CN102794656A - 位置可调曲轴油孔钻孔夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位置可调曲轴油孔钻孔夹具，包括夹紧机构，所述夹紧机构包括N爪卡盘和旋转手柄，所述N爪卡盘包括卡爪和卡盘体，还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括夹具体、滑块和导向板，所述夹具体与所述卡盘体固定连接，所述夹具体底部对称设有至少两根支撑杆，所述支撑杆底部与所述滑块连接，所述导向板的上表面对称开有两道导向凹槽，导向凹槽尺寸与所述滑块匹配，通过所述滑块在所述导向凹槽内滑动，所述支撑杆带动所述夹紧机构在所述导向板上作直线运动；本发明提供了一种不必更换夹具就能加工不同型号、不同尺寸、不同部位油孔、不同角度油孔的曲轴油孔钻孔夹具。

Description

位置可调曲轴油孔钻孔夹具

技术领域

本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种用于曲轴油孔钻孔的夹具。

背景技术

曲轴油孔的制孔方式，一般采用曲轴固定安放，油孔钻相对于曲轴来回移动，从而钻取不同部位的油孔。由于油孔钻的安放精度要求非常高且难以操作，这种方式加工的油孔误差较大，废品率较高。此外，对于不同型号的曲轴，其油孔角度、主轴直径和连杆直径的尺寸不同，这就造成了不同型号的曲轴需要使用不同的钻孔夹具，存在各种不同夹具间通用性差、制造成本高、夹具更换次数多、效率低等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不必更换夹具就能加工不同型号曲轴的曲轴油孔钻孔夹具。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种位置可调曲轴油孔钻孔夹具，包括夹紧机构，所述夹紧机构包括N爪卡盘和旋转手柄，N为大于1的自然数，所述N爪卡盘包括卡爪和卡盘体，所述曲轴油孔钻孔夹具还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括夹具体、滑块和导向板，所述夹具体与所述卡盘体固定连接，所述夹具体底部对称设有至少两根支撑杆，所述支撑杆底部与所述滑块连接，所述导向板的上表面对称开有两道导向凹槽，导向凹槽尺寸与所述滑块匹配，通过所述滑块在所述导向凹槽内滑动，所述支撑杆带动所述夹紧机构在所述导向板上作直线运动。采用N爪卡盘的夹紧机构能实现不同直径曲轴的固定，而能滑动的位置调节机构能一方面能实现不同长度的曲轴的固定，一方面能实现曲轴在滑轨上的整体滑动，从而实现钻取曲轴不同部位的油孔。

作为优选，所述导向凹槽内壁上开有销孔，所述滑块包括滑块电磁线圈、可伸缩的圆柱销和滑块弹簧，滑块弹簧一端与圆柱销相连，另一端与滑块电磁线圈相连，滑块电磁线圈与滑块固定连接，滑块电磁线圈通电后，吸引滑块弹簧收缩，带动圆柱销收缩，滑块沿导向凹槽滑动，滑块电磁线圈断电后，滑块弹簧伸张，带动圆柱销伸出，圆柱销嵌入到所述销孔内，将滑块与导向板固定连接。采用电动伸缩圆柱销，能实现滑块与导向板的固定，在导向板上销孔的定位，使得曲轴在滑轨上的整体滑动时精度更高，可一个销孔一个销孔的移位。

作为优选，所述支撑杆下部开有通孔，所述滑块上设有滑块通孔，所述支撑杆下部的通孔与所述滑块通孔尺寸相同，螺栓穿过这两通孔，将支撑杆与滑块铰接。

作为优选，所述卡盘体的底部设有卡盘通孔，所述夹具体的上表面设有与所述卡盘通孔位置对应的夹具体螺纹孔，螺钉将夹具体与卡盘体固定连接。

作为优选，所述位置调节机构还包括调节丝杆，所述调节丝杆两端车有外螺纹，所述夹具体底部中间位置设有连接块，所述连接块中空开有螺纹孔，与所述调节丝杆形成螺纹连接。调节丝杆能实现两个夹具体之间位置的精确调节，固定调节丝杆与一端的夹具体的位置后，通过旋转螺纹，精确调节另一端夹具体的位置。

