CN111805256A - 一种用于镗孔精加工的可调节夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于镗孔精加工的可调节夹具，包括底座、多个设于底座上的支撑柱、设于支撑柱上的托盘，所述托盘上设有用于控制夹紧零件的外胀卡盘和设于外胀卡盘上方的通孔，所述托盘上还设有用于限制零件转动的限制机构和多个用于对零件进行支撑的支撑块，所述限制机构包括用于锁紧零件的弹性角向定位销、用于支撑弹性角向定位销的升降托架及用于控制弹性角向定位销竖直移动的升降油缸，所述升降托架和弹性角向定位销之间设有用于辅助弹性角向定位销调整自身所处位置的第一调节机构，各个所述支撑块和托盘之间设有用于辅助支撑块调整自身所处位置的第二调节机构。

Description

一种用于镗孔精加工的可调节夹具

技术领域

本发明属于轴类零件制造加工技术领域，尤其是涉及一种用于镗孔精加工的保证孔位置度的夹具。

背景技术

在对具有定位孔的轴类加工镗孔工序中，往往存在零件位置不易摆放，造成零件加工困难而造成产品制造时间拉长且零件摆放稍有不慎会大大影响零件的精度等级要求，使加工出的零件成为残次品甚至废品，极大的浪费时间和成本；针对此种工序加工难以高效以及快速的问题点，设计出此夹具，能有效的解决摆放问题以及保证零件的高精度要求，从而提升整个产品的质量。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种加工高效且稳定可靠的用于定位孔精加工的轴类零件固定夹具。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于镗孔精加工的保证孔位置度的夹具，包括底座、多个设于底座上的支撑柱、设于支撑柱上的托盘，所述托盘上设有用于控制夹紧零件的外胀卡盘和设于外胀卡盘上方的通孔，所述托盘上还设有用于限制零件转动的限制机构和多个用于对零件进行支撑的支撑块，所述限制机构包括用于锁紧零件的弹性角向定位销、用于支撑弹性角向定位销的升降托架及用于控制弹性角向定位销竖直移动的升降油缸，所述升降托架和弹性角向定位销之间设有用于辅助弹性角向定位销调整自身所处位置的第一调节机构，各个所述支撑块和托盘之间设有用于辅助支撑块调整自身所处位置的第二调节机构；上述通孔和卡盘的设置，可以加强对零件的固定力和紧固度，有效避免零件的松脱，上述支撑块的设置，可以保持零件的水平放置，提高加工精度，而对于上述限位机构的设置，使得上述零件可以保持可靠的稳定，避免因对零件的夹持而使得零件轴向转动，导致定位孔的偏转，而影响镗孔加工的精准度，而上述第一调节机构和第二调节机构的设置，使得该设备可以根据不同尺寸的零件进行调整，增加各个支撑块和弹性角向定位销可使用范围，降低了设备的投入成本，同时十分的简单且易于操作。

作为优选，所述弹性角位定位销设于升降托架的端部，所述升降托架的底部设有多个用于辅助升降托架竖直移动的导向杆, 所述弹性角向定位销为圆台状结构，所述弹性角向定位销的底部设有与升降托架固定连接的连接轴；通过上述导向杆的设置，可以保证升降托架稳定的竖直移动，避免弹性角位定位销发生偏移而影响对定位孔的锁定，保证弹性角位定位销定位的精准性，而上述对于弹性角位定位销的结构设置，使得弹性角向定位销可以可靠的进入零件定位孔内，同时可以增加弹性角位定位销对于定位孔不同孔径的适应性，增加该设备的适用范围，且可以保证对零件定位孔的锁紧强度。

作为优选，所述升降油缸通过螺栓连接在托盘的底部，所述升降油缸的输出轴穿过托盘与升降托架固定连接；上述升降油缸的设置，以便于控制升降托架的竖直移动，从而可以控制弹性角向定位销的竖直移动，以便于对零件进行锁定和放开，辅助零件被夹紧。

作为优选，所述托盘上设有多个用于供导向杆移动的导向块，所述导向块通过螺栓固定在托盘上；通过上述导向块的设置，可以起到限位作用，保证导向杆稳定的竖直移动，且减少导向杆的磨损，增加了导向杆的竖直移动顺畅性。

作为优选，所述支撑块的顶部设有用于对零件进行限位支撑的限位部,所述限位部的内壁为竖直平面，所述支撑块通过螺栓连接在托盘上；通过上述对于支撑块的结构设置，使得零件放置在支撑块上时，可以保持水平状态的稳定，以便于外胀卡盘对零件进行夹持，而对于限位部内壁的设置，比起弧形面，由面接触变成了点接触，减少了与零件的接触面积，增加了支撑块对于零件的适用范围。

