CN106078253A - 一种高精度偏心深孔的旋转夹具及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度偏心深孔的旋转夹具及使用方法，包括有夹具体，中间体；夹具体的设有左通孔Ⅰ，右通孔Ⅰ；中间体设有左通孔ⅠⅠ，右通孔ⅠⅠ；左通孔Ⅰ、左通孔ⅠⅠ和右通孔Ⅰ、右通孔ⅠⅠ分别螺旋插入一压紧螺钉，中间体的内部设有工件，压紧螺钉压紧于工件，工件紧贴于中间体。优点在于：夹具体本身设计成偏心不平衡结构，保证工件装入后，偏心不平衡工件和偏心不平衡夹具组成一套平衡整体，实现了整体平衡旋转，创新性的实现了偏心不平衡工件钻孔时不能平衡旋转，进而保证了孔的进出口位置精度比工件不旋转时提高了一倍；夹具上的两套外锥定位面的位置精度很高，保证了工件两个偏心深孔的位置精度也很高。

Description

一种高精度偏心深孔的旋转夹具及使用方法

技术领域

本发明涉及机械制造领域，具体地涉及一种高精度偏心深孔的旋转夹具及使用方法。

背景技术

汽车工业在发达国家的经济发展中，起着重要支柱的作用：汽车工业是高度技术密集型的工业，集中许多科学领域里的新材料、新设备、新工艺和新技术，汽车工业的发展必然会推动许多相关工业部门的发展。汽车工业是综合性的组装工业，一辆汽车由千万种零、部件组成，其中金属件是汽车最主要的零部件。近几年汽车行业快速发展，人们对汽车质量要求的越来越高，因此要求汽车零部件的加工精度越来越高。

在机械加工中，车床一般用于加工轴类工件，一些中心对称的非轴类工件需要加工圆孔或者圆柱也经常采用车床加工，是因为车削加工的成本较低，且较为稳定；对于需要加工偏心圆孔类的非标准件，一般来说车床由于难以装夹而无法加工工件上的偏心圆孔，必须采用其他的方式加工，一些其他的简单加工方式无法满足精度需求，而采用加工中心成本又过高。提高零部件的加工精度，需要相应的加工设备和辅助工装来保证。针对深孔加工的特点和工件本身的工艺要求，设计专用的夹具完成对工件的一次装夹固定及改变钻孔时工件的旋转方式完成产品的相应精度和效率要求，提高产品的合格率，降低成本。

发明内容

针对目前汽车传动轴成批量加工两个偏心深孔达不到工艺要求，钻孔进出口偏斜精度偏差较大,两孔出口相对位置偏差较大，加工效率低和合格率低等问题，提出一种高精度偏心深孔的旋转夹具及使用方法，提高相应的钻孔精度要求，提高效率和产品合格率，降低损耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高精度偏心深孔的旋转夹具,包括有内部中空、整体呈圆柱体的夹具体，内部中空、整体呈圆柱体的中间体，中间体的外径小于夹具体的内径；夹具体的前、后端部分别设有前、后偏心法兰，前偏心法兰上设有左通孔Ⅰ，后偏心法兰上设有右通孔Ⅰ；中间体左端设有左通孔ⅠⅠ，右端设有右通孔ⅠⅠ，左通孔Ⅰ的中心线和左通孔ⅠⅠ的中心线同轴；右通孔Ⅰ的中心线和右通孔ⅠⅠ的中心线同轴；左通孔Ⅰ、左通孔ⅠⅠ和右通孔Ⅰ、右通孔ⅠⅠ分别螺旋插入一压紧螺钉，中间体的内部设有需要加工偏心孔的工件，压紧螺钉的末端压紧于工件的上表面，工件的下表面紧贴于中间体的内表面。

一种高精度偏心深孔的旋转夹具的使用方法,包括如下步骤：

（1）根据工件孔和下工件孔的位置要求，确定钻削夹具两端中间体、夹具体圆柱体及中间体之间的相对位置；工件孔与中间体圆柱同轴，下工件孔夹具体圆柱同轴；

（2）根据夹具体确定的相对位置，加工出两端30°的定位基准，保证两端定位基准Ⅰ、定位基准ⅠⅠ与工件孔和下工件孔的位置要求的同轴度和其他相应精度，进而保证钻削夹具的整体精度；

