钻夹头基本知识.doc

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1、钻夹头基本知识钻夹头是电动工具行业及机床行业的主要配件之一，广泛应用于手电钻、钻床上。现在世界上主要有三大夹头制造商：山东威达机械股份有限公司、美国Jacobs公司和德国 ROHM 公司。其中山东威达机械股份有限公司的产量最大，每年达到了 5000万 只。现在国内生产钻夹头的企业较多，但大都是规模较小、产品缺乏知识产权、产品 种类不齐全，难与国外企业抗衡。作为钻夹头行业的领军厂家山东威达机械股份 有限公司，通过近几年的迅猛发展，不但夹头的种类齐全，而且开发了一大批具有自 主知识产权、性能国际领先的钻夹头，使我国在这一行业中具有了一定的话语权。山东威达机械股份有限公司位于山东威海，是钻夹头的专业

2、生产厂家。现有员工5000人，工程技术人员 200 名，是国内钻夹头行业唯一的上市公司。公司主要生产 “孔雀”、“ PEACOCK”、 ”“WEIDA ”牌钻夹头，被评为山东省名牌商标产品。主要产 品包括扳手式、手紧式、自紧式和自锁式四大系列约 150余种规格型号。现拥有国内 专利 42件，美国专利 4件，正在申请的国内专利 10件，美国专利 6 件，欧洲专利 10 件，日本专利1件，PCT专利1件。是国内机床附件行业第一家通过IS09001认证的 企业，2006年又通过了 IS014001环境管理体系和OHSA18000职业健康安全管理体系 认证，其产品已成为机床附件和电动工具行业的名牌产品

3、，畅销世界各地。现以山东 威达的产品为例，对钻夹头做简单的介绍。夹头是与钻具相连，用来夹持柄类工具的附件。其与钻具连接方式有螺纹连接和 锥孔连接两种方式。根据现在的夹头规格，螺纹连接的规格主要有3/8-24UNF、 1/2-20UNF、5/8-16UN、M12 X 1.25。锥孔连接主要有 B10、B12、B16、B18、B22 及 JT0、 JT2、 JT3、 JT6、 JT10、 JT33 等规格。螺纹连接主要用于手电钻上，锥孔连接主 要用于钻床上。夹头的三大主要参数是精度、夹持力和夹持范围。精度是用来控制夹持柄类工具 的跳动量，以保证加工孔的精度。夹持力是为了保证夹持的柄类工具不打滑，防

4、止由 于柄类工具的打滑而无法工作。一般情况下用于台钻上的夹头精度要求高一些，而用 于手电钻上的夹头精度相对低一些。夹持范围是用来控制夹头夹持工具最小和最大的 直径，以便满足工作需要。正常情况下，最大夹持范围只比夹头的规格大 0.5mm 左右 即可。如果超的过大，将大大浪费材料，提高夹头的生产成本。最小夹持范围理论上 是可以做到很小，但是过小将使生产厂家的废品率上升，增加成本。所以综合各方面 情况，将 6、10、13、16、20mm 的夹头的夹持范围定为 0.86、0.810、1.513、316、 520比较合理。规格是指夹头夹持的最大直径。钻夹头的规格分为 6、10、13、16、20mm 等几

5、种 规格。手紧钻夹头一般只有 6、10、13mm 三种，因为再大的话，夹头的夹持力无法满 足使用要求。扳手夹头由于采用扳轮拧紧，夹头的夹持力大，所以规格可以做到 20mm。夹头的型号一般是以“ J”开头，“J”表示夹头，后面有34个数字，如 J1510 J1713等。数字的具体意义下面将有解释。钻夹头从结构上分主要有扳手式和手紧式两大类。扳手式钻夹头需用扳轮来拧紧， 主要用于机床行业，如台钻和手电钻上。手紧式钻夹头靠握住前后套来拧紧夹头，主 要用于手电钻上。扳手钻夹头由于是靠扳轮来拧紧夹头的，而扳轮是一个带加长力臂 的锥齿轮，所以在拧紧的过程中，可以起到增加力矩输入的作用，因此夹头的夹持力 大

6、。由于扳手夹头结构简单、零部件易加工、价格便宜、性能可靠等优点，所以其用 途较广。下面来介绍一下扳手夹头的主要分类。扳手夹头按其用途可分为轻型、中型和重型。轻、重型之分主要看其丝母套的结 构。轻型夹头丝母套为冲压成形的，重型为冷挤压成型，强度高。轻型夹头的型号格 式为 J35_ _，J25_ _，后两位数字来填写夹头的夹持范围，如 10、13 等。 35表示夹头 与钻具的连接特性为螺纹连接； 25 表示为锥孔连接。轻型扳手钻夹头主要用于家用钻 具，适用于不同功率的直流和交流电钻。近几年来，为了降低生产成本，丝母采用了 粉末冶金材料，大大地提高了生产效率，同时也降低了锥齿的齿形误差。中型、重型夹