作为优选，所述卡盘体的底部向上凸起设有加强肋与卡爪连接。加强肋起到支撑固定卡爪的作用，使得卡爪更稳定的固定于卡盘体上。

作为优选，所述曲轴油孔钻孔夹具还包括角度调节机构，所述角度调节机构包括支撑底座和角度调节齿轮，所述支撑底座上设有底座螺栓孔，所述角度调节齿轮中心设有齿轮螺栓孔，所述导向板上设有导向板螺栓孔，所述导向板螺栓孔、齿轮螺栓孔和底座螺栓孔同心且尺寸相同，紧固螺栓依次穿过导向板螺栓孔、齿轮螺栓孔和底座螺栓孔，将导向板、角度调节齿轮和支撑底座固定连接，角度调节齿轮带动所述导向板在所述支撑底座上旋转。角度调节机构通过角度调节齿轮带动曲轴旋转，调节曲轴相对于油孔钻的位置，实现不同角度油孔的钻取。

作为优选，所述角度调节机构还包括钢球和固定架，所述固定架沿圆周方向设有通孔，通孔尺寸与所述钢球匹配，在支撑底座上以所述底座螺栓孔为圆心，在圆周方向上设有底座凹槽，在角度调节齿轮上以所述齿轮螺栓孔为圆心，在圆周方向上设有齿轮凹槽，所述底座凹槽与所述齿轮凹槽尺寸相同且相对，所述钢球嵌入所述固定架的通孔中，钢球上下表面分别与齿轮凹槽和底座凹槽相切。钢球在齿轮凹槽与支撑凹槽内滚动，减少了角度调节齿轮转动时的摩擦，实现角度调节齿轮的平滑转动。固定架的存在使得钢球相对位置保持不变。

作为优选，所述支撑底座上靠近底座凹槽外径处设有固定架滑槽，所述固定架正好搁置在所述固定架滑槽上。固定架搁置在固定架滑槽上，固定住固定架位置，从而间接固定了钢球的位置，避免固定架滑落到底座凹槽底部而起不到固定钢球的作用。

作为优选，所述角度调节机构还包括定位机构，所述定位机构的底座上设有定位机构通孔，所述支撑底座上表面两侧设有底座螺纹孔，所述定位机构通孔与所述底座螺纹孔一一对应，紧固螺钉将定位机构与支撑底座固定连接，所述定位机构包括可伸缩的定位齿条、定位机构电磁线圈和定位机构弹簧，定位机构弹簧一端与定位机构本体相连，另一端与定位机构齿条相连，定位机构电磁线圈通电后，吸引所述定位机构弹簧收缩，带动所述定位齿条与所述角度调节齿轮分开，所述角度调节齿轮沿圆心旋转，定位机构电磁线圈断电后，所述定位机构弹簧伸张，带动所述定位齿条与所述角度调节齿轮啮合。定位机构的存在使得角度调节齿轮转动时精度更高，可以一个齿牙一个齿牙的转动，实现曲轴不同角度油孔的精确钻取。

有益效果：终上所述，在加工不同长度的曲轴时，可以旋转调节丝杆，调节两个夹具体的相对位置，实现不同长度的曲轴的夹取，调节方式方便灵活；加工不同直径的曲轴时，只需转动旋转手柄，实现夹紧与拆卸；加工不同部位的油孔时，只需将滑块的圆柱销收缩，整体移动两个夹具体，可实现曲轴位置的调整；加工多角度油孔时，无需拆装，只需将角度调节齿轮转动相应的角度，即可实现多角度油孔的加工。对比现有技术，本发明曲轴油孔钻孔夹具结构更加合理、制造成本低，适用于不同类型的曲轴不同角度的油孔的加工，效率更高、加工更加便捷。