作为优选，所述第一调节机构包括设于升降托架上的固定槽、设于连接轴底部的锁定杆、设于锁定杆上的活动板及设于活动板下方的支撑板，所述活动板和支撑板之间固设有伸缩弹簧；通过上述锁定杆的设置，使得弹性角向定位销可以通过锁定杆的松脱和锁紧实现移动和固定，从而使得弹性角向定位销可以适应不同尺寸的齿轮上的定位孔的位置，增加了适用范围，而伸缩弹簧的设置，使得伸缩弹簧可以控制锁定杆保持对弹性角向定位销的锁定，避免弹性角向定位销轻易的发生移动，保证弹性角向定位销的精确定位。

作为优选，所述锁定杆的底部设有卡齿，所述固定槽的底部设有与卡齿啮合连接的齿组，所述固定槽的两侧内壁上均设有用于支撑活动板移动的支撑槽，所述活动板的两端均设有多个可转动的滚珠，所述支撑槽的内壁上设有用于供滚珠移动的滚动槽；通过上述卡齿和齿组的配合设置，使得上述弹性角向定位销可以被锁紧固定，且齿组的设置，可以精确把控弹性角向定位销的移动间隔，以保证弹性角向定位销对不同零件的适用可靠性，支撑槽的设置，在保证活动板可以随着锁定杆的水平移动而水平移动的同时，可以避免活动板随着锁定杆的竖直移动而移动，以稳定的实现对弹性角向定位销的位置调节，而滚珠和滚动槽的设置，可以避免活动板在水平移动时发生水平倾斜，且可以减少活动板移动时的损耗。

作为优选，所述第二调节机构包括用于限制支撑块移动的锁紧杆、用于驱动锁紧杆取消锁紧的驱动柱及用于控制锁紧杆锁紧支撑块的压缩弹簧，所述托盘上设有多个与锁紧杆相配合的卡槽；上述锁紧杆的设置，可以对支撑块进行锁紧和放松，以便于对每两个支撑块之间的间距进行调整，以便于放置不同尺寸的零件，增加该装置的适用范围，而驱动柱和压缩弹簧的配合设置，可以对锁紧杆的锁紧和放松进行控制，以便于随时调节每两个支撑块之间的间距并固定，且压缩弹簧可以控制锁紧杆卡入卡槽内，并自动保持锁紧杆对支撑块的常态锁紧，简单且实用。

作为优选，所述支撑块上设有用于供驱动柱和压缩弹簧活动的第一活动槽，所述锁紧杆穿设于支撑块的底部，所述驱动柱的底部设有第一卡齿段，所述支撑块上设有用于供第一卡齿段移动的第二活动槽；上述第一活动槽和第二活动槽可以增加可活动空间，保证零部件的正常运作，而第一活动槽还可以对驱动柱的移动进行限位支撑，避免驱动柱发生轴心转动，保证对锁紧杆的稳定控制。

作为优选，所述支撑块上设有与第二活动槽连通的第三活动槽，所述第三活动槽内设有与第一卡齿段啮合连接的第一齿轮和与第一齿轮啮合连接的第二齿轮，所述锁紧杆的侧壁上设有与第二齿轮啮合连接的第二卡齿段；上述第一齿轮和第二齿轮可以相互联动，使得驱动柱可以通过联动控制锁紧杆完成对支撑块的锁紧和放松，且可以通过第一齿轮和第二齿轮的工作改变运动方向，从而实现对支撑块的控制，且增加了结构运行的稳定性。

本发明具有以下优点：本一种用于镗孔精加工的保证孔位置度的夹具通过上述结构配合的设置，加强了该夹具对于零件的固定力和稳定力，保证了零件加工时的平稳性，从而保证了对零件加工的高精度，提升了工作质量，同时减少了放置零件所需的时间和精力，降低了成本，并且通过支撑块和弹性角向定位销的可调节设置，可以适用于各种不同齿轮的零件，有效的增加了该夹具的适用范围，降低了其他设备的购置成本。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1中的支撑块的立体结构剖视图。

