CN102689037B - 锥弧形板钻孔夹具工装 - Google Patents

Abstract

锥弧形板钻孔夹具工装，它涉及一种板类零件钻孔夹具工装。本发明为了解决现有的锥弧形板钻孔夹具工装存在的无法同时满足锥弧形板各孔加工精度的问题。上体的中垂线与底座的底平面形成的锐角为83°，定位销简装在销安装孔内，定位销安装在定位销筒内，弹簧套装在定位销上，阶梯转动轴安装在轴安装孔内，阶梯转动轴的小直径端与锥体的中心孔连接在一起，锥体的外锥面与锥弧形板的内表面相一致，弧板钻模的下表面上加工有与锥弧形板仿形的槽口，弧板钻模上开有过孔，锥体与上体邻近的端面上开有定位槽，弧板钻模扣装在锥体的外锥面上，锥弧形板插装在槽口内，定位销上与定位槽仿形的定位柱插装在定位槽内。本发明用于锥弧形板钻孔工序中。

Description

锥弧形板钻孔夹具工装

技术领域

本发明涉及一种板类零件钻孔夹具工装，属于机械加工技术领域。

背景技术

锥弧形板(如图1，板厚为3mm)零件的各连接孔，是在装配中与某部件连接前配钻，这种加工方法仅仅可以满足小批量或单体装配生产要求。加之该锥弧形板在调试及测控的过程中需要经常拆卸，盖板与过渡舱体连接仅是配加工，达不到产品图所标注的尺寸要求，亦不能保证各产品件互换，大批量生产时，如果不是逐个作标记，一旦混装，很容易出现装配不上的混乱情况；由于是配钻孔，过渡舱中还会存留许多铁屑及油渍需要及时清理干净，工艺中的附加工步相应增多，费时费力，清理难度大，不利于装配的正常进行。总之，批量生产加工此类零件应该符合总体装配原则，即从方便、快捷、节省装配时间和保证装配质量来考虑。

在锥弧形板钻孔工序设计中，考虑到产品的制造工艺性既要力求经济合理，又要符合产品的批量生产，保证产品的尺寸精度要求，所以工艺设计中要考虑如下几种方案：

方案I

采用复合模整体冲压成型。这种冲压件对模具的要求比较高，设计难度大，模具结构比较复杂。如果先采用冲剪孔，后面增加压形过程，这样极容易出现材料一定程度的拉伸，而导致孔距尺寸变化并超出偏差，不容易保证。基于上述考虑，此种加工工艺方法不可取。

方案II

压形后采用夹具钻孔。成型后的盖板零件呈锥弧形状，所以利用夹具钻孔时，要求外弧面所钻不同位置各孔必须与其法相面垂直，并通过沿轴线转动夹具中的钻模来实现各孔的钻制。

由于产品零件是展开为扇形的锥弧形板，形状较为特殊，加工各孔时，其外锥圆上被钻孔中心线所经过的母线应满足置于水平状态，且每加工一组孔后要变换一个位置角度，同时移动沿竖直方向的主轴刀具(钻头)，最终完成所有孔的加工。在普通设备上加工各孔，需要借助于夹具工装，钻孔夹具的设计既要考虑夹具钻模应具有旋转结构，又要兼顾工件水平定位于夹具中，使夹具体与设备工作台面所成的角度为7°。

但是现有的锥弧形板钻孔夹具工装无法同时满足锥弧形板各孔加工精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的锥弧形板钻孔夹具工装存在的无法同时满足锥弧形板各孔加工精度的问题，进而提供一种锥弧形板钻孔夹具工装。

本发明的技术方案是：锥弧形板钻孔夹具工装包括销柄、插销、定位销、弹簧、定位销筒、第一圆螺母、胎座、键、阶梯转动轴、第二圆螺母、弧板钻模、锥体、两个密封盖和两个轴承，所述胎座由底座和与底座制成一体的上体构成，所述上体的中垂线与底座的底平面之间形成的锐角为83°，所述上体上由上至下依次开有销安装孔和轴安装孔，销安装孔和轴安装孔均沿水平方向开设，所述定位销筒的中心开有阶梯孔，所述定位销筒插装在销安装孔内，定位销筒的凸沿与上体固定连接，所述定位销为阶梯定位销，所述定位销安装在定位销筒内，所述弹簧套装在定位销上，且弹簧的一端与定位销筒的阶梯孔的台肩相抵，弹簧的另一端与定位销的台肩相抵，所述定位销的小直径端伸出定位销筒与销柄固定连接，所述定位销筒与定位销之间通过插销固定，所述阶梯转动轴安装在轴安装孔内，阶梯转动轴与轴安装孔之间通过两个轴承实现转动连接，每列轴承均通过一个密封盖封装在轴安装孔内，阶梯转动轴的大直径端安装有第一圆螺母，所述锥体的轴线上开有中心孔，所述阶梯转动轴的小直径端穿出轴安装孔并通过键与锥体的中心孔连接在一起，第二圆螺母安装在阶梯转动轴的小直径端，所述锥体的外锥面与锥弧形板的内表面相一致，所述弧板钻模的下表面上加工有与锥弧形板仿形的槽口，弧板钻模上开有八个过孔，过孔与锥弧形板上的预钻孔位置相对应，所述锥体与上体邻近的端面上开有七个定位槽，定位槽的法线与锥弧形板上相应的预钻孔中心线重合在锥体的横截面上，所述弧板钻模扣装在锥体的外锥面上，弧板钻模的下表面与锥体的外锥面贴合，所述锥弧形板插装在槽口内，所述定位销的大直径端穿出定位销筒的部分加工有与定位槽仿形的定位柱，定位柱插装在定位槽内，所述锥体上开有多个避让槽，避让槽与过孔相对应。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明的锥弧形板钻孔夹具工装的胎座的底座的底平面与上体的中垂线与之间形成83°角，将夹具工装与摇臂钻床连接后，恰好使阶梯转动轴所连接的锥体外锥面的母线处于水平状态，通过转动锥体实现了锥弧形板上各孔的加工，满足了锥弧形板各孔的加工精度，完成钻孔后零件的尺寸精度＜0.1mm。另外，本发明还具有结构简单和便于装夹的优点。

