（ 3 ）翻转式钻模
翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中，需要用手进行翻转，因此夹具连同工件的重量不能太重，一般限于
。主要适用于加工小型工件上分布几个方向的孔，这样可减少工件的装夹次数，提高工件上各孔之间的位置精度。
（ 4 ）盖板式钻模
盖板式钻模没有夹具体，只有一块钻模板，在钻模板上除了装钻套外，还有定位元件和夹紧装置。加工时，钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹，因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，对于中小批量生产凡需钻、扩、铰后立即进行倒角、锪平面、攻丝等工步时，使用盖板式钻模也非常方便。加工小孔的盖板式钻模，因切削力矩小，可不设夹紧装置。
（ 5 ）滑柱式钻模
滑柱式钻模是带有升降台的通用可调夹具，在生产中应用较广。滑柱式钻模的平台上可根据需要安装定位装置，钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。滑柱式钻模已标准化，其结构尺寸可查阅“夹具设计手册”。
2 ．钻床夹具的设计要点
设计钻模时，应根据工件的形状、尺寸、工序的加工要求、使用的设备及生产类型，经济合理地选用钻模的结构形式，并注意解决以下问题：
（ 1 ）钻套
钻套是钻模上特有的元件，用来引导刀具以保证被加工孔的位置精度和提高刀具的刚度，并防止加工过程中刀具偏斜。通常钻套分为以下四种类型：
1 ） 固定钻套
图 9-59 a 、 b 所示为固定钻套（ GB/T2262-91 ）的结构，图 a 为 A 型固定钻套；图 b 为 B 型固定钻套。钻套安装在钻模板或夹具体中，其配合为
或
。固定钻套结构简单，钻孔精度高，但钻套磨损后，不易更换。适于小批生产或小孔距及孔距精度高的孔加工。
2 ） 可换钻套
图 9-59 c 所示为可换钻套（ GB/T2264-91 ）的结构。为了克服固定钻套磨损后不易更换的缺点，在大批量生产中，可选用可换钻套。钻套与衬套（ GB/T2263-91 ）的配合为
或
，衬套与钻模板的配合为
或
，并用钻套螺钉（ GB/T2268-91 ）固定，以防止加工时钻套转动及退刀时脱出。钻套磨损后，卸下钻套螺钉，便可更换新的可换钻套。
3 ）快换钻套
图 9-59 标准钻套
图 9-60 特殊钻套
图 9-59 d 所示为快换钻套（ GB/T2265-91 ）的结构。适用于工件在一次装夹中，需要依次进行钻、扩、铰孔的工序。为了快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。快换钻套与衬套的配合为
或
，衬套与钻模板的配合为
或
。快换钻套除在其凸缘上有供钻套螺钉压紧的肩台外，还有一个削边平面。更换钻套时，不需拧下钻套螺钉，只要将快p钻套转过一定角度，使其削边平面正对钻套螺钉头部处，即可取出钻套。削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套自动脱出。
4 ）特殊钻套
因工件形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时，则需要设计特殊结构的钻套。常用的特殊钻套结构如图 9-60 所示，图 a ）是加长钻套，加工凹面上的孔，而钻模板又无法接近工件的加工平面时使用；图 b ）是斜面钻套，用于斜面或圆弧面上钻孔，排屑空间的高度
，可增加钻头刚度，避免钻头引偏或折断；图 c ）是小孔距钻套，用定位销确定钻套方向。图 d ）是带内锥定位、夹紧钻套，钻套与衬套之间一段为圆柱间隙配合，一段为螺纹连接，钻套下端为内锥面，具有对工件定位、夹紧和引导刀具三种功能。
设计钻套时，应注意以下问题：
1.钻套导向孔的基本尺寸刀具的最大极限尺寸，以防止卡住和咬死；
2.对于标准的定尺寸刀具，如麻花钻、扩孔钻、铰刀，钻套导向孔与刀具的配合应按基轴制选取；
钻套导向孔与刀具之间，应保证一定的配合间隙。一般根据所刀具和工件的加工精度要求来选取钻套导向孔的公差与配合。当钻孔和扩孔时，选
或
；粗铰孔时，选
；精铰孔时，选
；
当采用标准铰刀铰
或
孔时，导向孔的基本尺寸取被加工孔的基本尺寸，公差选
或
；
图 9-61 钻套与工件距离  的选取 |
若刀具不是用切削部分导向，而是用刀e的导柱部分导向，此时可按基孔制的相应配合
、
或
选取。
3.钻套的高度 H 增大，则导向性能好，刀具刚度提高，但钻套与刀具的磨损加剧。应根据孔距精度、工件材料、孔深、刀具耐用度、工件表面形状等因素决定。通常取
，当加工精度较高或加工的孔径较小时，可以
，
为被加工孔径。
4.钻套与工件间应留有适当的排屑空间
，如图 9-61a 所示。若
太小，如图 9-61b 所示，排屑困难，会加速导向表面的磨损；若
太大，排屑方便，但导向性能降低，如图 9-61c 所示。因此设计时应根据钻头直径及工件材料确定适当的间隙。通常按经验公式选取
值：
加工铸铁时、黄铜时：
；
加工钢件时：
。
工件材料硬度越高，其系数应取小值，钻头直径越小（钻头刚性越差），其系数应取大值，以免切屑堵塞而使钻头折断。
下面几种特殊情况，需另行考虑：
在斜面上钻孔（或钻斜孔）时，可取
，以免钻头引偏；
孔的位置精度较高时，可取
，使切屑从钻头的螺旋槽中排出；
钻深孔（孔的长径比
）时，要求排屑畅快，取
。
（ 2 ）钻模板
钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。常见的钻模板有以下几种：
1 ）固定式钻模板
固定式钻模板与夹具体的连接，一般采用 图 9-62 所示的三种结构：图 a 为整体铸造结构；图 b 为焊接结构；图 c 为用螺钉和销钉连接的钻模板。 固定式钻模板结构简单、制造容易。
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图 9-63 铰链式钻模板
1—铰链销 2—夹具体 3—铰链座 4—支承钉
5—钻模板 6-菱形螺母
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