CN105057743B - 一种通用的钻孔夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用的钻孔夹具，包括底座，在该底座的中部设有纵向贯通的第一T型槽，其特征是：还包括一滑动定位组件设在所述底座上面并与底座上的第一T型槽配合，能够沿第一T型槽滑动；两副结构相同的工件定位组件设在所述底座中部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；两副结构相同的钻模板定位组件设在所述底座后部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；两块结构相同并相互对称的钻模板分别通过第一T型螺栓及第一螺母与两副钻模板定位组件上的第二T型槽配合连接。本发明能适用于重型汽车前桥气室支架及多种结构相似的零部件的钻孔加工，不仅能够减轻劳动强度、提高生产效率、节约生产管理成本，而且能够减少工装的制造成本。

Description

一种通用的钻孔夹具

技术领域

本发明涉及机械加工夹具，具体涉一种用于重型汽车前桥气室支架气室孔加工的通用钻孔夹具。

背景技术

随着全国重型车桥产品市场受金融危机影响，面临的形势比较严峻，国内各重型车主机厂和配套厂都在想方设法寻求发展壮大的道路，竞争空前激烈。产品更新换代的速度日益加快，品种也越来越多。多品种、中小批量生产模式日趋显现，订单的小批量、产品的多元化越来越明显。然而设计理念却是相同的，有的产品不管如何变化，它的结构总是非常相似的，在加工过程中，其定位原理也都基本相同。在重型汽车前桥气室支架上设有多个孔，如CN 202764636 U公开的“一种重型汽车转向前桥气室支架总成”，包括气室支架、衬套和油封，气室支架包括基座和支撑臂，在圆柱形基座的中心设置有安装制动凸轮轴的安装孔，安装孔内设置有衬套，在安装孔的端部设置有油封；在基座的圆周上设置有固定转向前桥气室支架的通孔；支撑臂为三角L型且设置在圆柱形基座背部，在支撑臂上设置有固定气室的通孔；在支撑臂的底部还设置有固定自动调整臂控制臂的螺孔，以方便气室、制动凸轮轴和自动调整臂控制臂的安装，装配工艺性好，保证制动凸轮轴和衬套之间的润滑。对于前桥气室支架气室孔的加工，以往的工装设计中，都是以衬套孔、端面及气室面定位，然后进行加工，不仅劳动强度大、生产效率低，而且工装的设计和制造成本高。

对于这类产品的工艺制定和工装设计就可以采用通用可调底座加可换钻模板的方法，通过对底座的调节、钻模板的转换及位置的移动来实现气室孔的加工。这样的设计方案不仅可以节约生产管理成本，提高了目视化管理，而且可以减少工装的设计和制造成本，并且还能降低工人劳动强度。

CN 202877925 U公开的“一种斜面钻孔通用夹具”，包括基座、定位板安装架、横向压紧装置和纵向限位装置；所述定位板安装架固定在基座的一端，其上设置有安装定位孔及安装螺纹孔；定位板通过定位销和安装螺栓与定位板安装架连接；所述横向压紧装置包括压紧支座、滑动杆、旋转头及压紧螺杆，其中：压紧支座固定在基座的另一端且与定位板安装架相对应；滑动杆穿过压紧支座立板的纵向长孔并可上下滑动，其一端制有螺纹并安装有固定螺母，另一端设置有旋转头，所述旋转头与滑动杆为销锁连接，旋转头上开有螺纹孔与压紧螺杆配合，所述螺纹孔轴线与滑动杆轴线垂直；所述压紧螺杆一端设置有压紧旋柄，另一端与压紧头销锁连接；所述纵向限位装置包括限位支座、滑动套、限位螺杆及顶头，所述滑动套位于限位支座立板长孔内，并可上下滑动，限位螺杆与滑动套螺纹配合，且滑动套一端设置锁紧螺母；限位螺杆一端设置有限位旋柄，另一端与顶头销锁连接且该顶头能够在限位螺杆端部转动。待加工件由定位板、压紧头、顶头及档板等部件固定，当更换不同形状的待加工件时，只需更换定位板和压紧头，从而使生产成本降低，提高了效率。但不能适用于重型汽车前桥气室支架气室孔的加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用的钻孔夹具，它能适用于重型汽车前桥气室支架及多种结构相似的零部件的钻孔加工，不仅能够减轻劳动强度、提高生产效率、节约生产管理成本，而且能够减少工装的设计和制造成本。

