CN111644664B - 偏心扩孔的偏心定向组件、偏心定量组件、偏心扩孔组件、套件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种偏心扩孔的偏心定向组件、偏心定量组件、偏心扩孔组件、套件和方法。套件包括固定基座(1)、伸缩机构(2)、内径可变钻模套(3)、紧固螺钉(4)、定位销(5)、止动螺钉(6)、以及定位基准尺(7)。偏心定向组件包括套件中的固定基座(1)、伸缩机构(2)和定位销(5)。偏心定量组件包括套件中的固定基座(1)、伸缩机构(2)、内径可变钻模套(3)和定位基准尺(7)。偏心扩孔组件包括套件中的固定基座(1)、伸缩机构(2)、内径可变钻模套(3)、止动螺钉(6)和制孔钻头。根据本发明，使得偏心扩孔的操作方便简单，精度也提高。

Description

偏心扩孔的偏心定向组件、偏心定量组件、偏心扩孔组件、套 件和方法

技术领域

本发明涉及孔加工领域，具体涉及一种用于对已有孔进行偏心扩孔的加工工具和方法。

背景技术

在现代民用飞机领域，紧固件连接是典型的装配连接形式。为保证连接强度，相邻紧固件安装孔的孔心距需满足严格要求，否则会导致应力集中变大，造成运营过程中飞机结构提前出现疲劳破坏的风险。当安装孔定位存在偏差时，若安装孔为导孔且偏差量在一定范围内，可通过向增大孔心距的方向进行偏心扩孔解决该问题，从而避免零件的报废。

专利申请201520286986.3，提供一种偏心孔加工夹具，该专利申请利用移动座的移动实现在圆柱上进行两个不共轴的偏心孔一次制孔，无法实现对已有孔进行偏心扩孔，而且该专利申请由于移动座移动距离固定而只能加工偏心量固定的偏心孔。

专利申请201520348008.7，提供一种偏心深孔可调式钻攻夹具，该专利申请仅能对零件进行非中心位置类偏心孔的一次制孔，无法实现对已有孔进行偏心扩孔。而且，该专利申请偏心孔孔径固定，还需对工件进行夹紧，对于大型工件(如飞机上长桁等)则无法实施偏心扩孔，且无测量机构，工件定位精度低。

因此，上述的偏心扩孔技术都无法对已有孔进行偏心扩孔。

针对该偏心扩孔问题，现有技术已经具有一种解决手段，但该手段需先在工件上厚度方向制造一个上小下大的台阶用于固定扩孔装置，对工件材料有所去除和破坏，对于飞机上长桁等薄壁件无法固定扩孔装置。同时没有用于准确确定偏心方向和偏心量的装置，当前偏心方向和偏心量为目视调整，精度低误差大，无法实现对薄壁工件上已有孔的准确偏心扩孔。

综上，目前要解决的技术问题是准确确定已有孔的偏心方向、偏心量，并能实现不同孔径的偏心扩孔。因此具有提供能够解决上述技术问题的工具和方法具的需求。

发明内容

针对这种情况，本发明提供一种内模采用滚动摩擦的内外钢性模轮胎模具。为了解决上述技术问题，本发明提供一种工件的偏心扩孔的偏心定向组件，工件包括基准孔和待扩孔，偏心定向组件包括固定基座、伸缩机构和定位销。，固定基座包括在下部的安装部分、在上部的滑槽部分和固定机构。滑槽部分包括沿水平纵向延伸的基座滑槽。固定机构用于将安装部分连接于工件，使得固定基座能够绕工件的基准孔相对工件旋转并能够固定于工件。伸缩机构包括空心圆柱体和滑座。空心圆柱体具有中心孔和在空心圆柱体底部的径向朝内突起的台阶。滑座与空心圆柱体连接成使得中心孔的轴线垂直于水平纵向，当空心圆柱体支承在工件上时，滑座配合在基座滑槽内并能够相对基座滑槽沿水平纵向移动，滑座包括沿水平纵向延伸的伸缩滑槽。定位销能够可取下地容纳在空心圆柱体内和工件的待扩孔中并与中心孔同轴，定位销构造成滑座相对工件沿水平纵向移动并绕基准孔旋转能够使得定位销与待扩孔同轴。

较佳地，在上述技术方案的基础上，定位销的一部分包括圆锥体部分，圆锥体部分能够位于空心圆柱体的中心孔的至少台阶部分和工件的待扩孔中，圆锥体部分的大直径顶端的直径等于中心孔的直径，圆锥体部分的锥度构造成，当空心圆柱体支承在工件上时，圆锥部分的与大直径顶端相对的小直径底端能够延伸到工件的待扩孔，并使得待扩孔的内表面的上缘能够抵靠于圆锥部分，由此，中心孔与待扩孔同轴。

较佳地，在上述技术方案的基础上，固定机构包括设置在安装部分底部的具有螺纹的安装孔、以及能够穿过工件的基准孔插入然后旋入安装孔的紧固螺钉。其中，安装孔和紧固螺钉构造成：当紧固螺钉插入安装孔时，固定基座能够相对工件绕紧固螺钉旋转，当紧固螺钉旋入安装孔时，固定基座能够相对工件固定。