图3为图2中的A处的结构放大图。

图4为图2中的B处的结构放大图。

图5为图1中的托盘的立体结构示意图。

图6为图5中的C处的结构放大图。

图7为图1中的升降托架和弹性角向定位销配合的局部结构示意图。

图8为图7的另一视角的结构示意图。

图9为图8中的E处的结构放大图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种用于镗孔精加工的保证孔位置度的夹具，包括底座1、多个设于底座1上的支撑柱11、设于支撑柱11上的托盘2，托盘1上设有用于控制夹紧零件的外胀卡盘12和设于外胀卡盘12上方的通孔13，托盘2上还设有用于限制零件转动的限制机构和多个用于对零件进行支撑的支撑块14，限制机构包括用于锁紧零件的弹性角向定位销31、用于支撑弹性角向定位销31的升降托架32及用于控制弹性角向定位销31竖直移动的升降油缸，上述通孔和卡盘的设置，可以加强对零件的固定力和紧固度，有效避免零件的松脱，上述支撑块的设置，可以保持零件的水平放置，提高加工精度，而对于上述限位机构的设置，使得上述零件可以保持可靠的稳定，避免因对零件的夹持而使得零件轴向转动，导致定位孔的偏转，而影响镗孔加工的精准度。

上述外胀卡盘和升降油缸均为目前市场上已有的产品，为现有技术，此处不再赘述，在本实施例中，上述弹性角位定位销采用橡胶材料制成。

如图1-2所示，升降油缸通过螺栓连接在托盘2的底部，升降油缸的输出轴穿过托盘2与升降托架32固定连接，上述升降油缸的设置，以便于控制升降托架的竖直移动，从而可以控制弹性角向定位销的竖直移动，以便于对零件进行锁定和放开，辅助零件被夹紧；弹性角位定位销31设于升降托架32的端部，升降托架32的底部设有多个用于辅助升降托架32竖直移动的导向杆，通过上述导向杆的设置，可以保证升降托架稳定的竖直移动，避免弹性角位定位销发生偏移而影响对定位孔的锁定，保证弹性角位定位销定位的精准性；托盘2上设有多个用于供导向杆移动的导向块21，导向块21通过螺栓固定在托盘2上，通过上述导向块的设置，可以起到限位作用，保证导向杆稳定的竖直移动，且减少导向杆的磨损，增加了导向杆的竖直移动顺畅性；弹性角向定位销31为圆台状结构，弹性角向定位销31的底部设有与升降托架32固定连接的连接轴，通过上述对于弹性角位定位销的结构设置，使得弹性角向定位销可以可靠的进入零件定位孔内，同时可以增加弹性角位定位销对于定位孔不同孔径的适应性，增加该设备的适用范围，且可以保证对零件定位孔的锁紧强度。

在将零件放置在支撑块上后，升降油缸启动，升降油缸控制升降托架上移，使得升降托架带动弹性角向定位销进入零件定位孔中，导向杆在导向块内竖直移动，等到外胀卡盘夹紧零件后，升降油缸启动，升降油缸控制升降托架下移，升降托架带动弹性角向定位销离开零件定位孔，从而完成对零件的定位固定。

如图2所示，支撑块14的顶部设有用于对零件进行限位支撑的限位部141,限位部141的内壁为竖直平面，支撑块14通过螺栓连接在托盘2上，通过上述对于支撑块的结构设置，使得零件放置在支撑块上时，可以保持水平状态的稳定，以便于外胀卡盘对零件进行夹持，而对于限位部内壁的设置，比起弧形面，由面接触变成了点接触，减少了与零件的接触面积，增加了支撑块对于零件的适用范围。

如图1所示，升降托架32和弹性角向定位销31之间设有用于辅助弹性角向定位销31调整自身所处位置的第一调节机构，各个支撑块14和托盘2之间设有用于辅助支撑块14调整自身所处位置的第二调节机构，上述第一调节机构和第二调节机构的设置，使得该设备可以根据不同尺寸的零件进行调整，增加各个支撑块和弹性角向定位销可使用范围，降低了设备的投入成本，同时十分的简单且易于操作。

如图2-8所示，第一调节机构包括设于升降托架32上的固定槽、设于连接轴底部的锁定杆312、设于锁定杆312上的活动板35及设于活动板35下方的支撑板313，活动板35和支撑板313之间固设有伸缩弹簧314，通过上述锁定杆的设置，使得弹性角向定位销可以通过锁定杆的松脱和锁紧实现移动和固定，从而使得弹性角向定位销可以适应不同尺寸的齿轮上的定位孔的位置，增加了适用范围，而伸缩弹簧的设置，使得伸缩弹簧可以控制锁定杆保持对弹性角向定位销的锁定，避免弹性角向定位销轻易的发生移动，保证弹性角向定位销的精确定位；锁定杆312的底部设有卡齿315，固定槽的底部设有与卡齿315啮合连接的齿组，固定槽的两侧内壁上均设有用于支撑活动板35移动的支撑槽，活动板35的两端均设有多个可转动的滚珠351，支撑槽的内壁上设有用于供滚珠351移动的滚动槽3，通过上述卡齿和齿组的配合设置，使得上述弹性角向定位销可以被锁紧固定，且齿组的设置，可以精确把控弹性角向定位销的移动间隔，以保证弹性角向定位销对不同零件的适用可靠性，支撑槽的设置，在保证活动板可以随着锁定杆的水平移动而水平移动的同时，可以避免活动板随着锁定杆的竖直移动而移动，以稳定的实现对弹性角向定位销的位置调节，而滚珠和滚动槽的设置，可以避免活动板在水平移动时发生水平倾斜，且可以减少活动板移动时的损耗。