本发明所述的一种通用的钻孔夹具，包括底座，在该底座的中部设有纵向贯通的第一T型槽，其特征是：还包括

一滑动定位组件设在所述底座上面并与底座上的第一T型槽配合，能够沿第一T型槽滑动；

两副结构相同的工件定位组件设在所述底座中部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述工件定位组件包括固定连接在所述底座上的支撑块、通过多颗第三螺钉连接在所述支撑块上的垫块；

两副结构相同的钻模板定位组件设在所述底座后部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述钻模板定位组件包括立板、两块固定连接在立板一侧的加强板，所述立板和两块加强板的下边均与所述底座的上面固定连接；所述立板上设有横向贯通的第二T型槽；

两块结构相同并相互对称的钻模板分别通过第一T型螺栓及第一螺母与两副钻模板定位组件上的第二T型槽配合连接，钻模板能够沿第二T型槽滑动；

所述滑动定位组件包括底板，垂直连接在底板上面的滑动座，连接在滑动座上端的定位板，一端横向穿过滑动座中部且通过第二螺母及第一垫圈与滑动座连接的定位心轴，一端与所述定位心轴的另一端螺纹连接的螺柱，与该螺柱的另一端配合连接的第六螺母及第三垫圈，下端穿过所述定位板、滑动座上部和定位心轴中部并与定位心轴垂直配合连接的螺杆，与该螺杆上端配合连接的第三螺母，在第三螺母与所述定位板之间还设有轴承构件；所述底板通过第二T型螺栓及第七螺母与所述底座上的第一T型槽配合。

所述的一种通用的钻孔夹具，还包括一测量构件，其由测量块和衬套构成，所述衬套与设在测量块上的孔间隙配合，测量构件与所述定位心轴间隙配合连接。

进一步，所述轴承构件包括支承座、设在支承座内的平面轴承、与支承座上端配合连接的盖形螺母，所述盖形螺母还通过第五螺钉从径向与所述支承座连接，所述第三螺母的下面外圆与所述平面轴承的上面为间隙配合。

进一步，所述底板的前、后两边各有一个第二螺纹孔、U形口，两块导向板分别通过两颗第四螺钉与两个第二螺纹孔配合连接，从而形成有导向作用，能够使滑动组件在底座上的第一T型槽内滑动；所述U形口用于第二T型螺栓将滑动定位组件连接在底座上。

进一步，所述滑动座上设有槽口，所述定位心轴穿过该槽口并能上下调整移动；所述滑动座上端的左、右两边分别有两个第三螺纹孔和一个销孔；所述滑动座中部偏下的部位左、右两侧分别设有一个凹口。

进一步，所述钻模板为第一钻模板、第二钻模板或为第三钻模板；所述钻模板的中部设有矩形窗口、后边设有两个定位销孔和一个条形孔，该条形孔位于两个定位销孔之间，所述两个定位销孔分别与一定位销配合，所述钻模板的前边设有两个工艺孔和第一螺纹孔，该第一螺纹孔位于靠右的一个工艺孔旁边并与第二螺钉配合连接，在所述两个工艺孔内还分别设有钻套，所述钻套与工艺孔间隙配合；

进一步，所述第一钻模板上的两个工艺孔的中心连线与水平线的夹角为0°，所述第二钻模板上的两个工艺孔的中心连线与水平线的夹角为β=29.81°，所述第三钻模板上的两个工艺孔的中心连线与水平线的夹角为α=30°。

本发明的定位原理均采用国家相关的夹具标准设计，主要对夹具的通用化进行了设计，通过对钻用夹具本体底座的第一T型槽、滑动定位部分、能够互换的钻模板及其基座的设计，来满足不同工件气室孔加工的需要。不仅能够节约生产管理成本，满足精益生产的需要，而且能够减少工装的设计和制造成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的B－B视图（俯视图）；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图1的A部放大图；