较佳地，在上述技术方案的基础上，紧固螺钉包括在一端的螺纹杆和在另一端的锥体头部，锥体头部能够适应不同孔径的基准孔。

较佳地，在上述技术方案的基础上，固定基座和伸缩机构分别呈L型。

较佳地，在上述技术方案的基础上，固定基座和伸缩机构的材料为高碳钢。

本发明还提供一种工件的偏心扩孔的偏心定量组件，偏心定量组件包括上述的偏心定向组件中的固定基座和伸缩机构，固定基座相对工件固定，使得中心孔和待扩孔同轴。偏心定量组件还包括内径可变钻模套和定位基准尺。内径可变钻模套具有等于中心孔直径的外径和等于偏心扩孔的直径的内径，内径可变钻模套能够可取下地放置在中心孔内。定位基准尺包括滑尺、从滑尺垂直于水平纵向延伸的定位竖尺和显示偏心距的数值的刻度系统。滑尺能够配合在伸缩滑槽内并能够相对伸缩滑槽沿水平纵向移动。定位竖尺能够可取下地容纳在内径可变钻模套的内孔中和工件的待扩孔中，定位竖尺包括至少一个在水平纵向和中心孔的轴线所在的平面与中心孔的轴线平行延伸的基准侧，当滑尺相对滑座、滑座相对固定基座沿水平纵向移动到基准侧抵靠内径可变钻模套的内表面和待扩孔的内表面时，此时,内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距的数值是内孔的半径与待扩孔的半径之差。

较佳地，在上述技术方案的基础上，刻度系统包括形成在固定基座和伸缩机构上的一套标尺机构。

较佳地，在上述技术方案的基础上，标尺机构包括设置在基座滑槽的上表面上的沿水平纵向分布的基座刻度、以及设置在伸缩滑槽的上表面上的沿水平纵向分布的滑座刻度。

较佳地，在上述技术方案的基础上，定位基准尺呈L型。

较佳地，在上述技术方案的基础上，基准侧设置在定位竖尺的两侧。

本发明还提供一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件，偏心扩孔组件包括上述的偏心定量组件中的固定基座、伸缩机构、内径可变钻模套。偏心扩孔组件还包括偏心距固定装置、以及扩孔工具。偏心距固定装置构造成，当滑座相对固定基座沿水平纵向移动，使得内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距等于偏心扩孔相对待扩孔所需的偏心量时，偏心距固定装置将滑座固定到固定基座。用扩孔工具工件的待扩孔形成偏心扩孔。

较佳地，在上述技术方案的基础上，偏心距固定装置包括多个止动螺钉，通过止动螺钉使得滑座相对固定基座固定。

较佳地，在上述技术方案的基础上，内径可变钻模套包括多个内径不同的套筒，扩孔工具包括多个尺寸分别对应于多个内径不同的套筒的制孔钻头。

本发明还提供一种工件的偏心扩孔的套件，套件包括：

上述的偏心定向组件的固定基座、伸缩机构和定位销；

上述的偏心定量组件的内径可变钻模套和定位基准尺；以及

上述的偏心扩孔组件的偏心距固定装置和扩孔工具。较佳地，偏心距固定装置采用止动螺钉，扩孔工具采用制孔钻头。

本发明还提供一种工件的偏心扩孔的方法，方法采用上述的偏心扩孔的套件，该方法包括确定偏心方向的步骤、确定偏心量的步骤、以及形成偏心扩孔的步骤。

在确定偏心方向的步骤中：

采用固定机构使固定基座绕基准孔可旋转地支承在工件上；

使配合在固定基座的基座滑槽内的伸缩机构的滑座相对基座滑槽沿水平纵向移动并绕基准孔相对工件转动，使得从伸缩机构的空心圆柱体的中心孔能够看到待扩孔；

将定位销插入空心圆柱体的中心孔和待扩孔，继续移动和转动滑座，使得定位销与待扩孔同轴；以及

由此，确定偏心方向沿水平纵向延伸，取出定位销。

在确定偏心量的步骤中：

采用固定机构使固定基座相对工件固定；

将内径可变钻模套插入中心孔；

将定位基准尺的定位竖尺插入内径可变钻模套的内孔，定位基准尺的滑尺配合在滑座的伸缩滑槽内并相对伸缩滑槽沿水平纵向移动，滑座相对固定基座沿水平纵向移动，使得定位竖尺的基准侧抵靠内径可变钻模套的内表面和待扩孔的内表面，由此获得的内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距的数值是内孔的半径与待扩孔的半径之差；

移除定位基准尺；以及

继续使滑座相对固定基座沿水平纵向移动，使得内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距等于偏心扩孔相对待扩孔所需的偏心量。

在形成偏心扩孔的步骤中：

使滑座相对固定基座固定；以及

用扩孔工具通过内径可变钻模套的内孔对待扩孔进行偏心扩孔。

本发明还提供一种较佳的工件的偏心扩孔的方法，方法采用上述的偏心扩孔的套件，该方法包括确定偏心方向的步骤、确定偏心量的步骤、以及形成偏心扩孔的步骤。

在确定偏心方向的步骤中：

采用穿过基准孔的紧固螺钉使固定基座绕紧固螺钉可旋转地支承在工件上；

使配合在固定基座的基座滑槽内的伸缩机构的滑座相对基座滑槽沿水平纵向移动并绕紧固螺钉相对工件转动，使得从伸缩机构的空心圆柱体的中心孔能够看到待扩孔；

将定位销插入空心圆柱体，使定位销的圆锥体部分延伸穿过空心圆柱体的中心孔、台阶和待扩孔，继续移动和转动滑座，使得定位销与待扩孔同轴；以及

由此，确定偏心方向沿水平纵向延伸，取出定位销。

在确定偏心量的步骤中：

旋紧紧固螺钉，使得固定基座相对工件固定；

选择内径对应于偏心扩孔的内径可变钻模套，将内径可变钻模套插入中心孔；

将定位基准尺的定位竖尺插入内径可变钻模套的内孔，定位基准尺的滑尺配合在滑座的伸缩滑槽内并相对伸缩滑槽沿水平纵向移动，滑座相对固定基座沿水平纵向移动，使得定位竖尺的基准侧抵靠内径可变钻模套的内表面和待扩孔的内表面，由此获得的内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距的数值是内孔的半径与待扩孔的半径之差；

