CN212551815U - 一种交叉孔钻削定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交叉孔钻削定位装置，包括基座，基座内配合安装有传动组件，基座上安装有定位桶和钻套座，定位桶底面中部设有传动轴，传动轴通过轴承与基座配合连接，定位桶的内腔底部设有气缸，气缸的气缸轴上端配合连接有弹性夹套，定位桶的内腔上端设有锥套，钻套座的下端与基座连接，上端内安装有钻套和通过螺钉固定的平面轴承，传动组件包括电机、皮带轮和同步皮带，电机安装在基座内，皮带轮安装在传动轴的下端，并通过同步皮带与电机的电机轴配合连接。本发明的有益效果在于：为交叉不相交孔的加工提供专业的夹紧、定位、翻转方案，解决交叉不相交孔的钻削问题，提高生产效率，降低生产成本和劳动强度，满足孔的特征和位置精度要求。

Description

一种交叉孔钻削定位装置

技术领域

本发明涉及交叉孔钻削定位技术领域，尤其涉及一种交叉孔钻削定位装置。

背景技术

在机械加工制造过程中，从毛坯材料到成品零件，需要采取各种不同的加工工艺和方法，在零件的各种特征中，零件孔特征占到30%左右，因此，零件的孔加工具有普遍性。在实际工作过程中，针对不同的孔，会采取不同的加工工艺和加工方法。如图1所示，台阶轴类零件端面上的二个空间交叉不相交孔特征。由于孔的中心线与零件端面不垂直，而是按照一定的倾斜角度设计，因此，在使用钻头进行钻孔加工时，必须将零件斜着放置，使孔的中心线与孔加工刀具（钻头）的中心线一致对接。但是由于这时零件端面是倾斜的，钻头在接触到零件端面时，就会偏向一边，无法使用钻头直接对孔进行钻削。另外，由于零件端面上有二个交叉不相交的孔，孔与孔之间的夹角以及孔与零件的其他特征之间的相互位置，都需要在加工制造时加以控制。由于这些因素的存在，采取通用的夹持加工方法不仅加工繁琐而且效率很低，因此，必须针对性的设计该类零件的钻孔专用夹具。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种交叉孔钻削定位装置，为交叉不相交孔的加工提供专业的夹紧、定位、翻转方案，解决交叉不相交孔的钻削问题，提高生产效率，降低生产成本和劳动强度，满足孔的特征和位置精度要求。

具体方案如下：一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：包括基座，所述基座内配合安装有传动组件，基座上安装有定位桶和钻套座，所述定位桶为上端开口的圆桶状结构，且其上端向右倾斜设置，其底面中部设有传动轴，所述传动轴沿定位桶中轴线方向设置，且传动轴通过轴承与基座配合连接，所述定位桶的内腔底部设有气缸，所述气缸的气缸轴沿定位桶的中轴线方向向上设置，且气缸轴的上端配合连接有弹性夹套，所述定位桶的内腔上端设有锥套，所述钻套座的下端与基座连接，上端内安装有钻套和通过螺钉固定的平面轴承，在气缸轴伸缩的作用下，弹性夹套与锥套接触和分离，达到夹紧和放松工件的功能，气缸轴伸缩行程，还通过弹性夹套同时将锥套一起往上推，直到工件表面与平面轴承接触，所述传动组件包括电机、皮带轮和同步皮带，所述电机安装在基座内，所述皮带轮配合安装在传动轴的下端，并通过同步皮带与电机的电机轴配合连接。

作为本发明的进一步改进，所述基座包括左右设置的支撑座和支撑板，所述支撑座内设有电机安装槽，用来安装电机、同步皮带、皮带轮，其顶面包括用于支撑定位桶的倾斜支板，所述传动轴与倾斜支板相垂直，所述支撑座的上端设有用于固定电机的电机固定孔，所述倾斜支板上与轴承的对应位置处设有轴承孔，用来放置轴承以及***轴承的传动轴，所述支撑座的左侧设有盖板，且盖板的左侧下部设有换向开关和信号线，所述支撑板上均布有四个装置固定孔，用来将该装置固定在机床上，支撑板的右侧中部设有卡槽，用来放置钻套座，所述卡槽内设有第一固定孔，用来固定钻套座。