图5是测量构件的示意图；

图6是滑动座的结构示意图：

图7是图6的俯视图；

图8是第一钻模板的结构示意图；

图9是第二钻模板的结构示意图；

图10是第三钻模板的结构示意图；

图11是适合于用第一钻模板的待钻孔气室支架的主视图；

图12是图11的左视图；

图13是适合于用第二钻模板的待钻孔气室支架的主视图；

图14是图13的左视图；

图15是适合于用第三钻模板的待钻孔气室支架的主视图；

图16是图15的左视图。

图中：1－底座，2－垫块，3－定位板，4－第一钻模板，5－第二钻模板，6－第三钻模板，7－钻套，8－第一螺母，9－第一T型螺栓，10－定位销，11－第一螺钉，12－销，13－第二螺钉，14－第三螺钉，15－第二螺母，16－第一垫圈，17－第三螺母，18－螺杆，19－第二垫圈，20第四螺母，21－定位心轴，22－第五螺母，23－螺柱，24第三垫圈，25－第六螺母，26－第四螺钉，27－导向块，28－滑动座，29－第二T型螺栓，30－第七螺母，31－平面轴承，32－盖形螺母，33－第五螺钉，34－支承座，35－测量块，36－衬套，37－支撑块，38－立板，39－加强板，40－底板，41－第一T型槽，42－第二T型槽，43－定位销孔，44－条形孔，45－工艺孔，46－第一螺纹孔，47－槽口，48－缺口，49－U形口，50－第二螺纹孔，51－第三螺纹孔，52－销孔；60－适合于用第一钻模板的待钻孔气室支架，70－适合于用第二钻模板的待钻孔气室支架，80－适合于用第三钻模板的待钻孔气室支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1至图10所示的通用的钻孔夹具，包括底座1，在该底座的中部设有纵向贯通的第一T型槽41，其突出的实质性特点是还包括：

一滑动定位组件设在所述底座1上面并与底座上的第一T型槽41配合，能够沿第一T型槽滑动；

两副结构相同的工件定位组件设在所述底座1中部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述工件定位组件包括固定连接在所述底座上的支撑块37、通过多颗第三螺钉14连接在所述支撑块上的垫块2；

两副结构相同的钻模板定位组件设在所述底座1后部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述钻模板定位组件包括立板38、两块固定连接在立板一侧的加强板39，所述立板和两块加强板的下边均与所述底座的上面固定连接；所述立板上设有横向贯通的第二T型槽42；

两块结构相同并相互对称的钻模板分别通过第一T型螺栓9及第一螺母8与两副钻模板定位组件上的第二T型槽42配合连接，钻模板能够沿第二T型槽滑动；

所述滑动定位组件包括底板40，垂直连接在底板上面的滑动座28，连接在滑动座上端的定位板3，一端横向穿过滑动座中部且通过第二螺母15及第一垫圈16与滑动座连接的定位心轴21，一端与所述定位心轴的另一端螺纹连接的螺柱23，与该螺柱的另一端配合连接的第六螺母25及第三垫圈24，下端穿过所述定位板、滑动座上部和定位心轴中部并与定位心轴垂直配合连接的螺杆18，与该螺杆上端配合连接的第三螺母17，在第三螺母与所述定位板之间还设有轴承构件；所述底板40通过第二T型螺栓29及第七螺母30与所述底座1上的第一T型槽41配合。

所述的一种通用的钻孔夹具，还包括一测量构件，其由测量块35和衬套36构成，所述衬套36与设在测量块上的孔间隙配合，测量构件与所述定位心轴21间隙配合连接。

所述轴承构件包括支承座34、设在支承座内的平面轴承31、与支承座上端配合连接的盖形螺母32，所述盖形螺母还通过第五螺钉33从径向与所述支承座连接，所述第三螺母17的下面外圆与所述平面轴承31的上面为间隙配合。

所述底板40的前、后两边各有一个第二螺纹孔50、U形口49，两块导向板27分别通过两颗第四螺钉26与两个第二螺纹孔50配合连接，从而形成有导向作用，能够使滑动组件在底座1上的第一T型槽41内滑动；所述U形口49用于第二T型螺栓29将滑动定位组件连接在底座1上。

所述滑动座28上设有槽口47，所述定位心轴21穿过该槽口并能上下调整移动；所述滑动座上端的左、右两边分别有两个第三螺纹孔51和一个销孔52；所述滑动座中部偏下的部位左、右两侧分别设有一个凹口48。