移除定位基准尺；以及

继续使滑座相对固定基座沿水平纵向移动，使得内径可变钻模套的内孔相对待扩孔的偏心距等于偏心扩孔相对待扩孔所需的偏心量。

在形成偏心扩孔的步骤中：

采用止动螺钉使滑座相对固定基座固定；以及

选择对应于偏心扩孔的制孔钻头，通过内径可变钻模套的内孔对待扩孔进行偏心扩孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过偏心定向组件的固定基座、伸缩机构和定位销的设计和配合使用可精确确定偏心孔的偏心方向，通过偏心定量组件的固定基座、伸缩机构、内径可变钻模套和定位基准尺的设计和配合使用可获得所需的偏心量，通过偏心扩孔组件的内径可变钻模套的设计可满足不同孔径的扩孔需求，从而最终实现对已有孔准确的偏心扩孔，偏心方向准确、偏心量可调、扩孔直径可调。操作方便简单，精度较高。

附图说明

图1是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的套件的立体分解图，其示出了一种工件的偏心扩孔的套件的组成部分；

图2是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件的立体图，其示出了一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件装配之后的外观；

图3是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的偏心定向组件的示意三视图，其示出了一种工件的偏心扩孔的偏心定向组件装配之后的状态，三视图包括主视图、侧视图和俯视图；

图4是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的偏心定量组件的示意三视图，其示出了一种工件的偏心扩孔的偏心定量组件装配之后的状态，三视图包括主视图、侧视图和俯视图；

图5是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件的示意三视图，其示出了一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件装配之后的状态，三视图包括主视图、侧视图和俯视图。

图中的附图标记在技术方案和实施例中的列表：

1-固定基座；包括：

11－安装部分，

12－安装孔，

13－滑槽部分，

14－基座滑槽，

15－基座刻度；

2-伸缩机构，包括：

21－空心圆柱体，

22－中心孔，包括：

22a－台阶，

23－滑座，

24－伸缩滑槽，

25－滑座刻度；

3-内径可变钻模套，包括：

31－内孔；

4-紧固螺钉，包括：

41－螺纹杆，

42－锥体头部；

5-定位销，包括：

51－圆锥体部分，

52－圆柱体部分；

6-止动螺钉；

7-定位基准尺，包括：

71－定位竖尺，

72－滑尺，

73－基准侧；

10-工件，包括：

101－基准孔，

102－待扩孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步描述本发明，从而更清楚地连接本发明的发明原理和有益的技术效果。

本文中使用的术语说明：

水平纵向：本文中的水平并不是常规含义上的绝对水平，而是指两个相互垂直的轴线，如果其中的一个轴线称之为垂直，则另一个轴线称为水平，反之亦然。

顶端：远离工件的一端。

底端：靠近工件的一端。

横向部分：对应于上述的水平纵向。

垂直部分：相对横向部分垂直。

偏心量：偏心距的数值。

图1是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的套件的立体分解图，该图示出了构成工件的偏心扩孔的套件的构件，这些构件中，包括能够装配成如图3所示的工件的偏心扩孔的偏心定向组件的组成部分，能够装配成如图4所示的工件的偏心扩孔的偏心定量组件的组成部分，以及能够装配成如图5所示的工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件的组成部分。

如图1所示，工件10包括基准孔101和待扩孔102，本发明以工件10中的基准孔101为定位基准，对待扩孔102进行偏心扩孔，因此，根据本发明，工件10至少包括两个孔。

本发明要完成工件10的偏心扩孔需要通过三个阶段。第一阶段确定相对工件10的待扩孔102的偏心方向，为了确定偏心方向，需要将如图1所示的偏心扩孔的套件装配成如图3所示的工件的偏心扩孔的偏心定向组件。第二阶段在确定了偏心方向之后确定相对工件10的待扩孔102的偏心量(偏心距)，为了确定偏心量，需要将如图1所示的偏心扩孔的套件装配成如图4所示的工件的偏心扩孔的偏心定量组件。第三阶段在确定了偏心量之后进行偏心扩孔，为了实施偏心扩孔，需要将如图1所示的偏心扩孔的套件装配成如图5所示的工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件。

图2是根据本发明的一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件的立体图，该图对应于如图5所示的工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件，在该状态下的组件可以用来对工件10的待扩孔102进行偏心扩孔。

工件的偏心扩孔的套件

如图1所示，偏心扩孔的套件包括固定基座1、伸缩机构2、内径可变钻模套3、紧固螺钉4、定位销5、止动螺钉6、定位基准尺7。工件10包括基准孔101和待扩孔102。以下根据图1－5描述固定基座1、伸缩机构2、内径可变钻模套3、紧固螺钉4、定位销5、止动螺钉6、定位基准尺7的构造。

固定基座1呈一体的L型，并包括在下部的即L型的垂直部分的安装部分11、在上部的即L型的横向部分的滑槽部分13。安装部分11包括设置在安装部分11底部的安装孔12，安装孔12的至少一部分具有内螺纹。滑槽部分13包括沿水平纵向延伸的基座滑槽14和在基座滑槽14的上表面的基座刻度15，基座刻度15沿水平纵向布置。

