CN104384563A - 一种自动定心的孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动定心的孔加工装置，包括定心轴、压紧钉、盖板、钻模板、锁紧母、楔块、圆凸台和底座，定心轴由下到上依次贯穿底座、圆凸台、盖板和钻模板，定心轴位于圆凸台的部分为锥面，圆凸台上设有U型导向槽，压紧钉安装于U型导向槽内，卡栏卡住压缩弹簧且能让压紧钉的杆部在导向孔中通过，压紧钉的顶部与锥面相贴合，待加工工件套在圆凸台外，楔块的斜面与待加工工件的端面贴合，本发明具有的优点和积极效果是：用楔块将工件与钻模板导正，避免了因工件外形尺寸的大小影响钻孔装置定位不准的问题；定心部分采用锥面涨芯及压缩弹簧结构，安装、拆卸工件更方便、快捷，加工成本低、工作效率高。

Description

一种自动定心的孔加工装置

技术领域

本发明属于孔加工装置领域，尤其是涉及一种自动定心的孔加工装置。

背景技术

调整套管是铁路信号转辙机产品的中间连接部件，如图1、2所示，其中心为内管螺纹，可与转辙机调整筒端部的外管螺纹连接，在与内管螺纹同心圆周上均布有四个孔，通过螺钉与转辙机底壳相连接。可见，该调整套管四个孔与其内管螺纹的位置度精度直接影响着转辙机底壳与调整筒的装配精度，然而该工件外形端侧面四方结构尺寸差异较大，且其内管螺纹的加工精度也较低，简单的钻孔装置以管螺纹及端侧面定位不能保证四孔的位置度，为此，一种高加工精度的孔加工装置急待解决。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种以低精度基准定位、加工精度很高的自动定心孔加工装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动定心的孔加工装置，用于固定待加工工件，待加工工件中心为固定孔，孔内边缘为内管螺纹，包括定心轴、压紧钉、盖板、钻模板、锁紧母、楔块、圆凸台和底座，定心轴由下到上依次贯穿底座、圆凸台、盖板和钻模板，定心轴露出钻模板上端的部分为顶螺纹，并与锁紧母旋合，定心轴位于圆凸台的部分为下宽上窄的锥面，圆凸台上设有与定心轴同心均布的不少于三个的U型导向槽，U型导向槽的外端设有导向孔，导向孔的四周为卡栏，压紧钉安装于U型导向槽内，压紧钉的杆部带有压缩弹簧，卡栏卡住压缩弹簧且能让压紧钉的杆部在导向孔中通过，压紧钉的顶部与锥面相贴合，锥面的高度大于压紧钉的顶部的高度，压紧钉的长度大于U型导向槽的长度，钻模板和底座在同侧相同位置均设有楔块插口，楔块插入楔块插口，待加工工件套在圆凸台外，楔块的斜面与待加工工件的端面贴合，旋转锁紧母，定心轴向上滑动，并带动压紧钉的杆部向外移动，直至顶紧待加工工件的内管螺纹，钻模板的四角位置分别设有装有钻套的钻套孔。

进一步，所述锁紧母与钻模板之间设有开口垫圈，顶螺纹的长度大于锁紧母的厚度与开口垫圈厚度之和。顶螺纹足够长，旋转锁紧母时使顶螺纹能够向上移动。

进一步，所述定心轴从大端面到小端面依次为导向直面、锥面、定心直面和顶螺纹，定心直面是定心轴上位于钻模板的部分。

进一步，所述定心直面上固定有衬套，钻模板中心设有衬套孔，衬套与衬套孔之间可滑动配合，衬套的外径大于锁紧母的外径。衬套的作用在于为钻模板定心。

进一步，所述U型导向槽的数量为三个。

进一步，所述钻模板的底端设有圆槽，圆槽与盖板相配合。

进一步，所述楔块左侧面为直面，右侧面为斜面，钻模板上的楔块插口为第一楔块插口，底座上的楔块插口为第二楔块插口，第一楔块插口与第二楔块插口大小相等。楔块的斜面与待加工工件的端面贴合。

进一步，所述底座的四角位置分别设有U型开口，并分别与钻套孔相对应，用于排铁屑。

进一步，所述压紧钉的杆部端面为光滑的半圆面，半圆面与待加工工件的内管螺纹相接触。

进一步，所述盖板与圆凸台之间通过均布的螺钉固定，每个螺钉均位于两个U型导向槽之间。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.用楔块将工件与钻模板导正，避免了因工件外形尺寸的大小影响钻孔装置定位不准的问题；

2.采用带锥面的定心轴、压紧钉及压缩弹簧相结合的锥面弹性涨芯结构，避免了因内管螺纹加工精度造成的定心不准的问题，且安装、拆卸工件更方便、快捷，加工成本低、工作效率高。