所述钻模板为第一钻模板4、第二钻模板5或为第三钻模板6；所述钻模板的中部设有矩形窗口、后边设有两个定位销孔43和一个条形孔44，该条形孔位于两个定位销孔之间，所述两个定位销孔分别与一定位销10配合，所述钻模板的前边设有两个工艺孔45和第一螺纹孔46，该第一螺纹孔位于靠右的一个工艺孔旁边并与第二螺钉13配合连接，在所述两个工艺孔45内还分别设有钻套7，所述钻套与工艺孔间隙配合；

所述第一钻模板4上的两个工艺孔45的中心连线与水平线的夹角为0°，所述第二钻模板5上的两个工艺孔45的中心连线与水平线的夹角为β=29.81°，所述第三钻模板6上的两个工艺孔45的中心连线与水平线的夹角为α=30°。

本发明的底座为铸铁构件，其上面设有与滑动定位组件对应配合的第一T型槽41，以便于滑动定位组件滑动，来满足不同工件（即待钻孔气室支架）的需求；

所述第五螺母22用于固定螺柱23旋入定位心轴21螺纹孔后的位置；螺柱23、第三垫圈24、第六螺母25用于工件的压紧与松卸；定位心轴21通过第二垫圈19和第四螺母20固定在螺杆18的下端；

通过第一螺钉11、销12穿过定位板3上的孔与滑动座上端的第三螺纹孔51及销孔52进行连接。

松开定位心轴21上的第二螺母15，旋转第三螺母17，使螺杆18上升或下降，以调节定位心轴的位置。

底座1左、右两边互换的第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6通过第一T型螺栓9和定位销10与钻模板定位组件进行连接。

第一钻模板4、第二钻模板5和第三钻模板6上与立板38第二T型槽42相对应位置处设有条形孔44，条形孔两侧有固定尺寸的两个定位销孔43，通过定位销10导向，第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6能够在立板38的第二T型槽42内滑动，以满足不同待钻孔气室支架的需求。

钻模板位置确定后，用第一T型螺栓9固定。第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6的前端设有两个镶有钻套7的工艺孔45及一个第一螺纹孔46，第一螺纹孔可通过第二螺钉13对工件进行压紧。

测量构件设计为通过间隙配合与定位心轴21连接。

本发明的使用步骤如下：（因为一种工件分左、右两种，尺寸都相同，所以，以下只介绍加工一侧工件时的使用步骤）

1）根据图8、图9、图10中孔的角度选择第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6中的一种（左右各一块），将四颗第一T型螺栓9两分组分别放入钻模板定位组件的立板上的第二T型槽42内，然后将左右的第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6上的条形孔44与第一T型螺栓9配合，并拧入第一螺母8。

2）参见图1、图2、图3，调整滑动座28两侧的第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6位置。首先，以滑动座28两侧的凹口48为基准，用200mm的卡尺测量基准到第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6边缘的尺寸，调整第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6的位置，然后拧紧第一螺母8，固定第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6。

3）参见图1、图2、图3、图5，调整滑动座定位部件的位置。首先，将带有衬套36的测量块35套在定位心轴21上，用200mm的卡尺测量第一钻模板4、第二钻模板5或第三钻模板6边缘到测量块35内端面的尺寸，调整滑动座定位部件的位置，然后拧紧第七螺母30。

4）参见图3，将待钻孔气室支架装入定位心轴21上，首先半拧紧定位心轴21前端的第六螺母25，半松开定位心轴后端的第二螺母15，然后旋转第三螺母17，拧紧定位心轴21前后第二螺母15、第六螺母25，最后进行气室孔的加工。

图11和图12是适合于用第一钻模板4的待钻孔气室支架60，图13和图14是适合于用第二钻模板5的待钻孔气室支架70，图15和图16是适合于用第三钻模板6的待钻孔气室支架80。

本发明用一个通用的钻用夹具与系列的钻模板互换的原理加工相同或相似形状，不同尺寸的小批量多品种产品的机械加工，既能够节约生产管理成本，满足精益生产的需要，又能够减少工装的设计和制造成本 。

Claims (7)