附图说明

结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。

图1是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例整体装配示意图；

图2是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中夹紧机构的三维立体结构示意图；

图3是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中夹具体的三维立体结构示意图；

图4是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中导向板的三维立体结构示意图；

图5是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中角度调节机构的三维立体结构示意图；

图6是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中角度调节齿轮的三维立体结构示意图；

图7是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中支撑底座的三维立体结构示意图；

图8是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中滑块的三维立体结构示意图；

图9是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中滑块的内部结构示意图；

图10是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中定位机构的三维立体结构示意图；

图11是本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中定位机构的内部结构示意图；

图12本发明位置可调曲轴油孔钻孔夹具的一种实施例中固定架安装于固定架滑槽的三维立体结构示意图；

图中：1-支撑底座、2-导向板、3-夹具体、4-N爪卡盘、5-曲轴、6-调节丝杆、7-紧固螺栓、8-螺钉、9-螺栓、10-角度调节齿轮、11-紧固螺钉、12-定位机构、13-卡盘通孔、14-卡盘体、15-旋转手柄、16-加强肋、17-卡爪、18-支撑杆、19-夹具体螺纹孔、20-连接块、21-导向凹槽、22-导向板螺栓孔、23-销孔、24-钢球、25-固定架、26-齿轮螺栓孔、27-齿轮凹槽、28-底座螺纹孔、29-底座螺栓孔、30-底座凹槽、31-滑块、32-圆柱销、33-滑块通孔、34-滑块电磁线圈、35-滑块弹簧、36-定位机构齿条、37-定位机构通孔、38-定位机构电磁线圈、39-定位机构弹簧、40-固定架滑槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

如图1所示，位置可调曲轴油孔钻孔夹具主要包括支撑底座1、导向板2、夹具体3、N爪卡盘4（实施例选用四爪卡盘）、调节丝杆6、角度调节齿轮10和定位机构12。夹紧机构将曲轴5夹紧固定于夹具体3上。夹紧机构与位置调节机构之间用螺钉8固定连接，定位机构与支撑底座之间用紧固螺钉11固定连接。

如图2所示，夹紧机构包括四爪卡盘和旋转手柄15。四爪卡盘为常用卡盘，主要包括卡盘体14、卡盘通孔13、加强肋16和卡爪17。当转动旋转手柄15时，由于四爪卡盘特殊的结构就会使得四个卡爪同时向中心靠近或退出，实现曲轴的夹紧与拆卸。

如图3所示，夹具体3包括连接块20、支撑杆18和夹具体螺纹孔19。四根支撑杆对称安装于夹具体底部，每个支撑杆下端都开有通孔，该通孔为与滑块进行铰接的螺栓孔。夹具体上设有与卡盘通孔13位置对应的夹具体螺纹孔19，通过螺钉8实现夹具体与四爪卡盘的固定连接。连接块20位于夹具体3底部中心位置，连接块20开有螺纹孔，该孔与调节丝杆6两端螺纹连接，通过转动调节丝杆，调节两个夹具体间的相对位置。

如图4所示，导向板2在长度方向上对称开有两道导向凹槽21，导向凹槽21两侧内壁上对称开有数个销孔23，导向板2中心位置开有导向板螺栓孔22。

如图8、图9所示，滑块31包括滑块电磁线圈34、可伸缩的圆柱销32、滑块弹簧35盒滑块通孔33。滑块通孔与支撑杆18底部通孔尺寸相同，用于安装螺栓9，实现滑块31与支撑杆18的铰接。滑块弹簧35一端与圆柱销32相连，另一端与滑块电磁线圈34相连，滑块电磁线圈34与滑块31固定连接。滑块弹簧处于自由状态时，圆柱销伸出滑块体外，当滑块电磁线圈通电时产生吸力，圆柱销压缩滑块弹簧收缩到滑块体内。当圆柱销受吸力收缩时，滑块与导向凹槽滑动配合，沿导向凹槽滑动，当滑块电磁线圈断电时，圆柱销在滑块弹簧的作用下伸出时，圆柱销嵌入到导向凹槽内壁的一个销孔内，将滑块与导向板固定连接。

如图5所示，角度调节机构包括角度调节齿轮10、支撑底座1、固定架25和钢球24。角度调节齿轮10的具体结构如图6所示，角度调节齿轮中心位置开有齿轮螺栓孔26，沿中心圆周方向上开有齿轮凹槽27。支撑底座1的具体结构如图7所示，支撑底座上表面对称开有八个底座螺纹孔28，中心位置开有底座螺栓孔29，沿中心圆周方向上开有底座凹槽30，底座凹槽外径处开有尺寸稍大的固定架滑槽40。固定架25与固定架滑槽的安装结构如图12所示，固定架沿圆周方向均匀的开有十二个通孔。固定架搁置于固定架滑槽40上，避免滑落到底座凹槽30底部。齿轮凹槽27与底座凹槽30尺寸相同且相对。钢球24分别嵌入到固定架25的十二个通孔中，钢球24上下面分别与齿轮凹槽27底面和底座凹槽30底面相切，钢球沿齿轮凹槽与底座凹槽转动，但在固定架的作用下，十二个钢球的相对位置保持不变，这样就会轻松实现角度调节齿轮10与支撑底座1相对位置的调整，同时减少摩擦。导向板螺栓孔22、齿轮螺栓孔26和底座螺栓孔29同心且尺寸相同，紧固螺栓7依次穿过导向板螺栓孔22、齿轮螺栓孔26、底座螺栓孔29，实现导向板2、角度调节齿轮10、支撑底座1固定连接。

