CN105081406B - 一种可分度钻径向孔的机构及钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可分度钻径向孔的机构，在长方形基础板上表面设有横纵交错的统一规格的T型槽，在长方形基础板上分别设有多分度定位夹紧机构、辅助定位夹紧机构和滑动钻模板机构，每个机构的底部分别设有十字型槽，十字型槽内对应的滑动方向上设有滑合键，且滑合键与长方形基础板的T形槽上端的窄槽滑动连接；在各机构的纵向设有长方头槽用螺栓，长方头槽用螺栓的端头与长方形基础板上对应位置的T形槽底部的宽槽滑动连接。该可分度钻径向孔的机构及钻孔方法采用通用的可互换结构对零件进行定位，减少夹具的重复设计组装，减少原材料的损耗，提高产品质量和生产效率。

Description

一种可分度钻径向孔的机构及钻孔方法

技术领域

本发明涉及一种可分度钻径向孔的机构及钻孔方法，属于一种钻孔辅助工装。

背景技术

在机械加工领域中，大部分圆形直管上需要钻制不同角度的径向孔，有的在同一圆周上，有的则在两个或多个不同的圆周上成空间夹角，角度多为15°、30°、45°、60°、75°、90°和120°。传统的解决方式有两种，一种是因产品上需加工多个径向孔的角度和位置不同，设计多套专用的钻模夹具来达到要求，这样定位基准不统一。易造成误差累积，影响精度，且设计制造周期过长、制造成本高；另一种是尽量实现在一套专用钻模夹具上钻制不同位置不同角度的径向孔，但需采取翻转夹具整体和布置多个钻模板的方式，存在设计困难，装夹费时费力，结构复杂、沉重，重复利用率低等缺点。上述传统方式虽都能解决加工需求，但都存在一个最大的缺点，就是当遭遇特殊情况，在产品加工要求出现变更时，夹具不能根据需求及时更改，需经设计、工艺、制造多方协调方可实现，又会导致制造成本增高、周期延误等问题出现。组合夹具虽然局部结构可调，限位结构具备一定的灵活性，但技术上还存在通用性差，钻模板结构和定向、限位结构易产生干涉等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可分度钻径向孔的机构及钻孔方法，该可分度钻径向孔的机构及钻孔方法采用通用的可互换结构对零件进行定位，减少夹具的重复设计组装，减少原材料的损耗，提高产品质量和生产效率。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种可分度钻径向孔的机构，在长方形基础板上表面设有横纵交错的统一规格的T型槽，在长方形基础板上分别设有多分度定位夹紧机构、辅助定位夹紧机构和滑动钻模板机构，每个机构的底部分别设有十字型槽，十字型槽内对应的滑动方向上设有滑合键，且滑合键与长方形基础板的T形槽上端的窄槽滑动连接；在各机构的纵向设有长方头槽用螺栓，长方头槽用螺栓的端头与长方形基础板上对应位置的T形槽底部的宽槽滑动连接。

所述的多分度定位夹紧机构的结构为，在三爪分度夹头的后端固定连接分度盘，三爪分度夹头的端面设定为基准面A面；在三爪分度夹头的外圆周设有十二等分的分度孔Ⅰ，在分度盘的外圆周设有八等份的分度孔Ⅱ，且分度孔Ⅰ其中的一个孔和分度孔Ⅱ其中的一个孔的轴线与三爪分度夹头的中心轴线在同一平面上；分度盘通过定位角铁与底座连接；在底座的两侧端面分别设有具有长条孔的平弯头钻模板，螺栓穿过平弯头钻模板的长条孔后通过长方形垫板与底座连接，每个平弯头钻模板的上端头分别设有手柄插销，一个手柄插销的位置与分度孔Ⅰ的位置对应，另一个手柄插销的位置与分度孔Ⅱ的位置对应。

所述的辅助定位夹紧机构是由具有定位轴的活动V型座和底座组成。

所述的滑动钻模板机构是由沉孔钻模板和底座组成，在沉孔钻模板上设有快换钻套。

所述的底座上下分别设有十字槽，十字槽的一个或两个方向通过设定的平键与上下连接件对应的滑槽连接。

所述的底座的底部可任意连接若干个具有高度差的过渡垫板，过渡垫板的上下都分别设有十字槽，并通过平键与上下连接件连接。

所述的长方形基础板上设有若干个支撑杆，支撑杆底部通过长方头槽用螺栓与T型槽连接，上方设有调节螺柱，螺柱的上表面与待加工零件底部接触。

所述的长方形基础板的两个长度方向的侧表面设有T型槽，两个相同的长方形基础板在长度方向上连接，且在连接处设置伸长板，伸长板内侧面设有两个长方头槽用螺栓，每个长方头槽用螺栓分别位于两个长方形基础板的T型槽内。