附图说明

图1是所述待加工工件的主视图；

图2是所述待加工工件的俯视图；

图3是所述自动定心的孔加工装置的主视图；

图4是所述自动定心的孔加工装置(有待加工工件)的俯视图；

图5是所述底座和圆凸台的主视图；

图6是所述底座和圆凸台的俯视图；

图7是所述定心轴的俯视图；

图8是所述压紧钉的主视图；

图9是所述压紧钉的俯视图；

图10是所述盖板的俯视图；

图11是所述钻模板的俯视图；

图12是图11中A-A面剖视图；

图13是所述衬套的主视图；

图14是所述插销的主视图；

图15是所述楔块的主视图；

图16是所述钻套的结构示意图；

图17是所述开口垫圈的俯视图；

图18是所述锁紧母的结构示意图；

图中：1-底座；2-定心轴；3-压紧钉；4-盖板；5-钻模板；6-衬套；7-插销；8-楔块；9-钻套；10-压缩弹簧；11-开口垫圈；12-锁紧母；13-螺钉；14-第一楔块插口；15-定心轴孔；16-第二楔块插口；17-圆凸台；18-U型开口；19-U型导向槽；20-螺钉孔；21-导向直面；22-锥面；23-定心直面；24-顶螺纹；25-反锥面；26-顶部；27-杆部；28-半圆面；29-衬套孔；30-圆槽；31-钻套孔；32-直面；33-斜面；34-待加工工件；35-端侧面；36-内管螺纹；37-卡栏；38-导向孔；39-圆孔；40-螺孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

一种自动定心的孔加工装置，用于固定待加工工件34，如图1、2所示，待加工工件34中心为固定孔，孔内边缘为内管螺纹36，需要通过本装置将待加工工件34的四角钻孔。

如图3～18所示，本装置包括定心轴2、压紧钉3、盖板4、钻模板5、锁紧母12、楔块8、圆凸台17和底座1，圆凸台17与底座1一体成型，如图7所示，定心轴2从大端面到小端面依次为导向直面21、锥面22、定心直面23和顶螺纹24，锥面22是上窄下宽的，锥面22靠近导向直面21的一端为宽面，靠近定心直面23的一端为窄面。

如图5、6所示，底座1中心设有定心轴孔15，并贯穿于圆凸台17的上端，圆凸台17上设有与定心轴孔15同心均布的三个U型导向槽19和三个螺钉孔20，每个螺钉孔20均位于两个U型导向槽19之间。U型导向槽19的外端设有导向孔38，导向孔38的四周为卡栏37。底座1的四角位置分别设有用于排铁屑的U型开口18，底座1的左侧设有长方形的第二楔块插口16。圆凸台17的横截面直径小于待加工工件34的固定孔的内径，使待加工工件能够套在圆凸台17上。圆凸台17的高度与待加工工件34高度相当。底座1与圆凸台17在制造时一体成型。

如图10所示，盖板4中心设有可容纳定心轴2的圆孔39，圆孔39周围设有三个与螺钉孔20相匹配的螺孔40。

如图11、12所示，钻模板5中心设有衬套孔29和圆槽30，圆槽30设于底端，与盖板4相配合。钻模板5的四角位置分别设有装有钻套9的钻套孔31,钻套孔31的大小尺寸均相等，钻模板5的左侧设有第一楔块插口14，第一楔块插口14与第二楔块插口16大小相等，位置相同。钻模板5的横截面面积大于待加工工件34，能够将待加工工件34压住。

如图8、9所示，压紧钉3包括顶部26和杆部27，压紧钉3的顶部26为导向圆面，顶部26的端面为反锥面25，与定心轴2的锥面22相贴合，杆部27的端面为光滑的半圆面28，半圆面28与待加工工件34的内管螺纹36相接触，压紧钉3的长度大于U型导向槽19的长度。此定心轴(2)与压紧钉(3)及压缩弹簧(10)共同组成了锥面弹性涨芯结构。

装配时：定心轴2由下到上依次贯穿底座1、圆凸台17、盖板4和钻模板5，定心轴2露出钻模板5上端的部分为顶螺纹24，并与锁紧母12旋合，锁紧母12与钻模板5之间设有开口垫圈11，顶螺纹24的长度大于锁紧母12的厚度与开口垫圈11厚度之和。

定心轴2位于钻模板5处为定心直面23，定心直面23上固定有衬套6，为圆环状，衬套6的作用在于为钻模板5定心，衬套6与衬套孔29之间可滑动配合，衬套6的外径大于锁紧母12的外径，以便于在加工完成后松动锁紧母12、撤掉开口垫圈11时，可使锁紧母12能顺利的穿过衬套孔29而卸掉钻模板5。

定心轴2位于底座1部分为导向直面21，导向直面21与定心轴孔15尺寸一致，导向直面21在定心轴孔15内可上下滑动。

定心轴2位于圆凸台17的部分为锥面22，锥面22的高度大于定心轴孔15在圆凸台17那部分的高度。压紧钉3安装于U型导向槽19内，压紧钉3的顶部26与定心轴2的锥面22相贴合，压紧钉3的杆部27带有压缩弹簧10，卡栏37卡住压缩弹簧10且能让压紧钉3的杆部27在导向孔38中通过。旋转锁紧母12，定心轴2向上滑动，并带动压紧钉3的杆部27向外移动，直至顶紧待加工工件34的内管螺纹36。