伸缩机构2呈一体的L型，并包括在L型的垂直部分的空心圆柱体21和在L型的横向部分的滑座23。空心圆柱体21具有中心孔22和在空心圆柱体21底部的径向朝内突起的台阶22a。滑座23与空心圆柱体21连接成使得中心孔22的轴线垂直于水平纵向，当空心圆柱体21支承在工件10上时，滑座23配合在基座滑槽14内并能够相对基座滑槽14沿水平纵向移动。滑座23包括沿水平纵向延伸的伸缩滑槽24和在伸缩滑槽24的上表面的伸缩刻度，伸缩刻度沿水平纵向布置。

内径可变钻模套3具有等于空心圆柱体21的中心孔22直径的外径和等于偏心扩孔的直径的内径，内径可变钻模套3能够可取下地放置在中心孔22内并支承在台阶22a上。

紧固螺钉4包括在一端的螺纹杆41和在另一端的锥体头部42，锥体头部42能够适应不同孔径的基准孔101，螺纹杆41能够穿过工件10的基准孔101插入并进一步地旋入固定基座1的安装孔12。当螺纹杆41插入基准孔101内时，固定基座1能够绕紧固螺钉4相对工件10旋转，当螺纹杆41旋入基准孔101内时，固定基座1能够相对工件10固定。

定位销5能够可取下地容纳在空心圆柱体21内和工件10的待扩孔102中并与中心孔22同轴，定位销5构造成滑座23相对工件10沿水平纵向移动并绕紧固螺钉4旋转能够使得定位销5与待扩孔102同轴。具体地，定位销5包括圆柱体部分52和从圆柱体部分52渐缩延伸的圆锥体部分51，圆柱体部分52容纳在空心圆柱体21的中心孔22中，圆锥体部分51延伸进入空心圆柱体21的台阶22a和工件10的待扩孔102中，圆锥体部分51的大直径顶端的直径和圆柱体部分52的直径等于中心孔22的直径，使得定位销5能够相对空心圆柱体21垂直移动，圆锥体部分51的锥度构造成，当空心圆柱体21支承在工件10上时，圆锥体部分51的与大直径顶端相对的小直径底端能够穿过台阶22a和工件10的待扩孔102，并使得待扩孔102的内表面的上缘抵靠于圆锥体部分51，由此，中心孔22与待扩孔102同轴。

止动螺钉6用于使得滑座23相对固定基座1固定。

定位基准尺7呈一体的L型，并包括在L型的垂直部分的定位竖尺71和在L型的横向部分的滑尺72。滑尺72能够配合在伸缩机构2的伸缩滑槽24内并能够相对伸缩滑槽24沿水平纵向移动。定位竖尺71垂直于水平纵向延伸，并能够在空心圆柱体21内穿过中心孔22和工件10的待扩孔102，定位竖尺71包括在水平纵向和中心孔22的轴线所在的平面与中心孔22的轴线平行延伸的基准侧73，即在图4所示的主视图中的定位竖尺71靠近固定基座1的一侧，当滑尺72相对滑座23、滑座23相对固定基座1沿水平纵向移动到基准侧73抵靠内径可变钻模套3的内表面和待扩孔102的内表面时，此时,内径可变钻模套3的内孔31相对待扩孔102的偏心距的数值是内孔31的半径与待扩孔102的半径之差，如图4所示。

通过对偏心扩孔的套件的上述组成部分的不同装配，能够组装成确定偏心扩孔所需的偏心方向的偏心定向组件、确定偏心扩孔所需的偏心量的偏心定量组件和形成偏心扩孔所需的偏心扩孔组件，以下根据附图描述偏心扩孔的偏心定向组件、偏心定量组件和偏心扩孔组件。

偏心定向组件

如图1和图3所示，偏心定向组件包括固定基座1、伸缩机构2和定位销5。

固定基座1包括在下部的安装部分11、在上部的滑槽部分13和固定机构。安装部分11和滑槽部分13可采用如上所述的构造。固定机构用于将安装部分11连接于工件10，使得固定基座1能够绕工件10的基准孔101相对工件10旋转并能够固定于工件10。在图1和图3所示的构造中，固定机构包括安装孔12和紧固螺钉4，安装孔12设置在安装部分11底部，紧固螺钉4能够穿过工件10的基准孔101插入然后旋入带有内螺纹的安装孔12。其中，安装孔12和紧固螺钉4构造成：当紧固螺钉4插入安装孔12时，固定基座1能够相对工件10绕紧固螺钉4旋转，当紧固螺钉4旋入安装孔12时，固定基座1能够相对工件10固定。

伸缩机构2包括空心圆柱体21和滑座23，空心圆柱体21和滑座23可采用如上所述的构造。当空心圆柱体21支承在工件10上时，滑座23插入固定基座1的基座滑槽14内并能够相对固定基座1沿水平纵向直线移动，同时，由于紧固螺钉4的螺纹杆41插入固定基座1的安装孔12，固定基座1能够绕紧固螺钉4相对工件10转动，由此空心圆柱体21能够相对工件10沿水平纵向直线移动并能够相对工件10绕紧固螺钉4转动，来调整空心圆柱体21相对工件10的位置，尤其是相对待扩孔102的位置。

定位销5可采用如上所述的构造。定位销5与中心孔22同轴，定位销5的圆锥体部分51延伸穿过空心圆柱体21的中心孔22和工件10的待扩孔102，调整空心圆柱体21相对工件10的待扩孔102的位置，使得圆锥体部分51与中心孔22、台阶22a和工件10的待扩孔102同轴。