采用分度钻径向孔的机构钻圆管的分度径向孔的方法，包括以下步骤：

1） 先用六角扳手将三爪分度夹头的三个夹头调到张开状态，并大于待加工圆管外径；

2） 将多分度定位夹紧机构和辅助定位夹紧机构通过底部的长方头槽用螺栓在同一个T型槽内滑动，并调整适当距离；

3） 将待加工圆管一端插入到三爪分度夹头内，且圆管的端面贴合到三爪分度夹头的A面上，另一端卡接在活动V型座上的定位轴上，并三爪分度夹头用六角扳手定心夹紧，保证圆管水平后，将各机构中的长方头槽用螺栓顶紧在T型槽内；如果圆管位置低或不水平，可以通过在底座上增加过渡垫板来调节底座的高度；

4） 将滑动钻模板机构底座下方的长方头槽用螺栓放置在另一个T型槽内，并调节沉孔钻模板的位置，保证快换钻套的位置与待钻孔位置对应；

5） 旋转三爪分度夹头，分度盘和待加工圆管也跟随同轴旋转，设定某一分度孔为起始位置，并将平弯头钻模板上的手柄插销插入到该起始位置的分度孔内进行定位，并通过快换钻套开始钻孔工作；

6） 当钻制其余径向孔时，以设定的起始位置分度孔进行计算，相邻的分度孔Ⅰ为十二等分，相邻分度孔Ⅰ之间的夹角为30°，相邻的分度孔Ⅱ为八等分，相邻分度孔Ⅱ之间的夹角为45°，通过分度孔Ⅰ、分度孔Ⅱ之间的差或和可以得出15°、30°、45°、75°、60°和90°的转角角度，转动得出应差值的分度孔，并将手柄插销插入该分度孔内定位，钻制对应的径向孔；

7）如果钻制的径向孔与起始位置有轴向距离，可以调节滑动钻模板在T型槽的位置，并以三爪分度夹头的A面为基准面，测量对应位置。

该可分度钻径向孔的机构采用通用的标准结构，减少夹具的重复设计和组装，减少原材料的损耗，提高产品质量，提高生产效率。通过利用组合的灵活性、多变性和精确性，解决了管件规格多变，钻制角度需求多，定位夹紧结构复杂，空间紧凑的问题，采用组合夹具基础底板精确对接的形式，满足管件长度方向的需求。

采用标准元件三爪分度夹头进行自动定心夹紧，既适应了管件直径规格的多样性，又可实现精确的快速定位夹紧，同时采用两组分度孔结构，保证了钻孔角度的多样变化，无累计误差。

采用辅助定位夹紧机构采用通用的活动V形座，并采用其上的定位轴对圆管进行定位。

采用滑动钻模板机构可以轴向移动钻制不同孔距的径向孔，并通过更换不同孔径的钻套，进行钻制不同直径的径向孔。

所示的底座、过渡垫板都采用平键和十字槽结构，不仅连接方便，而且与长方形基础板的T型槽配合，通用性强，互换性好。

在长方形基础板的T型槽上设置连接杆，用于对圆管的中间部位进行支持。

当一个长方形基础板的长度小于圆管长度时，可以通过伸长板将若干个长方形基础板沿长度方向连接起来，保证长方形基础板的使用功能。

附图说明

图1为可分度钻径向孔的机构的主视图。

图2为可分度钻径向孔的机构的俯视图。

图3为可分度钻径向孔的机构的立体图。

图4为多分度定位夹紧机构结构示意图。

图5为多分度定位夹紧机构轴测图。

图6分度孔的剖视图。

图7为辅助定位压紧机构轴测图。

图8为滑动钻模板机构轴测图。

图9为两个长方形基础板连接结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种可分度钻径向孔的机构，在长方形基础板1上表面设有横纵交错的统一规格的T型槽，在长方形基础板1上分别设有多分度定位夹紧机构20、辅助定位夹紧机构30和滑动钻模板机构40，每个机构的底部分别设有十字型槽，十字型槽内对应的滑动方向上设有滑合键2，且滑合键2与长方形基础板1的T形槽上端的窄槽滑动连接；在各机构的纵向设有长方头槽用螺栓3，长方头槽用螺栓3的端头与长方形基础板1上对应位置的T形槽底部的宽槽滑动连接。