上述各个齿组的啮齿之间的间隔均相等，且间距较小，足以适应目前市场上大部分轴类零件的半径数值变化，在需要调整弹性角向定位销时，操作员直接提起弹性角向定位销，使得锁定杆在活动板处上移，并离开齿组，锁定杆离开齿组后，伸缩弹簧收缩，然后锁定杆顺着固定槽移动，根据零件的定位孔位置调整弹性角向定位销的位置，调节完成后，放开弹性角向定位销，伸缩弹簧反弹，带动锁定杆下移，使得卡齿与齿组重新啮合，从而完成对弹性角向定位销的调整。

如图3-7所示，第二调节机构包括用于限制支撑块14移动的锁紧杆142、用于驱动锁紧杆142取消锁紧的驱动柱143及用于控制锁紧杆142锁紧支撑块14的压缩弹簧144，托盘2上设有多个与锁紧杆142相配合的卡槽22，上述锁紧杆的设置，可以对支撑块进行锁紧和放松，以便于对每两个支撑块之间的间距进行调整，以便于放置不同尺寸的零件，增加该装置的适用范围，而驱动柱和压缩弹簧的配合设置，可以对锁紧杆的锁紧和放松进行控制，以便于随时调节每两个支撑块之间的间距并固定，且压缩弹簧可以控制锁紧杆卡入卡槽内，并自动保持锁紧杆对支撑块的常态锁紧，简单且实用；上述支撑块的底部设有两个用于辅助支撑块移动的辅助滑块，托盘上设有用于供辅助滑块移动的辅助滑槽23，上述各个卡槽之间的间隔均相等，且间距较小，足以适应目前市场上大部分轴类零件的定位孔。

支撑块14上设有用于供驱动柱143和压缩弹簧144活动的第一活动槽145，锁紧杆142穿设于支撑块14的底部，驱动柱143的底部设有第一卡齿段1431，支撑块14上设有用于供第一卡齿段1431移动的第二活动槽146，上述第一活动槽和第二活动槽可以增加可活动空间，保证零部件的正常运作，而第一活动槽还可以对驱动柱的移动进行限位支撑，避免驱动柱发生轴心转动，保证对锁紧杆的稳定控制；支撑块14上设有与第二活动槽146连通的第三活动槽147，第三活动槽147内设有与第一卡齿段1431啮合连接的第一齿轮148和与第一齿轮148啮合连接的第二齿轮149，锁紧杆142的侧壁上设有与第二齿轮149啮合连接的第二卡齿段1421，上述第一齿轮和第二齿轮可以相互联动，使得驱动柱可以通过联动控制锁紧杆完成对支撑块的锁紧和放松，且可以通过第一齿轮和第二齿轮的工作改变运动方向，从而实现对支撑块的控制，且增加了结构运行的稳定性。

上述第一调节机构中锁定杆的底部设成卡齿，而固定槽的底部设成齿组状，之所以采用齿部配合，是因弹性角向定位销在加工过程中的受力方向为竖直向下，而无法受到水平方向的作用力，因此，锁定杆和固定槽的底部之间的配合仅需起到能停止锁定杆的移动即可；而第二调节机构中，由于需要固定限位，且受到的是水平方向的作用力，因此需要锁定杆伸入卡槽内，本实施例中卡槽的底部为弧形结构，卡槽上还设有竖直部，而锁定杆的底部为与卡槽的底部相配合的弧形结构，因此，锁定杆无法轻易的从卡槽内脱离出来。