偏心定量组件

如图1和图4所示，偏心定量组件包括固定基座1、伸缩机构2、内径可变钻模套3、定位基准尺7和刻度系统。

固定基座1与偏心定向组件中的固定基座相同。

伸缩机构2与偏心定向组件中的伸缩机构相同。

在偏心定量组件状态下，紧固螺钉4的螺纹杆41旋入固定基座1的安装孔12，使得固定基座1相对工件10固定。

内径可变钻模套3可采用如上所述的构造。内径可变钻模套3的外径等于空心圆柱体21的中心孔22直径，使得内径可变钻模套3能够同轴地插入空心圆柱体21的中心孔22中，空心圆柱体21的台阶22a在内径可变钻模套3的底部支承内径可变钻模套3。当内径可变钻模套3插入空心圆柱体21之后，工件10的基准孔101和待扩孔102以及内径可变钻模套3的内孔31的中心沿水平纵向在一条直线上，而且工件10的待扩孔102与内径可变钻模套3的内孔31同轴。

定位基准尺7可采用如上所述的构造。定位基准尺7的滑尺72插入滑座23的伸缩滑槽24内，定位基准尺7的定位竖尺71插入内径可变钻模套3的内孔31中，使滑尺72相对滑座23沿水平纵向移动，滑座23相对固定基座1沿水平纵向移动，以调整定位竖尺71、内径可变钻模套3和工件10的待扩孔102之间的相对位置，使得内径可变钻模套3的内孔31表面和工件10的待扩孔102的表面抵靠定位竖尺71的基准侧73，如图4所示，由此，内径可变钻模套3的内孔31与工件10的待扩孔102在基准孔101与待扩孔102的偏心距的方向上偏心，且偏心量为内孔31半径与待扩孔102半径之差，内径可变钻模套3的内孔31中心即为待进行扩孔的最大偏心量扩孔的中心，为此根据实际需要的偏心量来沿水平纵向移动伸缩机构2，进一步调整内径可变钻模套3的内孔31中心与工件10的待扩孔102中心之间的距离，直至该距离等于所需的偏心量。定位竖尺71的基准侧73可以形成在定位竖尺71的两侧，由此，形成的偏心扩孔可以靠近工件10的基准孔101，也可以远离工件10的基准孔101。

刻度系统用于显示内径可变钻模套3的内孔31中心与工件10的待扩孔102中心之间的距离。刻度系统包括形成在固定基座1和伸缩机构2上的一套标尺机构，该标尺机构包括基座刻度15和滑座刻度25，基座刻度15设置在基座滑槽14的上表面上并沿水平纵向分布，滑座刻度25设置在伸缩滑槽24的上表面上并沿水平纵向分布。

偏心扩孔的方法

下面根据图1－5来描述偏心扩孔的方法，方法包括如下三个阶段。

第一阶段

从偏心扩孔的套件中装配偏心定向组件，来确定偏心方向，具体步骤包括：

采用穿过基准孔101的紧固螺钉4使固定基座1绕紧固螺钉4可旋转地支承在工件10上；

使配合在固定基座1的基座滑槽14内的伸缩机构2的滑座23相对基座滑槽14沿水平纵向移动并绕紧固螺钉4相对工件10转动，使得伸缩机构2的空心圆柱体21的中心孔22基本对准待扩孔102；

将定位销5插入空心圆柱体21，使定位销5的圆锥体部分51延伸进入空心圆柱体21的台阶22a和待扩孔102，继续移动和转动滑座23，使得定位销5与待扩孔102同轴；

由此，确定偏心方向沿水平纵向延伸，取出定位销5；

旋紧紧固螺钉4，使得固定基座1相对工件10固定。

第二阶段

从偏心扩孔的套件中装配偏心定量组件，来确定偏心量，具体步骤包括：

选择内径对应于偏心扩孔的内径可变钻模套3，将内径可变钻模套3插入中心孔22；

将定位基准尺7的定位竖尺71插入内径可变钻模套3的内孔31，定位基准尺7的滑尺72配合在滑座23的伸缩滑槽24内并相对伸缩滑槽24沿水平纵向移动，滑座23相对固定基座1沿水平纵向移动，使得定位竖尺71的基准侧73抵靠内径可变钻模套3的内表面和待扩孔102的内表面，由此获得的内径可变钻模套3的内孔31相对待扩孔102的偏心距的数值是内孔31的半径与待扩孔102的半径之差；

移除定位基准尺7；

继续使滑座23相对固定基座1沿水平纵向移动，以获得待扩孔的偏心扩孔相对待扩孔102的偏心量；

第三阶段

从偏心扩孔的套件中装配偏心扩孔组件，来形成偏心扩孔，具体步骤包括：

采用止动螺钉6使滑座23相对固定基座1固定；

选择对应于偏心扩孔的制孔钻头，通过内径可变钻模套3的内孔31对待扩孔102进行偏心扩孔。

根据本发明的原理的一个具体应用

如图1、图2所示，一种可实现偏心扩孔的装置，主要包括固定基座1、伸缩机构2、内径可变钻模套3、紧固螺钉4、定位销5、止动螺钉6、和定位基准尺7。其中，固定基座1、伸缩机构2和定位销5配合在一起使用，可保证待扩孔102的扩孔偏心方向。配合内径可变钻模套3可保证待扩孔102扩孔后的终孔孔径，固定基座1、伸缩机构2、内径可变钻模套3、定位基准尺7配合在一起使用，可保证待扩孔102的扩孔偏心量，紧固螺钉4可固定固定基座1在工件10上的定位，止动螺钉6可固定伸缩机构2在固定基座1上的定位。