附图说明

图1是完成钻孔后的锥弧形板8的结构示意图，图2是本发明的整体结构示意图，图3是锥体21的主剖视图，图4是图3的左视图，图5是弧板钻模20的主剖视图，图6是图5的俯视图，图7是定位销筒5的整体结构图，图8是图4的A处放大图，图9是图2的B处放大图，图10是图2的C处放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式的锥弧形板钻孔夹具工装包括销柄1、插销2、定位销3、弹簧4、定位销筒5、第一圆螺母7、胎座9、键16、阶梯转动轴17、第二圆螺母18、弧板钻模20、锥体21、两个密封盖6和两个轴承13，所述胎座9由底座9-1和与底座9-1制成一体的上体9-2构成，所述上体9-2的中垂线9-2-1与底座9-1的底平面9-1-1之间形成的锐角α为83°，所述上体9-2上由上至下依次开有销安装孔9-2-2和轴安装孔9-2-3，销安装孔9-2-2和轴安装孔9-2-3均沿水平方向开设，所述定位销筒5的中心开有阶梯孔5-1，所述定位销筒5插装在销安装孔9-2-2内，定位销筒5的凸沿5-2与上体9-2固定连接，所述定位销3为阶梯定位销，所述定位销3安装在定位销筒5内，所述弹簧4套装在定位销3上，且弹簧4的一端与定位销筒5的阶梯孔5-1的台肩相抵，弹簧4的另一端与定位销3的台肩相抵，所述定位销3的小直径端伸出定位销筒5与销柄1固定连接，所述定位销筒5与定位销3之间通过插销2固定，所述阶梯转动轴17安装在轴安装孔9-2-3内，阶梯转动轴17与轴安装孔9-2-3之间通过两个轴承13实现转动连接，每列轴承13均通过一个密封盖6封装在轴安装孔9-2-3内，阶梯转动轴17的大直径端安装有第一圆螺母7，所述锥体21的轴线上开有中心孔21-1，所述阶梯转动轴17的小直径端穿出轴安装孔9-2-3并通过键16与锥体21的中心孔21-1连接在一起，第二圆螺母18安装在阶梯转动轴17的小直径端，所述锥体21的外锥面与锥弧形板8的内表面相一致，所述弧板钻模20的下表面上加工有与锥弧形板8仿形的槽口20-1，弧板钻模20上开有八个过孔20-2，过孔20-2与锥弧形板8上的预钻孔位置相对应，所述锥体21与上体9-2邻近的端面上开有七个定位槽21-2，定位槽21-2的法线21-3与锥弧形板8上相应的预钻孔中心线8-1重合在锥体21的横截面上，所述弧板钻模20扣装在锥体21的外锥面上，弧板钻模20的下表面与锥体21的外锥面贴合，所述锥弧形板8插装在槽口20-1内，所述定位销3的大直径端穿出定位销筒5的部分加工有与定位槽21-2仿形的定位柱3-1，定位柱3-1插装在定位槽21-2内，所述锥体21上开有多个避让槽21-4，避让槽21-4与过孔20-2相对应。

本实施方式的锥弧形板钻孔夹具工装的胎座的底座通过四个T型槽螺栓10与摇臂钻床的工作台面连接。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的轴承13为单列向心球轴承。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式的弧板钻模20为45#钢弧板钻模或T8A弧板钻模。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的锥弧形板钻孔夹具工装还包括压紧螺栓19，所述压紧螺栓19安装在弧板钻模20的中部，压紧螺栓19的下端压紧在锥弧形板8上。约束锥弧形板8竖直方向的自由度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的锥弧形板钻孔夹具工装还包括八个钻套22，每个过孔20-2内装有一个与其过盈配合的钻套22。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