作为本发明的进一步改进，所述定位桶的上端内沿圆周方向均布有四个滑动键，底面均布有四个气缸固定孔，用来固定气缸，底面中部设有第二固定孔，用来连接传动轴。

作为本发明的进一步改进，所述锥套为圆柱状结构，其中部沿轴线方向设有上小下大的锥形孔，所述锥形孔的锥面与弹性夹套配合，用来实现弹性夹套的夹紧和松开，所述锥套的顶面中部设有导向圆弧面，可以使被加工零件放入时容易导入，锥套的外侧沿圆周方向均布有四个滑动键槽，用来和定位桶的滑动键配合，可使锥套在定位桶上保持轴向滑动，锥套的底部设有用来安装回位板的回位板安装槽。

作为本发明的进一步改进，所述弹性夹套为圆柱状结构，其中部设有用于连接气缸的气缸连接孔，所述弹性夹套的顶面沿圆周方向均布有夹套锥头，所述夹套锥头的外侧为夹套锥面，所述夹套锥面与锥套的锥面相适配。

作为本发明的进一步改进，所述钻套包括上下设置的环形底座和钻套头，所述钻套头的下端设有钻套斜面，使用时将钻套安装在钻套座的钻套安装孔里面，安装时钻套斜面与被加工零件表面平行。

作为本发明的进一步改进，所述钻套座的下端与卡槽相适配，并设有台阶通孔，使得钻套座通过台阶通孔和基座的固定孔固定在基座上，所述钻套座的上端设有用于安装钻套的钻套安装孔，以及用于安装平面轴承的平面轴承安装孔，所述平面轴承安装孔的上部设有螺钉孔，所述螺钉孔内设有用于保持平面轴承的螺钉。

本发明的有益效果在于：

1、零件在装置上按一定角度斜着放置，因此钻的孔就是斜孔，操作工打孔时无需考虑斜孔角度，角度由夹具保证，可靠性、一致性高；

2、装置钻套孔中心和弹性夹套孔中心的位置已经根据零件孔的位置进行偏置，实现了交叉不相交孔的加工要求，因此钻孔时不必考虑孔的位置，刚性定位，孔的位置精度容易保证，装置装卸使用方便；

3、夹紧、放松零件时，只需操控一只气缸动作，操作简便快速，不会出错，用一只气缸实现夹紧和将零件轴向定位，实现二个动作联动；

4、孔加工完毕，抬起机床主轴，当主轴回位时碰触到换向开关，电机即可带动零件旋转180度，可以立即钻削另一个孔，实现了零件自动换向，减轻工人的工作量，减少人为失误，提高了零件换向效率和零件换向定位精度；