如图4和图5所示，所述的多分度定位夹紧机构20的结构为，在三爪分度夹头21的后端固定连接分度盘22，三爪分度夹头21的端面设定为基准面A面；如图6所示，在三爪分度夹头21的外圆周设有十二等分的分度孔Ⅰ，在分度盘22的外圆周设有八等份的分度孔Ⅱ，且分度孔Ⅰ其中的一个孔和分度孔Ⅱ其中的一个孔的轴线与三爪分度夹头21的中心轴线在同一平面上；分度盘22通过定位角铁23与底座连接；在底座的两侧端面分别设有具有长条孔的平弯头钻模板24，螺栓穿过平弯头钻模板24的长条孔后通过长方形垫板25与底座连接，每个平弯头钻模板24的上端头分别设有手柄插销26，一个手柄插销26的位置与分度孔Ⅰ的位置对应，另一个手柄插销26的位置与分度孔Ⅱ的位置对应。

如图7所示，所述的辅助定位夹紧机构30是由具有定位轴32的活动V型座31和底座组成。

如图8所示，所述的滑动钻模板机构40是由沉孔钻模板41和底座组成，在沉孔钻模板41上设有快换钻套42。

所述的底座上下分别设有十字槽，十字槽的一个或两个方向通过设定的平键4与上下连接件对应的滑槽连接。

所述的底座的底部可任意连接若干个具有高度差的过渡垫板5，过渡垫板5的上下都分别设有十字槽，并通过平键4与上下连接件连接。

所述的长方形基础板1上设有若干个支撑杆6，支撑杆6底部通过长方头槽用螺栓3与T型槽连接，上方设有调节螺柱7，螺柱7的上表面与待加工零件底部接触。

如图9所示，所述的长方形基础板1的两个长度方向的侧表面设有T型槽，两个相同的长方形基础板1在长度方向上连接，且在连接处设置伸长板8，伸长板8内侧面设有两个长方头槽用螺栓3，每个长方头槽用螺栓3分别位于两个长方形基础板1的T型槽内。

采用分度钻径向孔的机构钻圆管的分度径向孔的方法，包括以下步骤：

1） 先用六角扳手将三爪分度夹头21的三个夹头调到张开状态，并大于待加工圆管外径；

2） 将多分度定位夹紧机构20和辅助定位夹紧机构30通过底部的长方头槽用螺栓3在同一个T型槽内滑动，并调整适当距离；

3） 将待加工圆管一端插入到三爪分度夹头21内，且圆管的端面贴合到三爪分度夹头21的A面上，另一端卡接在活动V型座31上的定位轴32上，并三爪分度夹头21用六角扳手定心夹紧，保证圆管水平后，将各机构中的长方头槽用螺栓3顶紧在T型槽内；如果圆管位置低或不水平，可以通过在底座上增加过渡垫板5来调节底座的高度；

4） 将滑动钻模板机构40底座下方的长方头槽用螺栓3放置在另一个T型槽内，并调节沉孔钻模板41的位置，保证快换钻套42的位置与待钻孔位置对应；

5） 旋转三爪分度夹头21，分度盘22和待加工圆管也跟随同轴旋转，设定某一分度孔为起始位置，并将平弯头钻模板24上的手柄插销26插入到该起始位置的分度孔内进行定位，并通过快换钻套42开始钻孔工作；

6） 当钻制其余径向孔时，以设定的起始位置分度孔进行计算，相邻的分度孔Ⅰ为十二等分，相邻分度孔Ⅰ之间的夹角为30°，相邻的分度孔Ⅱ为八等分，相邻分度孔Ⅱ之间的夹角为45°，通过分度孔Ⅰ、分度孔Ⅱ之间的差或和可以得出15°、30°、45°、75°、60°和90°的转角角度，转动得出应差值的分度孔，并将手柄插销26插入该分度孔内定位，钻制对应的径向孔；

7）如果钻制的径向孔与起始位置有轴向距离，可以调节滑动钻模板在T型槽的位置，并以三爪分度夹头的A面为基准面，测量对应位置。

Claims (8)

