CN214023633U - 一种圆周等距分孔专用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种圆周等距分孔专用夹具，包括钻铣工作台表面自下而上依次装接的平板座、法兰盘、卡盘，其中卡盘顶部装夹盘类零件，且一体装接的卡盘与法兰盘在平板座中轴向定位转动。该专用夹具内设有组合式对定分度单元，包含基于两个圆柱销的第一对定分度部和基于一个弹托钢球的第二对定分度部；在盘类零件每旋转相邻等距分孔的夹角处，组合式对定分度单元将卡盘定位于平板座。本实用新型专用夹具，结构及装配简单，与钻床结合能实现一机多用；相对划线钻孔提高了效率和加工精度、性能稳定，适于批量加工盘类零件；同时减少了专用钻模的报废量，降低了钻孔加工的成本。

Description

一种圆周等距分孔专用夹具

技术领域

本实用新型涉及一种钻孔夹具，尤其涉及一种针对盘类零件进行圆周等距分孔加工的专用夹具。

背景技术

机械零件的加工过程中，盘类零件如：齿轮、端盖、法兰等很多端面等分孔要钻孔加工。而不同规格尺寸的零件，其孔距尺寸、孔径尺寸、等分孔数都不尽相同。一般情况下，其加工方法是先划线，再钻孔加工。对于大批量、高精度、多规格的情况下，都要配套专用钻模来加工。但缺陷是要配套很多钻模，且专用钻模的制作周期长，成本也高。

以图1所示的盘类零件1为例，对其进行工艺分析：其材质是45钢，具体参数规格包括：1）形位精度和定位尺寸要求较高；2）相对于端面Φ80孔的垂直度为0.02mm；3）Φ6.8与Φ10两孔同轴度为0.025mm；4）相对于中心轴的12等距分孔11中心度要求0.02mm。12个等距分孔在直径为80mm的中心圆上，要求均匀分布，且同心圆的精度为±0.02mm。在中心圆上钻Φ10和Φ6.8嵌套的等距分孔，需保证同心圆的精度为±0.02mm。

发明内容

鉴于上述盘类零件加工圆周等距分孔的需求，本实用新型的目的是提出一种专用夹具，解决钻孔效率和精度双双优化的零件夹持问题。

本实用新型的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：一种圆周等距分孔专用夹具，包括钻铣工作台表面自下而上依次装接的平板座、法兰盘、卡盘，其中卡盘顶部装夹盘类零件，且一体装接的卡盘与法兰盘在平板座中轴向定位转动，其特征在于：所述专用夹具内设有组合式对定分度单元，包含基于两个圆柱销的第一对定分度部和基于一个弹托钢球的第二对定分度部；在盘类零件每旋转相邻等距分孔的夹角处，所述组合式对定分度单元将卡盘定位于平板座。

进一步地，所述法兰盘开设有中心对称的两个圆柱孔，平板座开设有对应盘类零件开孔的定位圆孔，所述第一对定分度部包括成套配置的两组圆柱销、圆盘盖和张力弹簧丝，其中圆盘盖轴向中空且固接于法兰盘背向平板座的顶面，张力弹簧丝套接于圆柱销且上端限位于圆盘盖内、下端抵接圆柱销腰部台阶，圆柱销间隙配合于圆柱孔中且顶部穿出圆盘盖、底部受驱于张力弹簧丝***定位圆孔中。

更进一步地，所述圆柱销顶部与适于手持提握的腰鼓螺母、蝶翼螺母相接固定。

进一步地，所述法兰盘底部开设有对应盘类零件开孔的定位盲孔，所述第二对定分度部包括偏心设于平板座中的一套单向推力球轴承及其压缩弹簧和钢球，其中压缩弹簧底部限位、顶部一体连接钢球向上顶推，钢球受驱于压缩弹簧落位于定位盲孔中。

更进一步地，所述单向推力球轴承底部接设有调节螺钉和紧固螺母，压缩弹簧底部与调节螺钉相抵接弹力可调。

进一步地，所述平板座为中部***的帽状盘体，所述第二对定分度部倒置装接于平板座的内腔中，且平板座通过固定螺栓穿接帽檐部固接于钻铣工作台。

进一步地，所述平板座轴向中心接设有铜滑套，所述法兰盘的中柱间隙配合于铜滑套中转动。

应用本实用新型的专用夹具，较之于传统工艺及设备：结构及装配简单，与钻床结合能实现一机多用；相对划线钻孔提高了效率和加工精度、性能稳定，适于批量加工盘类零件；同时减少了专用钻模的报废量，降低了钻孔加工的成本。