在放置零件之前，需要先调节各个支撑块的位置，先摁压驱动柱，使得驱动柱朝内移动，压缩弹簧收缩，驱动柱底部的第一卡齿段带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮带动锁紧杆上移，使得锁紧杆的底端离开卡槽，然后根据零件的尺寸移动调整各个支撑块，各个支撑的移动距离相等，调整完各个支撑块的位置后，松开驱动柱，压缩弹簧顶动驱动柱，驱动柱朝外移动，驱动柱的移动带动第一齿轮反向转动，第一齿轮带动第二齿轮反向转动，第二齿轮带动锁紧杆，锁紧杆的底端卡入卡槽内，从而完成对支撑块的调整。

在加工零件前，先将夹具通过螺栓紧固摆放于底座上，调整夹具于最佳位置；将零件摆放至夹具上，端面贴平支撑块；让买家皮转动零件将弹性角向定位销抵住零件内孔，锁死零件使其固定，限制其轴向自由度，使其不能转动；使用液压拉动外胀卡盘，使外胀卡盘夹紧轴的外圆，锁死零件；再通过升降油缸，将弹性角向定位销降下，零件装夹完成；最后对零件进行镗孔加工。

Claims (10)

1.一种用于镗孔精加工的可调节夹具，包括底座（1）、多个设于底座（1）上的支撑柱（11）、设于支撑柱（11）上的托盘（2），其特征在于：所述托盘（2）上设有用于控制夹紧零件的外胀卡盘（12）和设于外胀卡盘（12）上方的通孔（13），所述托盘（2）上还设有用于限制零件转动的限制机构和多个用于对零件进行支撑的支撑块（14），所述限制机构包括用于锁紧零件的弹性角向定位销（31）、用于支撑弹性角向定位销（31）的升降托架（32）及用于控制弹性角向定位销（31）竖直移动的升降油缸（33），所述升降托架（32）和弹性角向定位销（31）之间设有用于辅助弹性角向定位销（31）调整自身所处位置的第一调节机构，各个所述支撑块（14）和托盘（2）之间设有用于辅助支撑块（14）调整自身所处位置的第二调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述弹性角位定位销（31）设于升降托架（32）的端部，所述升降托架（32）的底部设有多个用于辅助升降托架（32）竖直移动的导向杆, 所述弹性角向定位销（31）为圆台状结构，所述弹性角向定位销（31）的底部设有与升降托架（32）固定连接的连接轴。

3.根据权利要求1所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述升降油缸通过螺栓连接在托盘（2）的底部，所述升降油缸的输出轴穿过托盘（2）与升降托架（32）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述托盘（2）上设有多个用于供导向杆移动的导向块（21），所述导向块（21）通过螺栓固定在托盘（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述支撑块（14）的顶部设有用于对零件进行限位支撑的限位部（141）,所述限位部（141）的内壁为竖直平面，所述支撑块（14）通过螺栓连接在托盘（2）上。

6.根据权利要求2所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述第一调节机构包括设于升降托架（32）上的固定槽、设于连接轴底部的锁定杆（312）、设于锁定杆（312）上的活动板（35）及设于活动板（35）下方的支撑板（313），所述活动板（35）和支撑板（313）之间固设有伸缩弹簧（314）。

7.根据权利要求6所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述锁定杆（312）的底部设有卡齿（315），所述固定槽的底部设有与卡齿（315）啮合连接的齿组，所述固定槽的两侧内壁上均设有用于支撑活动板（35）移动的支撑槽，所述活动板（35）的两端均设有多个可转动的滚珠（351），所述支撑槽的内壁上设有用于供滚珠（351）移动的滚动槽（343）。

8.根据权利要求1所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述第二调节机构包括用于限制支撑块（14）移动的锁紧杆（142）、用于驱动锁紧杆（142）取消锁紧的驱动柱（143）及用于控制锁紧杆（142）锁紧支撑块（14）的压缩弹簧（144），所述托盘（2）上设有多个与锁紧杆（142）相配合的卡槽（22）。

9.根据权利要求8所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述支撑块（14）上设有用于供驱动柱（143）和压缩弹簧（144）活动的第一活动槽（145），所述锁紧杆（142）穿设于支撑块（14）的底部，所述驱动柱（143）的底部设有第一卡齿段（1431），所述支撑块（14）上设有用于供第一卡齿段（1431）移动的第二活动槽（146）。

10.根据权利要求9所述的一种用于镗孔精加工的可调节夹具，其特征在于：所述支撑块（14）上设有与第二活动槽（146）连通的第三活动槽（147），所述第三活动槽（147）内设有与第一卡齿段（1431）啮合连接的第一齿轮（148）和与第一齿轮（148）啮合连接的第二齿轮（149），所述锁紧杆（142）的侧壁上设有与第二齿轮（149）啮合连接的第二卡齿段（1421）。

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