固定基座1为L形状，一侧设有一个安装孔12，在安装孔12中安装紧固螺钉4，实现固定基座1固定在工件10的基准孔101上；另一侧设有一条基座滑槽14，基座滑槽14上设有基座刻度15，基座滑槽14内设有可沿基座滑槽14移动的伸缩机构2。

伸缩机构2为L形状，一侧设有一条伸缩滑槽24，伸缩滑槽24上设有滑座刻度25，伸缩滑槽24内设有可沿伸缩滑槽24移动的定位基准尺7，另一侧设有一个等壁厚的空心圆柱体21，空心圆柱体21底部设有内径上大下小的台阶22a，固定基座1的基座滑槽14与空心圆柱体21轴线垂直。伸缩机构2的滑座刻度25侧设有止动螺钉6，用于固定伸缩机构2与固定基座1的相对位置。伸缩机构2可在固定基座1的基座滑槽14内沿基座刻度15方向移动。固定基座1上的基座刻度15和伸缩机构2上的滑座刻度25形成一套标尺机构。

内径可变钻模套3为一等壁厚的空心圆柱筒，当将内径可变钻模套3置于伸缩机构2的空心圆柱体21时，两者中心线共轴。内径可变钻模套3的内壁直径设有不同规格，以满足不同扩孔直径需求。

定位基准尺7为L形状，一侧设有滑尺72，可在伸缩机构2的伸缩滑槽24内相对伸缩滑槽24沿水平纵向移动，另一侧设有定位竖尺71。当滑尺72置于伸缩机构2的伸缩滑槽24内时，定位竖尺71的轴线与伸缩机构2的空心圆柱体21的轴线平行。

定位销5为圆锥柱体，其中圆柱体部分52设有台阶，形成直径不同的两个圆柱体段，直径较大圆柱体段的直径与伸缩机构2的空心圆柱体21的内径相同。

紧固螺钉4的一端为螺纹杆41，另一端为锥体头部42，适用于工件10上孔径不同的基准孔101。

固定基座1、伸缩机构2的材料为高碳钢，基座和滑座上的刻度采用激光加工形成。

偏心扩孔方法包括确定偏心方向、确定偏心量、扩孔的三个阶段。

确定偏心方向时，如图3所示，调整固定基座1的安装孔12与工件10上基准孔101共轴，预安装紧固螺钉4。以紧固螺钉4为中心旋转固定基座1以调整方向，同时沿固定基座1的基座滑槽14移动伸缩机构2，当调整至伸缩机构2的空心圆柱体21的中心孔22中出现工件10的待扩孔102时，将定位销5插入伸缩机构2的空心圆柱体21内，并将定位销5的圆锥体部分51的一端插入工件10的待扩孔102内，继续调整固定基座1和伸缩机构2直至定位销5在轴线方向无法移动，此时自动实现了定位销5、伸缩机构2的空心圆柱体21及工件10的待扩孔102三者中心线共轴。拧紧紧固螺钉4使固定基座1固定在工件10上。此时即确定待扩孔102的偏心方向。

确定偏心量时，如图4所示，移除定位销5，将内径可变钻模套3置于伸缩机构2的空心圆柱体21内，通过空心圆柱体21内设置的台阶22a保证两者的装配关系，并将定位基准尺7的定位竖尺71置于内径可变钻模套3内，沿伸缩机构2的伸缩滑槽24移动定位基准尺7至基准侧73接触工件10的待扩孔102，此时即确定工件10的待扩孔102距基准孔101最近的点。

沿固定基座1的基座刻度15方向移动伸缩机构2。当伸缩机构2移动至接触定位基准尺7的基准侧73时，此时内径可变钻模套3与工件10的待扩孔102同时与定位基准尺7的基准侧73接触，内径可变钻模套3的内孔31与工件10的待扩孔102在与定位基准尺7的基准侧73接触的点相切，此时可进行最大偏心量扩孔(即，此时的偏心量为R-r，R是扩孔的半径，r是待扩孔102的半径)。移除定位基准尺7，读取固定基座1上的基座刻度15和伸缩机构2上的滑座刻度25形成的标尺机构上的数值，根据所需偏心量数值，回调伸缩机构2，直至标尺的数值满足所需偏心量要求。

拧紧止动螺钉6使伸缩机构2固定在固定基座1上。此时即确定了待扩孔102需要扩孔的偏心量。

扩孔时，如图5所示，利用通用制孔钻头完成待扩孔102的偏心扩孔。

以上内容描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，这些变更和修改均落入本发明的保护范围。以上实施例中的各个特征还可以根据本发明原理在合理范围内作任意组合，这种组合也落入本发明的保护范围内。

Claims (18)

1.一种工件的偏心扩孔的偏心定向组件，所述工件(10)包括基准孔(101)和待扩孔(102)，所述偏心定向组件包括：

固定基座(1)，所述固定基座(1)包括：

在下部的安装部分(11)；

在上部的滑槽部分(13)，所述滑槽部分(13)包括：

沿水平纵向延伸的基座滑槽(14)；

固定机构，所述固定机构用于将所述安装部分(11)连接于所述工件(10)，使得所述固定基座(1)能够绕所述工件(10)的所述基准孔(101)相对所述工件(10)旋转并能够固定于所述工件；

伸缩机构(2)，所述伸缩机构(2)包括：

空心圆柱体(21)，所述空心圆柱体(21)具有中心孔(22)和在所述空心圆柱体(21)底部的径向朝内突起的台阶(22a)；

滑座(23)，所述滑座(23)与所述空心圆柱体(21)连接成使得所述中心孔(22)的轴线垂直于所述水平纵向，当所述空心圆柱体(21)支承在所述工件(10)上时，所述滑座(23)配合在所述基座滑槽(14)内并能够相对所述基座滑槽(14)沿所述水平纵向移动，所述滑座(23)包括：