5、因零件表面与平面轴承接触，因此电机可以顺利的带动零件旋转180度，零件表面和夹具本身不产生摩擦，不影响零件表面质量；

6、钻孔时的切屑从弹性夹套侧面的孔中排除，解决了排屑需求；

7、装置结构功能明确，实现机电气一体化控制的自动化夹具；

8、该装置能满***叉孔的加工要求，提高了生产效率和产品合格率，降低生产成本和劳动强度。

附图说明

图1为交叉孔特征零件的示意图。

图2为本发明一种交叉孔钻削定位装置的示意图。

图3为本发明一种交叉孔钻削定位装置的内部结构示意图。

图4为本发明一种交叉孔钻削定位装置中基座的结构示意图。

图5为本发明一种交叉孔钻削定位装置中刀架的结构示意图。

图6为本发明一种交叉孔钻削定位装置中锥套的俯视图。

图7为本发明一种交叉孔钻削定位装置中锥套的仰视图。

图8为本发明一种交叉孔钻削定位装置中弹性夹套的结构示意图。

图9为本发明一种交叉孔钻削定位装置中镗铣刀的结构示意图。

图10为本发明一种交叉孔钻削定位装置中钻套座的结构示意图。

图11为本发明一种交叉孔钻削定位装置零件装卸状态的示意图。

图12为本发明一种交叉孔钻削定位装置钻孔状态的示意图。

附图标记列表：

1-基座，21-电机固定孔，22-轴承孔，23-装置固定孔，24-卡槽，25-第一固定孔，26-电机安装槽，2-定位桶31-滑动键，32-气缸固定孔，33-第二固定孔，3-锥套，36-导向圆弧面，37-滑动键槽，38-回位板安装槽，39-锥面，4-弹性夹套，41-夹套锥面，42-气缸连接孔，5-钻套，51-钻套斜面，6-钻套座，46-钻套安装孔，47-平面轴承安装孔，48-螺钉孔，49-台阶通孔，7-气缸，8-盖板，9-信号线，10-换向开关，11-电机，12-同步皮带，13-皮带轮，14-传动轴，15-轴承，16-回位板，17-平面轴承，18-螺钉，20-交叉孔特征零件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图所示，一种交叉孔钻削定位装置，包括基座1，基座1内配合安装有传动组件，基座1上安装有定位桶2和钻套座6，定位桶2为上端开口的圆桶状结构，且其上端向右倾斜设置，其底面中部设有传动轴14，传动轴14沿定位桶2中轴线方向设置，且传动轴14通过轴承15与基座1配合连接，定位桶2的内腔底部设有气缸7，气缸7的气缸轴沿定位桶2的中轴线方向向上设置，且气缸轴的上端配合连接有弹性夹套4，定位桶2的内腔上端设有锥套3，钻套座6的下端与基座1连接，上端内安装有钻套5和通过螺钉18固定的平面轴承17，在气缸轴伸缩的作用下，弹性夹套4与锥套3接触和分离，达到夹紧和放松工件的功能，气缸轴伸缩行程，还通过弹性夹套4同时将锥套3一起往上推，直到工件表面与平面轴承17接触，传动组件包括电机11、皮带轮13和同步皮带12，电机11安装在基座1内，皮带轮13配合安装在传动轴14的下端，并通过同步皮带12与电机11的电机轴配合连接。

在本实施例中，基座包括左右设置的支撑座和支撑板，支撑座内设有电机安装槽26，用来安装电机11、同步皮带12、皮带轮13，其顶面包括用于支撑定位桶2的倾斜支板，传动轴14与倾斜支板相垂直，支撑座的上端设有用于固定电机11的电机固定孔21，倾斜支板上与轴承15的对应位置处设有轴承孔22，用来放置轴承15以及***轴承15的传动轴14，支撑座的左侧设有盖板8，且盖板8的左侧下部设有换向开关10和信号线9，支撑板上均布有四个装置固定孔23，用来将该装置固定在机床上，支撑板的右侧中部设有卡槽24，用来放置钻套座6，卡槽24内设有第一固定孔25，用来固定钻套座6。

在本实施例中，定位桶2的上端内沿圆周方向均布有四个滑动键31，底面均布有四个气缸固定孔32，用来固定气缸7，底面中部设有第二固定孔33，用来连接传动轴14。

在本实施例中，锥套3为圆柱状结构，其中部沿轴线方向设有上小下大的锥形孔，锥形孔的锥面39与弹性夹套4配合，用来实现弹性夹套4的夹紧和松开，锥套3的顶面中部设有导向圆弧面36，可以使被加工零件放入时容易导入，锥套3的外侧沿圆周方向均布有四个滑动键槽37，用来和定位桶2的滑动键31配合，可使锥套3在定位桶2上保持轴向滑动，锥套3的底部设有用来安装回位板16的回位板安装槽38。

在本实施例中，弹性夹套4为圆柱状结构，其中部设有用于连接气缸7的气缸连接孔42，弹性夹套4的顶面沿圆周方向均布有夹套锥头，夹套锥头的外侧为夹套锥面41，夹套锥面41与锥套3的锥面39相适配。

在本实施例中，钻套5包括上下设置的环形底座和钻套头，钻套头的下端设有钻套斜面51，使用时将钻套5安装在钻套座6的钻套安装孔里面，安装时钻套斜面51与被加工零件表面平行。

在本实施例中，钻套座6的下端与卡槽24相适配，并设有台阶通孔49，使得钻套座6通过台阶通孔49和基座1的第一固定孔25固定在基座1上，钻套座6的上端设有用于安装钻套5的钻套安装孔46，以及用于安装平面轴承17的平面轴承安装孔47，平面轴承安装孔47的上部设有螺钉孔48，螺钉孔48内设有用于保持平面轴承17的螺钉18。

本发明的操作方法和工作步骤如下：

（1）钻孔的时候，将装置放置在机床上，找正钻套孔的位置，使钻头的中心与钻套孔的中心重合，再通过基座1上的装置固定孔23安装固定，接通气源使气缸7由压缩空气控制，接通电源，使电机通电，同时将换向开关10放置在钻孔机床主轴回位处，当主轴回位时可以碰触到换向开关10；