1.一种可分度钻径向孔的机构，其特征在于：在长方形基础板（1）上表面设有横纵交错的统一规格的T型槽，在长方形基础板（1）上分别设有多分度定位夹紧机构（20）、辅助定位夹紧机构（30）和滑动钻模板机构（40），每个机构的底部分别设有十字型槽，十字型槽内对应的滑动方向上设有滑合键（2），且滑合键（2）与长方形基础板（1）的T形槽上端的窄槽滑动连接；在各机构的纵向设有长方头槽用螺栓（3），长方头槽用螺栓（3）的端头与长方形基础板（1）上对应位置的T形槽底部的宽槽滑动连接；其中多分度定位夹紧机构（20）的结构为，在三爪分度夹头（21）的后端固定连接分度盘（22），三爪分度夹头（21）的端面设定为基准面A面；在三爪分度夹头（21）的外圆周设有十二等分的分度孔Ⅰ，在分度盘（22）的外圆周设有八等份的分度孔Ⅱ，且分度孔Ⅰ其中的一个孔和分度孔Ⅱ其中的一个孔的轴线与三爪分度夹头（21）的中心轴线在同一平面上；分度盘（22）通过定位角铁（23）与底座连接；在底座的两侧端面分别设有具有长条孔的平弯头钻模板（24），螺栓穿过平弯头钻模板（24）的长条孔后通过长方形垫板（25）与底座连接，每个平弯头钻模板（24）的上端头分别设有手柄插销（26），一个手柄插销（26）的位置与分度孔Ⅰ的位置对应，另一个手柄插销（26）的位置与分度孔Ⅱ的位置对应。

2.如权利要求1所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的辅助定位夹紧机构（30）是由具有定位轴（32）的活动V型座（31）和底座组成。

3.如权利要求1所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的滑动钻模板机构（40）是由沉孔钻模板（41）和底座组成，在沉孔钻模板（41）上设有快换钻套（42）。

4.如权利要求1至3任一所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的底座上下分别设有十字槽，十字槽的一个或两个方向通过设定的平键（4）与上下连接件对应的滑槽连接。

5.如权利要求4所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的底座的底部可任意连接若干个具有高度差的过渡垫板（5），过渡垫板（5）的上下都分别设有十字槽，并通过平键（4）与上下连接件连接。

6.如权利要求1所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的长方形基础板（1）上设有若干个支撑杆（6），支撑杆（6）底部通过长方头槽用螺栓（3）与T型槽连接，上方设有调节螺柱（7），螺柱（7）的上表面与待加工零件底部接触。

7.如权利要求1所述的可分度钻径向孔的机构，其特征在于：所述的长方形基础板（1）的两个长度方向的侧表面设有T型槽，两个相同的长方形基础板（1）在长度方向上连接，且在连接处设置伸长板（8），伸长板（8）内侧面设有两个长方头槽用螺栓（3），每个长方头槽用螺栓（3）分别位于两个长方形基础板（1）的T型槽内。

8.采用权利要求1所述的分度钻径向孔的机构钻圆管的分度径向孔的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）先用六角扳手将三爪分度夹头（21）的三个夹头调到张开状态，并大于待加工圆管外径；

2）将多分度定位夹紧机构（20）和辅助定位夹紧机构（30）通过底部的长方头槽用螺栓（3）在同一个T型槽内滑动，并调整适当距离；

3）将待加工圆管一端插入到三爪分度夹头（21）内，且圆管的端面贴合到三爪分度夹头（21）的A面上，另一端卡接在活动V型座（31）上的定位轴（32）上，并三爪分度夹头（21）用六角扳手定心夹紧，保证圆管水平后，将各机构中的长方头槽用螺栓（3）顶紧在T型槽内；如果圆管位置低或不水平，可以通过在底座上增加过渡垫板（5）来调节底座的高度；

4）将滑动钻模板机构（40）底座下方的长方头槽用螺栓（3）放置在另一个T型槽内，并调节沉孔钻模板（41）的位置，保证快换钻套（42）的位置与待钻孔位置对应；

5）旋转三爪分度夹头（21），分度盘（22）和待加工圆管也跟随同轴旋转，设定某一分度孔为起始位置，并将平弯头钻模板（24）上的手柄插销（26）插入到该起始位置的分度孔内进行定位，并通过快换钻套（42）开始钻孔工作；

6）当钻制其余径向孔时，以设定的起始位置分度孔进行计算，相邻的分度孔Ⅰ为十二等分，相邻分度孔Ⅰ之间的夹角为30°，相邻的分度孔Ⅱ为八等分，相邻分度孔Ⅱ之间的夹角为45°，通过分度孔Ⅰ、分度孔Ⅱ之间的差或和可以得出15°、30°、45°、75°、60°和90°的转角角度，转动得出应差值的分度孔，并将手柄插销（26）插入该分度孔内定位，钻制对应的径向孔；

7）如果钻制的径向孔与起始位置有轴向距离，可以调节滑动钻模板在T型槽的位置，并以三爪分度夹头的A面为基准面，测量对应位置。