沿所述水平纵向延伸的伸缩滑槽(24)；

定位销(5)，所述定位销(5)能够可取下地容纳在所述空心圆柱体(21)内和所述工件(10)的所述待扩孔(102)中并与所述中心孔(22)同轴，所述定位销(5)构造成所述滑座(23)相对所述工件(10)沿所述水平纵向移动并绕所述基准孔(101)旋转能够使得所述定位销(5)与所述待扩孔(102)同轴。

2.如权利要求1所述的偏心定向组件，其特征在于，

所述定位销(5)的一部分包括圆锥体部分(51)，所述圆锥体部分(51)能够位于所述空心圆柱体(21)的所述中心孔(22)的至少所述台阶(22a)部分和所述工件的所述待扩孔(102)中，所述圆锥体部分(51)的大直径顶端的直径等于所述中心孔(22)的直径，所述圆锥体部分(51)的锥度构造成，当所述空心圆柱体(21)支承在所述工件上时，所述圆锥体部分(51)的与所述大直径顶端相对的小直径底端能够延伸到所述工件的所述待扩孔(102)，并使得所述待扩孔(102)的内表面的上缘能够抵靠于所述圆锥体部分(51)，由此，所述中心孔(22)与所述待扩孔(102)同轴。

3.如权利要求2所述的偏心定向组件，其特征在于，

所述固定机构包括：

设置在所述安装部分(11)底部的具有螺纹的安装孔(12)；以及

能够穿过所述工件的所述基准孔(101)插入然后旋入所述安装孔(12)的紧固螺钉(4)；

其中，所述安装孔(12)和所述紧固螺钉(4)构造成：当所述紧固螺钉(4)插入所述安装孔(12)时，所述固定基座(1)能够相对所述工件绕所述紧固螺钉(4)旋转，当所述紧固螺钉(4)旋入所述安装孔(12)时，所述固定基座(1)能够相对所述工件固定。

4.如权利要求3所述的偏心定向组件，其特征在于，

所述紧固螺钉(4)包括在一端的螺纹杆(41)和在另一端的锥体头部(42)，所述锥体头部(42)能够适应不同孔径的所述基准孔(101)。

5.如权利要求4所述的偏心定向组件，其特征在于，

所述固定基座(1)和所述伸缩机构(2)分别呈L型。

6.如权利要求5所述的偏心定向组件，其特征在于，

所述固定基座(1)和所述伸缩机构(2)的材料为高碳钢。

7.一种工件的偏心扩孔的偏心定量组件，所述偏心定量组件包括如权利要求1所述的偏心定向组件中的固定基座(1)和伸缩机构(2)，所述固定基座(1)相对所述工件(10)固定，使得所述中心孔(22)和所述待扩孔(102)同轴，所述偏心定量组件还包括：

内径可变钻模套(3)，所述内径可变钻模套(3)具有等于所述中心孔(22)直径的外径和等于所述偏心扩孔的直径的内径，所述内径可变钻模套(3)能够可取下地放置在所述中心孔(22)内，

定位基准尺(7)，所述定位基准尺(7)包括：

滑尺(72)，所述滑尺(72)能够配合在所述伸缩滑槽(24)内并能够相对所述伸缩滑槽(24)沿所述水平纵向移动，

从所述滑尺(72)垂直于所述水平纵向延伸的定位竖尺(71)，所述定位竖尺(71)能够可取下地容纳在所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)中和所述工件(10)的所述待扩孔(102)中，所述定位竖尺(71)包括至少一个在所述水平纵向和所述中心孔(22)的轴线所在的平面与所述中心孔(22)的轴线平行延伸的基准侧(73)，当所述滑尺(72)相对所述滑座(23)、所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动到所述基准侧(73)抵靠所述内径可变钻模套(3)的内表面和所述待扩孔(102)的内表面时，此时,所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距的数值是所述内孔(31)的半径与所述待扩孔(102)的半径之差；

显示所述偏心距的数值的刻度系统。

8.如权利要求7所述的偏心定量组件，其特征在于，

所述刻度系统包括形成在所述固定基座(1)和所述伸缩机构(2)上的一套标尺机构。

9.如权利要求8所述的偏心定量组件，其特征在于，

所述标尺机构包括：

设置在所述基座滑槽(14)的上表面上的沿所述水平纵向分布的基座刻度(15)；以及

设置在所述伸缩滑槽(24)的上表面上的沿所述水平纵向分布的滑座刻度(25)。

10.如权利要求9所述的偏心定量组件，其特征在于，

所述定位基准尺(7)呈L型。

11.如权利要求10所述的偏心定量组件，其特征在于，

所述基准侧(73)设置在所述定位竖尺(71)的两侧。

12.一种工件的偏心扩孔的偏心扩孔组件，所述偏心扩孔组件包括如权利要求7所述的偏心定量组件中的固定基座(1)、伸缩机构(2)、内径可变钻模套(3)，所述偏心扩孔组件还包括：

偏心距固定装置，偏心距固定装置构造成，当所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动，使得所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距等于所述偏心扩孔相对所述待扩孔(102)所需的偏心量时，所述偏心距固定装置将所述滑座(23)固定到所述固定基座(1)；