附图说明

图1是本实用新型专用夹具所用对象之盘类零件的正视外观示意图。

图2是本实用新型专用夹具优选实施例总装结构的局部轴剖示意图。

图3是本实用新型专用夹具中第一对定分度部的原理结构图。

图4是本实用新型专用夹具中第二对定分度部的原理结构图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

本实用新型所提出的圆周等距分孔专用夹具，能解决面向盘类零件加工圆周向等距间隔的分孔，且保持较高的垂直度和同心圆精度。

如图2至图4所示，是本实用新型专用夹具优选实施例总装结构的局部轴剖示意图及其中第一、第二对定分度部的原理结构图。从图示可见，该专用夹具的概述结构包括钻铣工作台9表面自下而上依次装接的平板座2、法兰盘3、卡盘4，其中卡盘4顶部装夹盘类零件1，且通过倒置的自锁螺栓一体装接的卡盘4与法兰盘3在平板座2中轴向定位、自由转动。这里需要说明的是，该转动是手动操作实现的，非自动化转动作业。而作为该专用夹具的优化设计特点：通过分析盘类零件轴向等分孔的特点，该专用夹具内设有组合式对定分度单元，包含基于两个圆柱销的第一对定分度部5和基于一个弹托钢球的第二对定分度部6。通过应用“误差平均效应”原理，在盘类零件1每旋转相邻等距分孔的夹角处，该组合式对定分度单元将卡盘4定位于平板座2。也就是说该卡盘相对平板座的定位，并不依靠单一的对定分度部实现，而是依赖于两相独立的两部分对定分度部，以此实现将两部分的分度误差均化而减弱。

从夹具设计和第一对定分度部的相关结构来看，作为必要基础：如图3所示，该法兰盘3开设有中心对称的两个圆柱孔32，平板座2开设有对应盘类零件开孔的定位圆孔23。参考图1所示的盘类零件加工要求，这里定位圆孔数量为12个，且每次定位时圆柱销占用其中位于同一直径的两个。该第一对定分度部5包括成套配置的两组圆柱销51、圆盘盖52和张力弹簧丝53；其中圆盘盖52轴向中空且固接于法兰盘3背向平板座2的顶面，螺接固定。张力弹簧丝53套接于圆柱销51且上端限位于圆盘盖52内、下端抵接圆柱销51腰部台阶511，圆柱销51与圆柱孔32呈间隙配合B且顶部穿出圆盘盖52、底部受驱于张力弹簧丝53***定位圆孔23中。基于该张力弹簧丝53具有长度向拉伸的张力（或称之为复位力），该圆柱销将受驱向平板座弹出。而在卡盘需要转动分度时，需要提起该圆柱销脱离定位圆孔，圆柱销抵持平板座表面滑动，直至落入相邻的另一个定位圆孔。为便于操作提起该圆柱销，该第一对定分度部还包括腰鼓螺母、蝶翼螺母或同类适于手持提握的螺母配件，并与圆柱销顶部相固接，图示实施例中为腰鼓螺母54。

再从夹具设计和第二对定分度部的相关结构来看，同样作为必要基础：该法兰盘3底部开设有对应盘类零件开孔的定位盲孔33。参考图1所示的盘类零件加工要求，这里定位盲孔数量也为12个，且每次定位时仅占用其中一个。该第二对定分度部6包括偏心设于平板座2中的一套单向推力球轴承61及其压缩弹簧62和钢球63，其中压缩弹簧62底部限位、顶部一体连接钢球63向上顶推，钢球63受驱于压缩弹簧62落位于定位盲孔33中。与第一对定分度部之张力弹簧丝需要通过手动压缩后形成复位力不同，该压缩弹簧通过钢球在定位盲孔和法兰盘底面的位置变化而实现自动伸缩，且钢球63与定位盲孔33呈间隙配合C。当卡盘转动分度时，钢球63被定位盲孔压回单向推力球轴承中，并在下一个定位盲孔处自动弹出定位。