盖板4与圆凸台17之间通过均布的三个螺钉13固定，每个螺钉13均位于两个U型导向槽19之间。钻模板5的圆槽30与盖板4相配合。底座1的U型开口18分别与钻模板5的钻套孔31一一对应。

如图15所示，楔块8左侧面为直面32，右侧面为斜面33，上端面宽于下端面，楔块8依次插入第一楔块插口14与第二楔块插口16，待加工工件34套在圆凸台17外，楔块8的斜面33与待加工工件34的端侧面35贴合。

使用时：把本装置放置在工作台上，将待加工工件34穿过定心轴2套在圆凸台17上，然后依次安装钻模板5和开口垫圈11，将楔块8下端向下依次穿过第一楔块插口14和第二楔块插口16，稍加用力按压楔块8的上端面，使斜面33与待加工工件34的端侧面35贴实，其目的在于以端侧面35定位将待加工工件34导正。然后抽出楔块8，旋紧锁紧母12，定心轴2随锁紧母12的旋转在定心轴孔15中向上移动，从而带动三个压紧钉3沿锥面22向外移动，直到半圆面28压紧待加工工件34的内管螺纹36。接着插紧楔块8，用以防止钻孔加工中待加工工件34转动。此时，先加工待加工工件34四孔中的任一孔，使用插销7，将其透过钻套9插入加工好的孔内，再加工另一孔，同样插入插销7，最后加工其余两孔。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种自动定心的孔加工装置，用于固定待加工工件(34)，待加工工件(34)中心为固定孔，孔内边缘为内管螺纹(36)，其特征在于：包括定心轴(2)、压紧钉(3)、盖板(4)、钻模板(5)、锁紧母(12)、楔块(8)、圆凸台(17)和底座(1)，所述定心轴(2)由下到上依次贯穿底座(1)、底座的圆凸台(17)、盖板(4)和钻模板(5)，定心轴(2)露出钻模板(5)上端的部分为顶螺纹(24)，并与锁紧母(12)旋合，定心轴(2)位于圆凸台(17)的部分为下宽上窄的锥面(22)，圆凸台(17)上设有与定心轴(2)同心均布的不少于三个的U型导向槽(19)，所述U型导向槽(19)的外端设有导向孔(38)，导向孔(38)的四周为卡栏(37)，压紧钉(3)安装于U型导向槽(19)内，压紧钉(3)的杆部(27)带有压缩弹簧(10)，卡栏(37)卡住压缩弹簧(10)且能让压紧钉的杆部(27)在导向孔(38)中通过，所述压紧钉(3)的顶部(26)与锥面(22)相贴合，锥面(22)的高度大于压紧钉(3)的顶部(26)的高度，压紧钉(3)的长度大于U型导向槽(19)的长度，钻模板(5)和底座(1)在同侧相同位置均设有楔块插口，楔块(8)插入楔块插口，待加工工件(34)套在圆凸台(17)外，楔块(8)的斜面(33)与待加工工件(34)的端侧面(35)贴合，旋转锁紧母(12)，定心轴(2)向上滑动，并带动压紧钉(3)的杆部(27)向外移动，直至顶紧待加工工件(34)的内管螺纹(36)，钻模板(5)的四角位置分别设有装有钻套(9)的钻套孔(31)。

2.根据权利要求1所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述锁紧母(12)与钻模板(5)之间设有开口垫圈(11)，顶螺纹(24)的长度大于锁紧母(12)的厚度与开口垫圈(11)厚度之和。

3.根据权利要求2所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述定心轴(2)从大端面到小端面依次为导向直面(21)、锥面(22)、定心直面(23)和顶螺纹(24)，定心直面(23)是定心轴(2)上位于钻模板(5)的部分。

4.根据权利要求3所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述定心直面(23)上固定有衬套(6)，钻模板(5)中心设有衬套孔(29)，衬套(6)与衬套孔(29)之间可滑动配合，衬套(6)的外径大于锁紧母(12)的外径。

5.根据权利要求1～4所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述U型导向槽(19)的数量为三个。

6.根据权利要求5所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述钻模板(5)的底端设有圆槽(30)，圆槽(30)与盖板(4)相配合。

7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述楔块(8)左侧面为直面(32)，右侧面为斜面(33)，钻模板(5)上的楔块插口为第一楔块插口(14)，底座(1)上的楔块插口为第二楔块插口(16)，第一楔块插口(14)与第二楔块插口(16)大小相等。

8.根据权利要求7所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述底座(1)的四角位置分别设有U型开口(18)，并分别与钻套孔(31)相对应。

9.根据权利要求1、2、3、4、6或8所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述压紧钉(3)的杆部(27)端面为光滑的半圆面(28)，半圆面(28)与待加工工件(34)的内管螺纹(36)相接触。

10.根据权利要求9所述的自动定心的孔加工装置，其特征在于：所述盖板(4)与圆凸台(17)之间通过均布的螺钉(13)固定，每个螺钉(13)均位于两个U型导向槽(19)之间。