工作原理：将本发明的夹具工装的胎座9的底座9-1通过四个T型槽螺栓10与摇臂钻床的工作台面连接。将锥弧形板8插装在弧板钻模20的槽口20-1内，旋紧压紧螺栓19。当加工第一个位置孔时，拉动销柄1并通过插销2的连接使定位销3对准锥体21端面上相应位置的定位槽21-2，使弧板钻模20上的其中一个或两个过孔20-2的中心线与水平线处于垂直状态，即与摇臂钻床的主轴平行的状态，摇臂钻床的主轴工作时，钻头沿钻套22轴线进入至锥弧形板8，完成孔的加工。重复上述工步，通过拉动和复原销柄1使弧板钻模20变换不同的位置，完成其它所有孔的加工。

Claims (5)

1.一种锥弧形板钻孔夹具工装，其特征在于：它包括销柄(1)、插销(2)、定位销(3)、弹簧(4)、定位销筒(5)、第一圆螺母(7)、胎座(9)、键(16)、阶梯转动轴(17)、第二圆螺母(18)、弧板钻模(20)、锥体(21)、两个密封盖(6)和两个轴承(13)，所述胎座(9)由底座(9-1)和与底座(9-1)制成一体的上体(9-2)构成，所述上体(9-2)的中垂线(9-2-1)与底座(9-1)的底平面(9-1-1)之间形成的锐角(α)为83°，所述上体(9-2)上由上至下依次开有销安装孔(9-2-2)和轴安装孔(9-2-3)，销安装孔(9-2-2)和轴安装孔(9-2-3)均沿水平方向开设，所述定位销筒(5)的中心开有阶梯孔(5-1)，所述定位销筒(5)插装在销安装孔(9-2-2)内，定位销筒(5)的凸沿(5-2)与上体(9-2)固定连接，所述定位销(3)为阶梯定位销，所述定位销(3)安装在定位销筒(5)内，所述弹簧(4)套装在定位销(3)上，且弹簧(4)的一端与定位销筒(5)的阶梯孔(5-1)的台肩相抵，弹簧(4)的另一端与定位销(3)的台肩相抵，所述定位销(3)的小直径端伸出定位销筒(5)与销柄(1)固定连接，所述定位销筒(5)与定位销(3)之间通过插销(2)固定，所述阶梯转动轴(17)安装在轴安装孔(9-2-3)内，阶梯转动轴(17)与轴安装孔(9-2-3)之间通过两个轴承(13)实现转动连接，每个轴承(13)均通过一个密封盖(6)封装在轴安装孔(9-2-3)内，阶梯转动轴(17)的大直径端安装有第一圆螺母(7)，所述锥体(21)的轴线上开有中心孔(21-1)，所述阶梯转动轴(17)的小直径端穿出轴安装孔(9-2-3)并通过键(16)与锥体(21)的中心孔(21-1)连接在一起，第二圆螺母(18)安装在阶梯转动轴(17)的小直径端，所述锥体(21)的外锥面与锥弧形板(8)的内表面相一致，所述弧板钻模(20)的下表面上加工有与锥弧形板(8)仿形的槽口(20-1)，弧板钻模(20)上开有八个过孔(20-2)，过孔(20-2)与锥弧形板(8)上的预钻孔位置相对应，所述锥体(21)与上体(9-2)邻近的端面上开有七个定位槽(21-2)，定位槽(21-2)的法线(21-3)与锥弧形板(8)上相应的预钻孔中心线(8-1)重合在锥体(21)的横截面上，所述弧板钻模(20)扣装在锥体(21)的外锥面上，弧板钻模(20)的下表面与锥体(21)的外锥面贴合，所述锥弧形板(8)插装在槽口(20-1)内，所述定位销(3)的大直径端穿出定位销筒(5)的部分加工有与定位槽(21-2)仿形的定位柱(3-1)，定位柱(3-1)插装在定位槽(21-2)内，所述锥体(21)上开有多个避让槽(21-4)，避让槽(21-4)与过孔(20-2)相对应；将夹具工装与摇臂钻床连接后，恰好使阶梯转动轴所连接的锥体外锥面的母线处于水平状态，通过转动锥体实现了锥弧形板上各孔的加工；将夹具工装与摇臂钻床连接后，恰好使阶梯转动轴所连接的锥体外锥面的母线处于水平状态，通过转动锥体实现了锥弧形板上各孔的加工。

2.根据权利要求1所述的锥弧形板钻孔夹具工装，其特征在于：轴承(13)为单列向心球轴承。

3.根据权利要求2所述的锥弧形板钻孔夹具工装，其特征在于：弧板钻模(20)为45#钢弧板钻模或T8A弧板钻模。

4.根据权利要求1、2或3所述的锥弧形板钻孔夹具工装，其特征在于：锥弧形板钻孔夹具工装还包括压紧螺栓(19)，所述压紧螺栓(19)安装在弧板钻模(20)的中部，压紧螺栓(19)的下端压紧在锥弧形板(8)上。

5.根据权利要求4所述的锥弧形板钻孔夹具工装，其特征在于：锥弧形板钻孔夹具工装还包括八个钻套(22)，每个过孔(20-2)内装有一个与其过盈配合的钻套(22)。