扩孔工具，用所述扩孔工具所述工件(10)的所述待扩孔(102)形成所述偏心扩孔。

13.如权利要求12所述的偏心扩孔组件，其特征在于，

所述偏心距固定装置包括多个止动螺钉(6)，通过所述止动螺钉(6)使得所述滑座(23)相对所述固定基座(1)固定。

14.如权利要求13所述的偏心扩孔组件，其特征在于，

所述内径可变钻模套(3)包括多个内径不同的套筒，所述扩孔工具包括多个尺寸分别对应于所述多个内径不同的套筒的制孔钻头。

15.一种工件的偏心扩孔的套件，所述套件包括：

如权利要求1所述的偏心定向组件的所述固定基座(1)、伸缩机构(2)和定位销(5)；

如权利要求7所述的偏心定量组件的所述内径可变钻模套(3)和所述定位基准尺(7)；

如权利要求12所述的偏心扩孔组件的所述偏心距固定装置和所述扩孔工具。

16.一种工件的偏心扩孔的套件，所述套件包括：

如权利要求5所述的偏心定向组件的所述固定基座(1)、伸缩机构(2)和定位销(5)；

如权利要求10所述的偏心定量组件的所述内径可变钻模套(3)和所述定位基准尺(7)；

如权利要求14所述的偏心扩孔组件的所述止动螺钉(6)和所述制孔钻头。

17.一种工件的偏心扩孔的方法，所述方法采用如权利要求15所述的偏心扩孔的套件，所述方法包括：

确定偏心方向的步骤：

采用固定机构使固定基座(1)绕基准孔(101)可旋转地支承在所述工件(10)上；

使配合在所述固定基座(1)的基座滑槽(14)内的伸缩机构(2)的滑座(23)相对所述基座滑槽(14)沿水平纵向移动并绕所述基准孔(101)相对所述工件(10)转动，使得从所述伸缩机构(2)的空心圆柱体(21)的中心孔(22)能够看到待扩孔(102)；

将定位销(5)插入所述空心圆柱体(21)的所述中心孔(22)和所述待扩孔(102)，继续移动和转动所述滑座(23)，使得所述定位销(5)与所述待扩孔(102)同轴；以及

由此，确定所述偏心方向沿所述水平纵向延伸，取出所述定位销(5)；

确定偏心量的步骤：

采用固定机构使固定基座(1)相对所述工件(10)固定；

将内径可变钻模套(3)插入所述中心孔(22)；

将定位基准尺(7)的定位竖尺(71)插入所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)，所述定位基准尺(7)的滑尺(72)配合在所述滑座(23)的伸缩滑槽(24)内并相对所述伸缩滑槽(24)沿所述水平纵向移动，所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动，使得所述定位竖尺(71)的基准侧(73)抵靠所述内径可变钻模套(3)的内表面和所述待扩孔(102)的内表面，由此获得的所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距的数值是所述内孔(31)的半径与所述待扩孔(102)的半径之差；

移除所述定位基准尺(7)；以及

继续使所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动，使得所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距等于所述偏心扩孔相对所述待扩孔(102)所需的偏心量；形成所述偏心扩孔的步骤：

使所述滑座(23)相对所述固定基座(1)固定；以及

用扩孔工具通过所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)对所述待扩孔(102)进行偏心扩孔。

18.一种工件的偏心扩孔的方法，所述方法采用如权利要求16所述的偏心扩孔的套件，所述方法包括：

确定偏心方向的步骤：

采用穿过基准孔(101)的紧固螺钉(4)使固定基座(1)绕所述紧固螺钉(4)可旋转地支承在所述工件(10)上；

使配合在所述固定基座(1)的基座滑槽(14)内的伸缩机构(2)的滑座(23)相对所述基座滑槽(14)沿水平纵向移动并绕所述紧固螺钉(4)相对所述工件(10)转动，使得从所述伸缩机构(2)的空心圆柱体(21)的中心孔(22)能够看到待扩孔(102)；

将定位销(5)插入空心圆柱体(21)，使定位销(5)的圆锥体部分(51)延伸穿过所述空心圆柱体(21)的所述中心孔(22)、台阶(22a)和所述待扩孔(102)，继续移动和转动所述滑座(23)，使得所述定位销(5)与所述待扩孔(102)同轴；以及

由此，确定所述偏心方向沿所述水平纵向延伸，取出所述定位销(5)；

确定偏心量的步骤：

旋紧所述紧固螺钉(4)，使得所述固定基座(1)相对所述工件(10)固定；

选择内径对应于偏心扩孔的内径可变钻模套(3)，将内径可变钻模套(3)插入所述中心孔(22)；

将定位基准尺(7)的定位竖尺(71)插入所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)，所述定位基准尺(7)的滑尺(72)配合在所述滑座(23)的伸缩滑槽(24)内并相对所述伸缩滑槽(24)沿所述水平纵向移动，所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动，使得所述定位竖尺(71)的基准侧(73)抵靠所述内径可变钻模套(3)的内表面和所述待扩孔(102)的内表面，由此获得的所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距的数值是所述内孔(31)的半径与所述待扩孔(102)的半径之差；

移除所述定位基准尺(7)；以及

继续使所述滑座(23)相对所述固定基座(1)沿所述水平纵向移动，使得所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)相对所述待扩孔(102)的偏心距等于所述偏心扩孔相对所述待扩孔(102)所需的偏心量；形成所述偏心扩孔的步骤：

采用止动螺钉(6)使所述滑座(23)相对所述固定基座(1)固定；以及

选择对应于偏心扩孔的制孔钻头，通过所述内径可变钻模套(3)的内孔(31)对所述待扩孔(102)进行偏心扩孔。

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