（2）将交叉孔特征零件20放入到弹性夹套4孔内，启动气源开关，这时气缸轴往上顶，推动弹性夹套4，弹性夹套4的夹套锥面41与锥套3的锥面39碰触，在锥面的作用下弹性夹套收缩，将交叉孔特征零件20夹紧；

（3）在弹性夹套4夹持交叉孔特征零件20的时候，气缸轴推动弹性夹套4和定位筒2继续往上顶，直到交叉孔特征零件20顶到安装在钻套座6上平面轴承17；

（4）这时可以进行钻孔操作，直到将零件孔加工出来；

（5）孔加工完毕，抬起机床主轴，当主轴回位时碰触到换向开关10，这时电机11主轴通过同步皮带12带动传动轴14将定位筒2连同交叉孔特征零件等一起旋转180度；

（6）再进行钻孔操作，直到将零件另一个孔加工出来；

（7）抬起机床主轴，关闭气源，将零件取出；

（8）重复以上2~7的动作，继续钻削零件孔。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (7)

1.一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：包括基座（1），所述基座（1）内配合安装有传动组件，基座（1）上安装有定位桶（2）和钻套座（6），所述定位桶（2）为上端开口的圆桶状结构，且其上端向右倾斜设置，其底面中部设有传动轴（14），所述传动轴（14）沿定位桶（2）中轴线方向设置，且传动轴（14）通过轴承（15）与基座（1）配合连接，所述定位桶（2）的内腔底部设有气缸（7），所述气缸（7）的气缸轴沿定位桶（2）的中轴线方向向上设置，且气缸轴的上端配合连接有弹性夹套（4），所述定位桶（2）的内腔上端设有锥套（3），所述钻套座（6）的下端与基座（1）连接，上端内安装有钻套（5）和通过螺钉（18）固定的平面轴承（17），所述传动组件包括电机（11）、皮带轮（13）和同步皮带（12），所述电机（11）安装在基座（1）内，所述皮带轮（13）配合安装在传动轴（14）的下端，并通过同步皮带（12）与电机（11）的电机轴配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述基座包括左右设置的支撑座和支撑板，所述支撑座内设有电机安装槽（26），其顶面包括用于支撑定位桶（2）的倾斜支板，所述传动轴（14）与倾斜支板相垂直，所述支撑座的上端设有用于固定电机（11）的电机固定孔（21），所述倾斜支板上与轴承（15）的对应位置处设有轴承孔（22），所述支撑座的左侧设有盖板（8），且盖板（8）的左侧下部设有换向开关（10）和信号线（9），所述支撑板上均布有四个装置固定孔（23），支撑板的右侧中部设有卡槽（24），所述卡槽（24）内设有第一固定孔（25）。

3.根据权利要求2所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述定位桶（2）的上端内沿圆周方向均布有四个滑动键（31），底面均布有四个气缸固定孔（32），底面中部设有第二固定孔（33）。

4.根据权利要求3所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述锥套（3）为圆柱状结构，其中部沿轴线方向设有上小下大的锥形孔，所述锥形孔的锥面（39）与弹性夹套（4）配合，所述锥套（3）的顶面中部设有导向圆弧面（36），锥套（3）的外侧沿圆周方向均布有四个滑动键槽（37），锥套（3）的底部设有用来安装回位板（16）的回位板安装槽（38）。

5.根据权利要求4所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述弹性夹套（4）为圆柱状结构，其中部设有用于连接气缸（7）的气缸连接孔（42），所述弹性夹套（4）的顶面沿圆周方向均布有夹套锥头，所述夹套锥头的外侧为夹套锥面（41），所述夹套锥面（41）与锥套（3）的锥面（39）相适配。

6.根据权利要求5所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述钻套（5）包括上下设置的环形底座和钻套头，所述钻套头的下端设有钻套斜面（51）。

7.根据权利要求6所述的一种交叉孔钻削定位装置，其特征在于：所述钻套座（6）的下端与卡槽（24）相适配，并设有台阶通孔（49），所述钻套座（6）的上端设有用于安装钻套（5）的钻套安装孔（46），以及用于安装平面轴承（17）的平面轴承安装孔（47），所述平面轴承安装孔（47）的上部设有螺钉孔（48），所述螺钉孔（48）内设有用于保持平面轴承（17）的螺钉（18）。

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