摘要：本文简述了大型挖机支重轮支架翻转钻模，通过此种钻模可有效加工工件相互垂直的两个面上的安装孔，从而通过一次定位、夹紧，加工工件上所有的安装孔，避免了二次定位的定位误差，减少了误差的累计，节省了工人频繁更换钻模的时间，减轻了劳动强度，提高了效率，同时也能避免频繁插入和拔出定位销造成定位销的磨损，保证了产品的质量稳定性，满足了安装面孔的相互位置度要求，。
关键词：支重轮支架；一次定位；翻转钻模
钻模是引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位、夹紧装置外，还有根据被加工孔的位置分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度。
合理地设计和使用钻模可以降低产品的加工成本，能够在钻床上实现数控设备加工孔的功能，同时也能提高生产效率，也能保证质量的稳定性，适合于批量较大的产品。
目前常规的钻模仅仅包括定位、夹紧、和钻套，只能进行单一面的加工，如果需要保证三维空间孔之间的位置关系就有一定的局限性，有的技术人员为了解决此问题，会先用一个钻模加工一个面上的孔，然后取下钻模，以加工之后的孔为定位，再换上另外一套钻模，在定位孔上穿上定位销，加工其它面上的孔，这样通过二次定位，不仅浪费了时间，而且工作量加大，同时由于二次定位，肯定存在两次定位的累计误差，影响孔之间的相互位置精度，同时由于频繁地拔出和插入定位销，会造成定位销的磨损，也会影响产品的制造精度。
本文开拓思路，通过设计一种可翻转的空间钻模，钻模通过整体加工，钻模孔之间的位置精度较高，同时此钻模可以实现在互相垂直方向的固定，加工一个面上面的孔之后，直接翻转加工另外一个面上的孔，这样就通过钻模的一次定位、夹紧，就可以加工所有面上的孔，有效保证了工件孔之间的精度，避免了重复定位的误差，同时设计的钻模也考虑一套钻模的多用型，满足一套钻模加工多种产品，降低了钻模的制造成本，钻模体和翻转机构之间通过螺栓连接，这样就方便后续如果还有其它类似产品，达到不用更换整套钻模，只要更换钻模体，把原来的钻模体提取下来，直接安装新的钻模体，这样就不要重新制作翻转机构，降低了成本。
1支重轮支架翻转钻模设计背景
挖掘机的重量是通过支重轮传给地面的，支重轮支架安装在下车架履带下面，用以安装支重轮，安装后的支重轮之间形成的平面度特别重要，如果平面度不好，会造成有的支重轮受力严重，有的支重轮受力不严重，或是同一个支重轮两端磨损程度不一样，造成个别支重轮过早失效，引起主机的震动，或造成极大的安全隐患。
支重轮支架，在其底部和侧面都有孔，而且孔的相对位置度较高，传统的钻孔方法是采用数控龙门加工中心来加工，需要做加工工装，钻完底部的孔之后，再加工侧面上的孔时，还需要安装侧铣头，效率低，加工成本高。
常规的钻模，通常只能单一地解决回转四周面上孔的加工，或者单一地进行上下面的钻孔，而无法应用到相互垂直面的钻孔上，不能全面完成工件底部和侧面的孔加工。
为了克服现有技术的上述不足，本文提供一种用于加工空间位置度要求较高孔的钻模，可以实现一次定位就能实现底部和侧面孔的加工，能够在钻床上实现数控设备加工孔的功能，实现不同面上孔的加工，并且效率高，加工成本低。
2支重轮支架翻转钻模设计原理
设计原理是：包括钻模主体、紧固装置和回转工装，工件通过紧固装置安装在钻模主体上，钻模主体则固定在回转工装上，所述钻模主体包括钻模底板、钻模侧板、底部钻套和侧方钻套，两个钻模侧板通过其底部分别固定连接在钻模底板靠近两侧的上表面，在钻模底板上布置有底部钻套，在钻模侧板上安装有侧方钻套；所述回转工装包括支撑架、端板、回转轴和减速机，端板垂直连接于支撑架的一个端部，端板外侧垂直连接一个回转轴，回转轴连接减速机，钻模主体安装在支撑架上；还包括一个固定支架板，该固定支架板固定连接在机床上，回转工装的回转轴伸出固定支架板后与减速机连接，固定支架板和端板上设有相配合的销孔。
相比现有技术，本设计通过回转工装改变钻模主体的位置，再利用销轴把回转工装固定，使钻孔时钻模主体的位置固定，从而实现工件上不同面上的钻孔；具体地，转动回转工装，使钻模主体处于水平位置，把工件放到钻模主体上定位后，用紧固装置压紧工件，旋转回转工装到180°，用销轴把回转工装固定在固定支架板上，在底部钻套的位置钻工件底板上的孔，钻完工件底板上的孔之后拔下销轴，旋转工装到90°，再次用销轴把旋转工装固定在固定支架板上，在侧方钻套的位置钻工件侧面的孔，即实现了特殊结构工件在底部和侧面的钻孔加工，能够在钻床上实现数控设备加工孔的功能，实现不同面上孔的加工，并且效率高，加工成本低。
产品结构：图一所示，钻模主体1通过螺栓4和销子5固定在回转工装6上，回转工装6通过回转轴11与减速机连接，工件10在钻模主体1上定位后，用压紧装置3和顶紧装置2压紧工件10。
图二所示，钻套12固定在钻模主体1的底板上，钻工件10底部孔时，回转工装6旋转180°，用销轴7和9把回转工装6固定在固定支架板8上。
图三所示，钻套13固定在钻模主体1的侧板上，钻工件10侧面的孔时。回转工装6旋转90°，用销轴14把回转工装6固定在固定支架板8上。
工作原理：利用回转工装改变钻模的位置，同时用销轴把回转工装固定，使钻孔时钻模位置固定，钻工件上不同面上的孔
工作过程：转动回转工装6，使钻模主体1处于水平位置（如图一所示），把工件10放到钻模主体1上定位后，用压紧装置3和顶紧装置2压紧工件10。旋转回转工装6到180°（如图二所示），用销轴7和9把回转工装6固定在固定支架板8上，在钻套12的位置钻工件10底板上的孔。钻完工件10底板上的孔之后拔下销轴7和9，旋转工装6到90°，用销轴14把旋转工装6固定在固定支架板8 上，在钻套13的位置钻工件10侧面的孔。工件10上的孔钻完后，拔下销轴14，旋转回转工装6到图一位置，拆掉工件10上的压紧装置3和顶紧装置2，取下工件10。
该措施，已经经过施工试验验证，效果良好，加工成本降低，加工效率大大提高。
参考文献：
[1]成大先主编.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002.1
论文作者:孟新,李新粉,王敬池
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签：工装论文; 加工论文; 工件论文; 支架论文; 位置论文; 钻工论文; 主体论文; 《基层建设》2017年第26期论文;