如图10、图11所示，定位机构包括定位机构电磁线圈38、定位机构弹簧39、定位机构齿条36和定位机构通孔37。定位机构齿条36可伸缩于定位机构内外，其齿形可与角度调节齿轮10完全啮合，四个定位机构通孔37与支撑底座1一侧的底座螺纹孔28一一对应，通过紧固螺钉11实现定位机构与支撑底座的固定连接。定位机构弹簧一端与定位机构本体相连，另一端与定位机构齿条相连，当弹簧处于自由状态时，定位机构齿条处于伸出状态。当定位机构电磁线圈通电时，弹簧收紧，带动定位机构齿条收缩到定位机构内部，角度调节齿轮可自由选择。当定位机构电磁线圈断电时，弹簧伸张，带动定位机构齿条伸出定位机构外，定位机构齿条与角度调节齿轮完全啮合，达到固定作用。

本实施例的工作过程如下：

首先转动旋转手柄使得卡爪同时远离中心，四爪卡盘处于张开状态。将加工曲轴吊至夹紧机构附近，转动调节丝杆，使得两个四爪卡盘间的距离略大于曲轴的长度，然后将曲轴吊至四爪卡盘中心部位，转动调节丝杆，缩短四爪卡盘间的距离，使得卡爪可以抓到曲轴的两端。然后反向旋转手柄，卡爪慢慢夹紧曲轴，在这过程中利用定位块等辅助装置对曲轴进行轴向、径向定位，直至完全夹紧曲轴。

当需要加工不同部位的油孔时，给滑块电磁线圈通电，滑块电磁线圈吸引圆柱销，圆柱销被压缩滑块弹簧收缩到滑块内部。此时，滑块就可以在导向板的导向凹槽内自由滑动。然后整体移动两个夹具体及以上部分，将所需加工的油孔与油孔钻对齐，然后滑块电磁线圈断电，圆柱销在压缩滑块弹簧的作用下伸出，嵌入到导向凹槽内壁的销孔内，实现夹具体的固定。最后轻轻来回移动夹具体，保证圆柱销完全嵌入到销孔内。

当需要加工不同角度的油孔时，先松动紧固螺栓，定位机构电磁线圈通电，定位机构齿条收缩，与角度调节齿轮脱离啮合，此时角度调节齿轮可自由转动。然后转动角度调节齿轮至所需的角度，由于角度调节齿轮具有三十六个齿，每旋转一个齿，即曲轴相对油孔钻转动10°。假如需要转动20°，将角度调节齿轮大体转动两个齿，然后定位机构电磁线圈断电，定位机构齿条在压缩定位机构弹簧的作用下与角度调节齿轮啮合，两者完全啮合后，转动角度调节齿轮就会精确的转动20°，然后拧紧紧固螺栓，使得曲轴完全固定。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。

Claims (10)

1.一种位置可调曲轴油孔钻孔夹具，包括夹紧机构，所述夹紧机构包括N爪卡盘（4）和旋转手柄（15），N为大于1的自然数，所述N爪卡盘（4）包括卡爪（17）和卡盘体（14），其特征在于：还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括夹具体（3）、滑块（31）和导向板（2），所述夹具体（3）与所述卡盘体（14）固定连接，所述夹具体（3）底部对称设有至少两根支撑杆（18），所述支撑杆（18）底部与所述滑块（31）连接，所述导向板（2）的上表面对称开有两道导向凹槽（21），导向凹槽尺寸与所述滑块匹配，通过所述滑块（31）在所述导向凹槽（21）内滑动，所述支撑杆（18）带动所述夹紧机构在所述导向板上作直线运动。