（3）将工件装入中间体内后，两端用压紧螺钉将工件固定；

（4）用机床前端导向套的内锥口和后端床头主轴前锥盘的内锥口顶紧夹具体两端的定位基准Ⅰ、定位基准ⅠⅠ，驱动钻削夹具带动工件整体旋转。

本发明还具有以下附加技术特征：

进一步优化的，夹具体的中心线与工件待加工的下工件孔的中心线同轴；中间体的中心线与工件待加工的上工件孔的中心线同轴。

进一步优化的，工件孔和下工件孔是通孔或盲孔中的一种或几种。

进一步优化的，夹具体的中心线和中间体的中心线均位于压紧螺钉的中心线的延长直线上。

进一步优化的，夹具体的两端加工30°的定位基准，定位基准Ⅰ、定位基准ⅠⅠ与工件孔、下工件孔的同轴度不大于Φ0.03mm。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

1.夹具体本身设计成偏心不平衡结构，保证工件装入后，偏心不平衡工件和偏心不平衡夹具组成一套平衡整体，实现了整体平衡旋转，创新性的实现了偏心不平衡工件钻孔时不能平衡旋转，进而保证了孔的进出口位置精度比工件不旋转时提高了一倍，降低了损耗。

2.需要钻孔时，工件装入夹具内并固定。钻第一个偏心孔时，采用夹具两端的外锥定位面定位，钻第二个偏心深孔时，采用夹具两端的另一外锥定位面定位。夹具上的两套(四个)外锥定位面的位置精度很高，保证了工件两个偏心深孔的位置精度也很高。

3.工件上的偏心孔可以是盲孔，也可以是通孔。特别是对于通孔的钻削，夹具可以保证工件调头加工，进而保证了工件两端孔的位置精度完全一致。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明外形主视结构示意图；

图2为本发明内部局剖结构示意图；

图3为本发明内部全剖结构示意图；

附图标记说明：

夹具体1；工件2；上工件孔3；下工件孔4；压紧螺钉5；中间体6；定位基准ⅠA；定位基准ⅠⅠB。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种高精度偏心深孔的旋转夹具,如图1所示，包括有内部中空、整体呈圆柱体的夹具体1，内部中空、整体呈圆柱体的中间体6，中间体6的外径小于夹具体1的内径。如图2所示，夹具体1的前、后端部分别设有前偏心法兰和后偏心法兰，前偏心法兰上设有左通孔Ⅰ，后偏心法兰上设有右通孔Ⅰ。中间体6左端设有左通孔ⅠⅠ，右端设有右通孔ⅠⅠ，左通孔Ⅰ的中心线和左通孔ⅠⅠ的中心线同轴，右通孔Ⅰ的中心线和右通孔ⅠⅠ的中心线同轴。夹具体1本身设计成偏心不平衡结构，保证工件2装入后，偏心不平衡工件2和偏心不平衡夹具体1组成一套平衡整体，实现了整体平衡旋转，创新性的实现了偏心不平衡工件2钻孔时不能平衡旋转，进而保证了孔的进出口位置精度比工件不旋转时提高了一倍。

如图3所示，左通孔Ⅰ、左通孔ⅠⅠ和右通孔Ⅰ、右通孔ⅠⅠ分别螺旋插入一压紧螺钉5，中间体6的内部设有需要加工偏心孔的工件2，压紧螺钉5的末端压紧于工件2的上表面，工件2的下表面紧贴于中间体的内表面。

如图3所示，夹具体1的中心线和中间体6的中心线均位于压紧螺钉5的中心线的延长直线上。

如图3所示，夹具体1的中心线与工件2待加工的下工件孔4的中心线同轴，中间体6的中心线与工件2待加工的上工件孔3的中心线同轴。工件孔3和下工件孔4是通孔或盲孔中的一种或几种。特别是对于通孔的钻削，夹具可以保证工件2调头加工，进而保证了工件2两端孔的位置精度完全一致。

如图1所示，夹具体1的两端加工30°的定位基准，定位基准ⅠA、定位基准ⅠⅠB与工件孔3、下工件孔4的同轴度不大于Φ0.03mm。该钻削夹具结构实现钻削偏心深孔时工件的旋转，保证钻孔的进出口位置精度比工件不旋转时提高了一倍。