7、头主要用于木工机床、台钻、加工中心等负载较大的设备，其型号 有 J21_ _，J22_ _，J23_ _，J24_ _，J31_ _，J33_ _等系列。用于力矩输入的锥齿轮均 为钢齿，可以承受较大的扭矩。近几年来，随着客户对产品性能的要求增多，又出现了带锁、防尘、外螺纹连接 的扳手夹头，由于现在的市场份额不是很大，这里就不再介绍了。手紧钻夹头根据其结构分有带锁的、不带锁、单套、双套之分。具体从型号上分有 J15_ _，J17_ _，J16_ _，J18_ _。其中 15 表示双套不带锁夹头， 17 表示双套带锁夹 头，16 表示单套不带锁夹头， 18表示单套带锁夹头。后面 _ _两位数表示夹

8、头的规格。如J1510表示双套不带锁10mm夹头。如果是6mm夹头则直接表示为J156即可。 手紧钻夹头主要用于家用的直流和交流电钻。其最大的优点是锁紧容易，只要握 住夹头的前后套，拧紧即可使用。根据钻夹头的内部结构不同，适合使用的电钻也不 同。J15系列的钻夹头，适用于不带冲击的直流和交流电钻。根据客户的要求，夹头的 外套有金属套和尼龙套两种。金属套可增加夹头的使用寿命，但是由于金属套较尼龙 套重，其转动惯量较大。夹头在使用的过程中，由于电钻的转速变化，容易自松，所 以在设计夹头时，尽量减小夹头从动部分的尺寸，减小其转动惯量。J17系列钻夹头可使用于带冲击和不带冲击的直流和交流电钻。由于其内

9、部带有防 松机构，具有良好的使用性能，所以越来越受到用户的青睐。从锁的结够来分，主要有棘轮锁、摩擦锁、楔块锁紧以及增力锁等几种结构。棘 轮锁，如威达公司的SPM13A、QM13A （与德国METABO公司合作产品，所以型号 不同），J1713OD、RV系列产品（与德国合资产品），具有结构简单，锁紧可靠的特性。 这类夹头在锁紧时会发出“咔、咔”的响声，以提示夹头已处于锁紧状态。根据锁的 结构不同，棘轮锁的夹头适宜用在 700 1000W之间的冲击电钻上。尤其是在钻混凝 土时，会表现出良好的使用性能。但是用在 1000W以上的冲击电钻时，由于电钻的振 动特别大，夹头内部零部件极易产生疲劳破坏，同时

10、夹爪的韧带将磨损严重，导致夹 头夹紧失效。针对这种情况，威达公司开发出了世界上第一款增力钻夹头：ST13A。这种夹头采用行星轮变速机构，使输入力矩增大，输出的夹持力可达普通夹头的1.8倍以上。同时内部采用了特殊的锁紧机构，使夹头在剧烈的振动情况下，依然夹持牢固。现在这款夹头已用在了 1200W的冲击电钻了，反映很好。摩擦锁主要靠摩擦力来锁紧夹头，其可靠性要比棘轮锁的低，主要用在750W以下的交流电钻和18V以下的直流电钻。设计这款夹头主要用来满足客户有时不需要“咔、咔”锁紧声音的场合。如威达的 J1713M，J1713J等。楔块锁实际上也属于摩擦锁的一种，它是利用斜面来挤紧滚柱（珠）的方式来锁

11、紧的。如威达公司的SM13A、SM10B就属于这种锁。这种锁在世界上也属于首创，彻 底的消除了锁紧的“咔、咔”声。具有良好的锁紧性能。为了增大力矩输入，人们在J15、J17的基础上，又开发了 J16、J18系列单套夹头主要是为了增加手握的面积，增加拧紧力矩。单套系列夹头由于其较大的力矩输入,所以其使用性能较双套的要可靠。另外单套的产品特别适用于带轴锁的电钻，因为可输入较大的力矩。夹头发到客户手中时，客户般要对夹头的两大主要性能进 行测试，一是精度，二是夹持力。精度测试方法如右图。一般情况下夹头的精度是以其最大夹持范围的检验棒来检验其精度的。如10mm的夹头，用/ 10mm的检验棒来测其精度。由

12、于夹头的内部螺纹是锥螺纹，所以夹爪、丝母上的每一扣螺纹的升角均是变化的。所以在夹头的不同的夹持范围内，夹头的精度是有差异的。现在随着加工质量的提高，这种差异越来越小。夹持力的测试方法如右图。 夹头夹持直径不同的力矩棒，由于 其磨擦力的力臂不一样、力矩棒的 曲率半径也不一样，所以输出的力 矩也不一样，即夹持力也不一样。 夹持力的大小将直接影响到夹头的 使用性能。所以这一项厂家在产品 出厂时均严格控制。不同的客户及夹头的不同使用场合，对精度和夹持力的要求也不一样。一般情况 下，精度和夹持力越高，夹头的价格也越高。所以正常情况下，客户一般是以国标为 准。另外夹头在使用过程中出现了失效的现象，有时不一定是夹头的问题，有可能是 使用的问题，也有可能是混凝土的问题。近几年来，随着生产夹头工艺水品的提高，夹头的精度、夹持力均在不断地提高 现在这方面我们基本上达到了国外的水平。但是我们还有许多需要提高完善的地方。 作为夹头行业的领军厂家一一威达公司，在这方面已走在国内同行的前面，其产品在国内外逐渐代替了国外产品。总之，夹头虽然是一个很小的电动工具配件，但是涉及到的种类很多，用户需根据各自的使用情况来选择合适的夹头。以上介绍的知识，希望对大家有所帮助。