2.根据权利要求1所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述导向凹槽（21）内壁上开有销孔（23），所述滑块（31）包括滑块电磁线圈（34）、可伸缩的圆柱销（32）和滑块弹簧（35），滑块弹簧一端与圆柱销相连，另一端与滑块电磁线圈相连，滑块电磁线圈与滑块固定连接，滑块电磁线圈（34）通电后，吸引滑块弹簧（35）收缩，带动圆柱销（32）收缩，滑块（31）沿导向凹槽（21）滑动，滑块电磁线圈（34）断电后，滑块弹簧（35）伸张，带动圆柱销（32）伸出，圆柱销（32）嵌入到所述销孔（23）内，将滑块（31）与导向板（2）固定连接。

3.根据权利要求1所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述支撑杆（18）下部开有通孔，所述滑块（31）上设有滑块通孔（33），所述支撑杆（18）下部的通孔与所述滑块通孔（33）尺寸相同，螺栓（9）穿过这两通孔，将支撑杆（18）与滑块（31）铰接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述卡盘体（14）的底部设有卡盘通孔（13），所述夹具体（3）的上表面设有与所述卡盘通孔（13）位置对应的夹具体螺纹孔（19），螺钉（8）将夹具体（3）与卡盘体（14）固定连接。

5.根据权利要求1所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述位置调节机构还包括调节丝杆（6），所述调节丝杆（6）两端车有外螺纹，所述夹具体（3）底部中间位置设有连接块（20），所述连接块（20）中空开有螺纹孔，与所述调节丝杆（6）形成螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述卡盘体（14）的底部向上凸起设有加强肋（16）与所述卡爪（17）连接。

7.根据权利要求1所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述曲轴油孔钻孔夹具还包括角度调节机构，所述角度调节机构包括支撑底座（1）和角度调节齿轮（10），所述支撑底座（1）上设有底座螺栓孔（29），所述角度调节齿轮（10）中心设有齿轮螺栓孔（26），所述导向板（2）上设有导向板螺栓孔（22），所述导向板螺栓孔（22）、齿轮螺栓孔（26）和底座螺栓孔（29）同心且尺寸相同，紧固螺栓（7）依次穿过导向板螺栓孔（22）、齿轮螺栓孔（26）和底座螺栓孔（29），将导向板（2）、角度调节齿轮（10）和支撑底座（1）固定连接，角度调节齿轮（10）带动所述导向板在所述支撑底座上旋转。

8.根据权利要求7所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述角度调节机构还包括钢球（24）和固定架（25），所述固定架（25）沿圆周方向设有通孔，通孔尺寸与所述钢球（24）匹配，在支撑底座（1）上以所述底座螺栓孔（29）为圆心，在圆周方向上设有底座凹槽（30），在角度调节齿轮（10）上以所述齿轮螺栓孔（26）为圆心，在圆周方向上设有齿轮凹槽（27），所述底座凹槽（30）与所述齿轮凹槽（27）尺寸相同且相对，所述钢球嵌入所述固定架的通孔中，钢球上下表面分别与齿轮凹槽（27）和底座凹槽（30）相切。

9.根据权利要求7所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述支撑底座（1）上靠近底座凹槽（30）外径处设有固定架滑槽（40），所述固定架（25）正好搁置在所述固定架滑槽（40）上。

10.根据权利要求7-9任一项所述的位置可调曲轴油孔钻孔夹具，其特征在于：所述角度调节机构还包括定位机构（12），所述定位机构（12）的底座上设有定位机构通孔（37），所述支撑底座（1）上表面两侧设有底座螺纹孔（28），所述定位机构通孔（37）与所述底座螺纹孔（28）一一对应，紧固螺钉（11）将定位机构（12）与支撑底座（1）固定连接，所述定位机构（12）包括可伸缩的定位齿条（36）、定位机构电磁线圈（38）和定位机构弹簧（39），定位机构弹簧一端与定位机构本体相连，另一端与定位机构齿条相连，定位机构电磁线圈（38）通电后，吸引所述定位机构弹簧（39）收缩，带动所述定位齿条（36）与所述角度调节齿轮（10）分开，所述角度调节齿轮沿圆心旋转，定位机构电磁线圈（38）断电后，所述定位机构弹簧（39）伸张，带动所述定位齿条（36）与所述角度调节齿轮（10）啮合。

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