需要钻孔时，工件2装入夹具体1内并固定。钻第一个偏心孔时，采用夹具体1两端的外锥定位面定位，钻第二个偏心深孔时，采用夹具体1两端的另一外锥定位面定位。夹具体1上的两套(四个)外锥定位面的位置精度很高，保证了工件2两个偏心深孔的位置精度也很高。

具体使用操作方法：

（1）根据工件孔3和下工件孔4的位置要求，确定钻削夹具两端中间体6、夹具体1圆柱体及中间体6之间的相对位置；工件孔3与中间体6圆柱同轴，下工件孔4夹具体1圆柱同轴。

（2）根据夹具体1确定的相对位置，加工出两端30°的定位基准，保证两端定位基准ⅠA、定位基准ⅠⅠB与工件孔3和下工件孔4的位置要求的同轴度和其他相应精度，进而保证钻削夹具的整体精度。

（3）将工件2装入中间体6内后，两端用压紧螺钉5将工件2固定，防止工件2轴向蹿动和旋转。

（4）用机床前端导向套的内锥口和后端床头主轴前锥盘的内锥口顶紧夹具体1两端的定位基准ⅠA、定位基准ⅠⅠB，驱动钻削夹具带动工件2整体旋转，进而提高相应的加工精度，提高效率和合格率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高精度偏心深孔的旋转夹具,其特征在于，包括有内部中空、整体呈圆柱体的夹具体（1），内部中空、整体呈圆柱体的中间体（6），所述中间体（6）的外径小于所述夹具体（1）的内径；夹具体（1）的前、后端部分别设有前、后偏心法兰，前偏心法兰上设有左通孔Ⅰ，后偏心法兰上设有右通孔Ⅰ；中间体（6）左端设有左通孔ⅠⅠ，右端设有右通孔ⅠⅠ，所述左通孔Ⅰ的中心线和所述左通孔ⅠⅠ的中心线同轴；所述右通孔Ⅰ的中心线和所述右通孔ⅠⅠ的中心线同轴；

所述左通孔Ⅰ、左通孔ⅠⅠ和所述右通孔Ⅰ、右通孔ⅠⅠ分别螺旋插入一压紧螺钉（5），所述中间体（6）的内部设有需要加工偏心孔的工件（2），所述压紧螺钉（5）的末端压紧于所述工件（2）的上表面，所述工件（2）的下表面紧贴于所述中间体的内表面。

2.根据权利要求1所述的一种高精度偏心深孔的旋转夹具,其特征在于，所述夹具体（1）的中心线与所述工件（2）待加工的下工件孔（4）的中心线同轴；所述中间体（6）的中心线与所述工件（2）待加工的上工件孔（3）的中心线同轴。

3.根据权利要求1所述的一种高精度偏心深孔的旋转夹具,其特征在于，所述工件孔3和下工件孔（4）是通孔或盲孔中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种高精度偏心深孔的旋转夹具,其特征在于，所述夹具体（1）的中心线和所述中间体（6）的中心线均位于所述压紧螺钉（5）的中心线的延长直线上。

5.根据权利要求1所述的一种高精度偏心深孔的旋转夹具,其特征在于，所述夹具体（1）的两端加工30°的定位基准，定位基准Ⅰ（A）、定位基准ⅠⅠ（B）与工件孔3、下工件孔（4）的同轴度不大于Φ0.03mm。

6.一种高精度偏心深孔的旋转夹具的使用方法,其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据工件孔（3）和下工件孔（4）的位置要求，确定钻削夹具两端中间体（6）、夹具体（1）圆柱体及中间体（6）之间的相对位置；工件孔（3）与中间体（6）圆柱同轴，下工件孔（4）夹具体（1）圆柱同轴；

（2）根据夹具体（1）确定的相对位置，加工出两端30°的定位基准，保证两端定位基准Ⅰ（A）、定位基准ⅠⅠ（B）与工件孔（3）和下工件孔（4）的位置要求的同轴度和其他相应精度，进而保证钻削夹具的整体精度；

（3）将工件（2）装入中间体（6）内后，两端用压紧螺钉（5）将工件（2）固定；

（4）用机床前端导向套的内锥口和后端床头主轴前锥盘的内锥口顶紧夹具体（1）两端的定位基准Ⅰ（A）、定位基准ⅠⅠ（B），驱动钻削夹具带动工件（2）整体旋转。