1.一种通用的钻孔夹具，包括底座（1），在该底座的中部设有纵向贯通的第一T型槽（41），其特征是：还包括

一滑动定位组件设在所述底座（1）上面并与底座上的第一T型槽（41）配合，能够沿第一T型槽滑动；

两副结构相同的工件定位组件设在所述底座（1）中部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述工件定位组件包括固定连接在所述底座上的支撑块（37）、通过多颗第三螺钉（14）连接在所述支撑块上的垫块（2）；

两副结构相同的钻模板定位组件设在所述底座（1）后部上面并分别位于所述第一T型槽的左右两边；所述钻模板定位组件包括立板（38）、两块固定连接在立板一侧的加强板（39），所述立板和两块加强板的下边均与所述底座的上面固定连接；所述立板上设有横向贯通的第二T型槽（42）；

两块结构相同并相互对称的钻模板分别通过第一T型螺栓（9）及第一螺母（8）与两副钻模板定位组件上的第二T型槽（42）配合连接，钻模板能够沿第二T型槽滑动；

所述滑动定位组件包括底板（40），垂直连接在底板上面的滑动座（28），连接在滑动座上端的定位板（3），一端横向穿过滑动座中部且通过第二螺母（15）及第一垫圈（16）与滑动座连接的定位心轴（21），一端与所述定位心轴的另一端螺纹连接的螺柱（23），与该螺柱的另一端配合连接的第六螺母（25）及第三垫圈（24），下端穿过所述定位板、滑动座上部和定位心轴中部并与定位心轴垂直配合连接的螺杆（18），与该螺杆上端配合连接的第三螺母（17），在第三螺母与所述定位板之间还设有轴承构件；所述底板（40）通过第二T型螺栓（29）及第七螺母（30）与所述底座（1）上的第一T型槽（41）配合。

2.根据权利要求1所述的通用的钻孔夹具，其特征是：还包括一测量构件，其由测量块（35）和衬套（36）构成，所述衬套（36）与设在测量块上的孔间隙配合，测量构件与所述定位心轴（21）间隙配合连接。

3.根据权利要求1或2所述的通用的钻孔夹具，其特征是：所述轴承构件包括支承座（34）、设在支承座内的平面轴承（31）、与支承座上端配合连接的盖形螺母（32），所述盖形螺母还通过第五螺钉（33）从径向与所述支承座连接，所述第三螺母（17）的下面外圆与所述平面轴承（31）的上面为间隙配合。

4.根据权利要求1或2所述的通用的钻孔夹具，其特征是：所述底板（40）的前、后两边各有一个第二螺纹孔（50）、U形口（49），两块导向板（27）分别通过两颗第四螺钉（26）与两个第二螺纹孔（50）配合连接，从而形成有导向作用，能够使滑动组件在底座（1）上的第一T型槽（41）内滑动；所述U形口（49）用于第二T型螺栓（29）将滑动定位组件连接在底座（1）上。

5.根据权利要求1或2所述的通用的钻孔夹具，其特征是：所述滑动座（28）上设有槽口（47），所述定位心轴（21）穿过该槽口并能上下调整移动；所述滑动座上端的左、右两边分别有两个第三螺纹孔（51）和一个销孔（52）；所述滑动座中部偏下的部位左、右两侧分别设有一个凹口（48）。

6.根据权利要求1或2所述的通用的钻孔夹具，其特征是：所述钻模板为第一钻模板（4）、第二钻模板（5）或为第三钻模板（6）；所述钻模板的中部设有矩形窗口、后边设有两个定位销孔（43）和一个条形孔（44），该条形孔位于两个定位销孔之间，所述两个定位销孔分别与一定位销（10）配合，所述钻模板的前边设有两个工艺孔（45）和第一螺纹孔（46），该第一螺纹孔位于靠右的一个工艺孔旁边并与第二螺钉（13）配合连接，在所述两个工艺孔（45）内还分别设有钻套（7），所述钻套与工艺孔间隙配合。

7.根据权利要求6所述的通用的钻孔夹具，其特征是：所述第一钻模板（4）上的两个工艺孔（45）的中心连线与水平线的夹角为0°，所述第二钻模板（5）上的两个工艺孔（45）的中心连线与水平线的夹角为β=29.81°，所述第三钻模板（6）上的两个工艺孔（45）的中心连线与水平线的夹角为α=30°。