可选优化地，该压缩弹簧62的弹力可调，具体做法为：该单向推力球轴承底部接设有调节螺钉64和紧固螺母65，压缩弹簧62底部与调节螺钉64相抵接，以实现弹力可调。

此外，从整个专用夹具的其它次要的细节结构来看，该平板座2为中部***的帽状盘体，第二对定分度部6倒置装接于平板座2的内腔21中，且平板座2通过固定螺栓（未标识）穿接帽檐部22固接于钻铣工作台9。该空腔21旨在便于第二对定分度部装卸且易于调节压缩弹簧弹力，且当平板座完成装接后呈封闭状。该平板座2轴向中心接设有铜滑套7，而法兰盘3的中柱31与铜滑套7呈间隙配合A，并在其中自由转动。

从该专用夹具的工作过程来看，先将该专用夹具装配到钻铣工作台9，继而装配到双坐标工作台上，用百分表校正平板座基准面与钻头的垂直度，并将双坐标工作台紧固在钻床上。加工前，利用钻床上的钻头定位，根据等分孔离中心孔距离，调节双座标工作台的X轴或Y轴位置。按加工工艺，钻Φ6.8mm-扩孔Φ10mm-平底锪孔，最后用专用钻头一次性完成加工。

从该专用夹具制作时需要注意的工艺参数来看，1）配合间隙A需要控制在H7/h6之间，以确保转动自如。2）间隙配合B需要控制在H8/h7，以保证张力弹簧丝的伸缩灵活。3）配合间隙C大小控制在0.05mm~0.1mm之内，以保证压缩弹簧和钢球伸缩自如。

综上结合图示的实施例详述可见，应用本实用新型该专用夹具，较之于传统工艺及设备，存在十分明显的优势：其结构及装配简单，与钻床结合能实现一机多用；相对划线钻孔成倍提高了效率和加工精度、性能稳定，适于批量加工盘类零件；同时减少了专用钻模的报废量，降低了钻孔加工的成本。其中加工精度提升的深度理解可以是：采用钢球和圆柱销相配合的分度定位，各部分所产生的误差是分度盘上三个相邻孔位置误差的平均值，从而使得分度误差削弱了三分之二。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种圆周等距分孔专用夹具，包括钻铣工作台表面自下而上依次装接的平板座、法兰盘、卡盘，其中卡盘顶部装夹盘类零件，且一体装接的卡盘与法兰盘在平板座中轴向定位转动，其特征在于：所述专用夹具内设有组合式对定分度单元，包含基于两个圆柱销的第一对定分度部和基于一个弹托钢球的第二对定分度部；在盘类零件每旋转相邻等距分孔的夹角处，所述组合式对定分度单元将卡盘定位于平板座。

2.根据权利要求1所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述法兰盘开设有中心对称的两个圆柱孔，平板座开设有对应盘类零件开孔的定位圆孔，所述第一对定分度部包括成套配置的两组圆柱销、圆盘盖和张力弹簧丝，其中圆盘盖轴向中空且固接于法兰盘背向平板座的顶面，张力弹簧丝套接于圆柱销且上端限位于圆盘盖内、下端抵接圆柱销腰部台阶，圆柱销间隙配合于圆柱孔中且顶部穿出圆盘盖、底部受驱于张力弹簧丝***定位圆孔中。

3.根据权利要求2所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述圆柱销顶部与适于手持提握的腰鼓螺母、蝶翼螺母相接固定。

4.根据权利要求1所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述法兰盘底部开设有对应盘类零件开孔的定位盲孔，所述第二对定分度部包括偏心设于平板座中的一套单向推力球轴承及其压缩弹簧和钢球，其中压缩弹簧底部限位、顶部一体连接钢球向上顶推，钢球受驱于压缩弹簧落位于定位盲孔中。

5.根据权利要求4所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述单向推力球轴承底部接设有调节螺钉和紧固螺母，压缩弹簧底部与调节螺钉相抵接弹力可调。

6.根据权利要求1所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述平板座为中部***的帽状盘体，所述第二对定分度部倒置装接于平板座的内腔中，且平板座通过固定螺栓穿接帽檐部固接于钻铣工作台。

7.根据权利要求1所述圆周等距分孔专用夹具，其特征在于：所述平板座轴向中心接设有铜滑套，所述法兰盘的中柱间隙配合于铜滑套中转动。

Images