CN105729151A - 一种工件内孔定位工装 - Google Patents

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傅世传
于建平
王德玉
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Jiaxing Jinghong Aluminum Co., Ltd
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JURONG WUXING MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine

Abstract

本发明公开了一种工件内孔定位工装，包括基座，若干滑座，以及芯轴；基座中央具有一圆柱体，圆柱体上开设有贯穿圆柱体顶面和基座底面的第一通孔；芯轴活动装配在第一通孔中，芯轴具有一变径段；圆柱体的侧壁上周向水平开设有与滑座等数量且与第一通孔连通的第二通孔，每个第二通孔中放置有一个钢球，钢球的直径大于圆柱体的壁厚；滑座可活动的设置在基座上并与对应的第二通孔径向对其；芯轴上下移动时能够通过变径段与钢球间的相互作用推动滑座沿基座径向移动。本发明的有益效果是：通过芯轴与钢球之间的配合实现滑座的快速顶紧工件的内孔孔壁，该定位过程步骤极简，结构巧妙，定位可靠，完全可以大范围自动化推广应用。

Description

一种工件内孔定位工装
技术领域
本发明属于定位夹具技术领域，具体涉及一种工件内孔定位工装。
背景技术
机械加工过程中，往往会通过利用工件自身内孔进行定位装夹，传统内孔定位采用的是定位轴与工件内孔配合实现的，而考虑到工件装夹的效率，工件与定位轴间必须采用间隙配合，而这恰恰是定位误差产生的主要原因之一。在设计对孔定位精度要求较高的场合，如果将工件的加工精度提高，或将工件用于定位的孔的制造公差值减少，都会极大地增加制造成本，且高精度的定位难以长久维持，因而需要加强对定位元件的检测维护，从而增加管理成本。由此可见，这种定位方式难以满足高精度孔的定位需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种工件内孔定位工装，能够满足定位精度高，装卸速度快的定位要求。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案：一种工件内孔定位工装，包括基座，若干滑座，以及芯轴；基座中央具有一圆柱体，圆柱体上开设有贯穿圆柱体顶面和基座底面的第一通孔；芯轴活动装配在第一通孔中，芯轴具有一变径段；圆柱体的侧壁上周向水平开设有与滑座等数量且与第一通孔连通的第二通孔，每个第二通孔中放置有一个钢球，钢球的直径大于圆柱体的壁厚；滑座可活动的设置在基座上并与对应的第二通孔径向对其；芯轴上下移动时能够通过变径段与钢球间的相互作用推动滑座沿基座径向移动。
优选的，滑座包括水平部和与水平部一端垂直连接的竖直部，水平部通过移动副与基座连接，竖直部的内侧面能够与圆柱体的外壁接触。
优选的，压环的下环面设置有多个连接柱，连接柱通过螺栓与基座连接；连接柱的高度高于水平部的厚度，滑座的竖直部和圆柱体位于压环的圆孔中。
优选的，滑座与基座之间为滚动接触。
优选的，滑座和第二通孔的数量均为三个，且周向均匀设置。
优选的，变径段为两端粗中间细的沙漏形结构或圆锥形结构。
优选的，芯轴与第一通孔之间采用螺纹连接。
优选的，芯轴、滑座、钢球和基座均采用碳素工具钢制成。
本发明具有的有益效果：
1、通过芯轴与钢球之间的配合实现滑座的快速顶紧工件的内孔孔壁，该定位过程步骤极简，结构巧妙，定位可靠，完全可以大范围自动化推广应用。
2、滑座采用“L”形结构并配合压环的对其纵向自由度的约束，提高了该工装的可靠度，防止滑座与基座产生脱离；此外压环可以起到支承工件的作用，避免工件与滑座接触而导致增大滑座移动时的摩擦力。
3、芯轴与基座之间通过螺纹连接，能够实现轴向自锁功能，同时能够适配更多的动力源实现自动控制。
附图说明
图1是本发明的结构立体图；
图2是本发明的结构俯视图；
图3是本发明初始状态下的剖视图；
图4是本发明工作状态下的剖视图；
图5是图3中A处的局部放大图。
附图标记：
1基座；2压环；3滑座；4芯轴；5圆柱体；6第二通孔；7钢球；8滑槽；9滚珠；10螺栓；11第一通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至5所示，一种工件内孔定位工装，包括基座1，压环2，三个滑座3，以及芯轴4。
基座1中央具有一圆柱体5，圆柱体5上开设有贯穿圆柱体5顶面和基座1底面的第一通孔11。圆柱体5的侧壁上周向水平开设有三个与第一通孔11连通的第二通孔6，每个第二通孔6中放置有一个钢球7，钢球7的直径大于圆柱体5的壁厚。
滑座3包括水平部和与水平部一端垂直连接的竖直部，水平部通过移动副与基座1连接，并与对应的第二通孔6径向对其，其竖直部的内侧面能够与圆柱体5的外壁接触。
压环2的下环面设置有三个连接柱，连接柱通过螺栓10与基座1连接；连接柱的高度高于水平部的厚度，滑座3的竖直部和圆柱体5位于压环2的圆孔中。
芯轴4通过螺纹连接装配在第一通孔11中，芯轴4具有一变径段，芯轴4的一端可以连接电机作为动力源实现芯轴4的上升和下降。芯轴4上下移动时能够通过变径段与钢球7间的相互作用推动滑座3沿基座1径向移动。
为了进一步降低滑座3与基座1间的摩擦力，滑座3与基座1之间为滚动接触，具体为在基座1的顶面开设若干滑槽8，滑槽8中放置若干滚珠9，滑座3的水平部的底面也可以开设若干滑槽8，该滑槽8与滚珠9配合还能够起到导向作用。
为了更好地使钢球7在第二通孔6中移动，芯轴4的变径段为两端粗中间细的沙漏形结构或圆锥形结构。如此一来将施加在芯轴4上的轴向力变成施加在钢球7上的沿第二通孔6轴向的推力，从而另钢球7更好的移动。
此外，由于芯轴4、滑座3、钢球7、滚珠9和基座1均是受力最大的部件，因此均采用碳素工具钢制成，以防止变形而导致误差增大。
本发明的工作原理及过程
如图3所示，在初始状态下，芯轴4上的变径段最细处的表面与钢球7接触使得钢球7完全位于第二通孔6中，此时将滑座3推至基座1中央令其竖直部与圆柱体5的外壁接触，最后将工件通过其内孔套在滑座3的竖直部上。如图4所示，此时控制芯轴4下降，使变径段的表面逐渐挤压钢球7，在芯轴4下降过程中，钢球7逐渐外移并推动滑座3外移直至接触到工件内孔的孔壁为止，此时该工装达到定位夹紧状态完成装夹。当工件加工完毕时，只须按相反的步骤即可轻松取下工件。从而实现快速，高精度定位工件的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工件内孔定位工装，其特征在于：包括基座，若干滑座，以及芯轴；基座中央具有一圆柱体，圆柱体上开设有贯穿圆柱体顶面和基座底面的第一通孔；芯轴活动装配在第一通孔中，芯轴具有一变径段；圆柱体的侧壁上周向水平开设有与滑座等数量且与第一通孔连通的第二通孔，每个第二通孔中放置有一个钢球，钢球的直径大于圆柱体的壁厚；滑座可活动的设置在基座上并与对应的第二通孔径向对其；芯轴上下移动时能够通过变径段与钢球间的相互作用推动滑座沿基座径向移动。
2.根据权利要求1所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，滑座包括水平部和与水平部一端垂直连接的竖直部，水平部通过移动副与基座连接，竖直部的内侧面能够与圆柱体的外壁接触。
3.根据权利要求2所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，还包括压环，压环的下环面设置有多个连接柱，连接柱通过螺栓与基座连接；连接柱的高度高于水平部的厚度，滑座的竖直部和圆柱体位于压环的圆孔中。
4.根据权利要求1所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，滑座与基座之间为滚动接触。
5.根据权利要求1至4所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，滑座和第二通孔的数量均为三个，且周向均匀设置。
6.根据权利要求5所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，变径段为两端粗中间细的沙漏形结构或圆锥形结构。
7.根据权利要求6所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，芯轴与第一通孔之间采用螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种工件内孔定位工装，其特征在于，芯轴、滑座、钢球和基座均采用碳素工具钢制成。
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Pledgor: Jiaxing Jinghong Aluminum Co., Ltd

Registration number: Y2021330002188

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