CN114178587A - 一种弧形工件侧面钻孔工装及钻孔方法 - Google Patents

Abstract

一种弧形工件侧面钻孔工装，包括：底板、以及设置在底板上的钻模块、左定位块和右定位块；所述左定位块、右定位块位于钻模块的两侧；在所述钻模块上设置有钻模孔；在所述底板上设置有第二活动插销；在左定位块上设置有插销孔Ⅰ，在右定位块上设置有插销孔Ⅱ；在所述插销孔Ⅰ或插销孔Ⅱ上设置有第一活动插销；还包括压板，压板通过紧固螺钉安装在所述底板上；所述压板用于将弧形工件压紧在所述底板上。本发明所提供的钻孔工装结构简单，使用灵活方便，装夹效率高，加工效率高，且对设备要求低，普通钻床即可完成大圆弧面孔的加工，节约了成本。

Description

一种弧形工件侧面钻孔工装及钻孔方法

技术领域

本发明涉及工装夹具技术领域，尤其涉及一种弧形工件侧面钻孔工装及钻孔方法。

背景技术

如图1、图2所示的弧形工件，其整体形状出现弧形状，其外侧面半径R为1130mm弧形面，需要在该弧形侧面上加工出多个安装孔，由于该弧形工件的半径较大，现有的加工方式为采用大回转半径的加工中心进行加工完成。但在实际生产过程中，这种大型弧形工件的批量少、数量少，而且大部分加工厂家都不具备大回转半径的加工中心。若为了小批量的产品，而采购大回转半径的加工设备，不仅设备利用率低，且成本高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种弧形工件侧面钻孔工装及钻孔方法，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种弧形工件侧面钻孔工装，包括：底板、以及设置在底板上的钻模块、左定位块和右定位块；所述左定位块、右定位块位于钻模块的两侧；在所述钻模块上设置有钻模孔；在所述底板上设置有第二活动插销；在左定位块上设置有插销孔Ⅰ，在右定位块上设置有插销孔Ⅱ；在所述插销孔Ⅰ或插销孔Ⅱ上设置有第一活动插销；还包括压板，压板通过紧固螺钉安装在所述底板上；所述压板用于将弧形工件压紧在所述底板上。

优选地，在所述左定位块和右定位块上分别设置有弧形定位面，所述弧形定位面的半径与弧形工件的弧形侧面半径相同；弧形工件安装在钻孔工装上时，弧形工件的弧形侧面抵靠在所述弧形定位面上。

优选地，插销孔Ⅰ中心轴线与钻模孔中心轴线的夹角为α，插销孔Ⅱ与钻模孔中心轴线的夹角为β，弧形工件上相邻安装孔之间的夹角为θ；三个角度之间的满足：α＝β＝θ。

优选地，所述紧固螺钉包括第一螺钉和第二螺钉；对弧形工件进行压紧时，第一螺钉和第二螺钉分别位于弧形工件相邻的两个通孔内。

优选地，在所述底板上设置有多个方形孔，所述钻模块、左定位块、右定位块分别安装在方形孔中。

优选地，所述第一活动插销包括插入部和手柄部，所述插入部的直径与弧形工件上安装孔的直径相等。

优选地，所述插销孔Ⅰ、插销孔Ⅱ的直径与插入部的直径相等，所述手柄部的直径大于插入部的直径。

优选地，所述底板的下端面与钻模孔的中心轴线相垂直。

优选地，所述钻模块与弧形工件相接触的面为弧形面，其半径与弧形工件上弧形侧面的半径相等。

本发明还提供一种弧形工件侧面钻孔方法，采用上述弧形工件侧面钻孔工装对弧形工件进行装夹，包括以下步骤：

步骤S1：将弧形工件放置在底板上，使得弧形工件的弧形侧面抵靠在左定位块、右定位块上，将第二活动插销插在弧形工件的定位孔上；

步骤S2：将压板通过紧固螺钉安装在所述底板上并压紧弧形工件；

步骤S3：将安装好弧形工件的钻孔工装放置在钻床上，使得底板的下端面与钻床操作台接触；

步骤S4：加工弧形工件中间位置处的安装孔a；

步骤S5：松开压板，抽出第二活动插销，转动弧形工件使得已加工好的安装孔a与插销孔Ⅱ对齐，插入第一活动插销；拧紧紧固螺钉使压板将弧形工件压紧，加工安装孔b；

步骤S6：重复步骤S5，转动弧形工件，完成弧形工件弧形侧面上其余安装孔的加工。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明根据弧形工件的结构，在底板设置与弧形工件定位孔配合的第二活动插销进行定位，同时在底板上还设置了左定位块、右定位块、以及压板结构将弧形工件进行压紧，还在底板上设置了与弧形工件上弧形侧面的法线方向上安装钻模块，通过钻模块在工件弧形面钻孔，将弧形工件左右旋转可高效加工出弧形侧面上的各个安装孔，本发明所提供的钻孔工装结构简单，使用灵活方便，装夹效率高，加工效率高，且对设备要求低，普通钻床即可完成大圆弧面孔的加工，节约了成本。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明中弧形工件的主视图；

图2为图1中沿A-A的剖视图；

图3为本发明所提供的弧形工件侧面钻孔工装的主视图；

图4为本发明所提供的弧形工件侧面钻孔工装的俯视图；

图5为本发明所提供的弧形工件侧面钻孔工装中底板的结构示意图；

图6为本发明中弧形工件安装在钻孔工装后的结构示意图；

附图标号说明：1-底板；11-方形孔；2-左定位块；21-插销孔Ⅰ；3-第一活动插销；31-插入部；32-手柄部；4-紧固螺钉；41-第一螺钉；42-第二螺钉；5-压板；6-第二活动插销；7-钻模块；71-钻模孔；8-右定位块；81-插销孔Ⅱ；9-弧形定位面；100-弧形工件；101-弧形侧面；102-通孔；103-定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1、图2所示为弧形工件100的结构示意图，弧形工件100的弧形侧面101的半径为R1130mm，需要在弧形侧面101上加工出多个安装孔，安装孔的数量为7个，分别为位于中间位置的为安装孔a，位于安装孔a左侧的安装孔b、安装孔c、安装孔d，位于安装孔a右侧的安钻孔e、安装孔f、安装孔g。在对安装孔进行钻孔加工之前，弧形工件100上已经加工出定位孔103、以及多个通孔102。弧形工件100各个安装孔垂直与弧形侧面101，相邻安装孔的中心轴线之间的夹角为θ＝8°。

如图2、图3所示为本发明所提供的一种弧形工件侧面钻孔工装，包括：底板1、以及设置在底板1上的钻模块7、左定位块2和右定位块8；所述左定位块2、右定位块8位于钻模块7的两侧；在所述钻模块7上设置有钻模孔71；在所述底板1上设置有第二活动插销6；在左定位块2上设置有插销孔Ⅰ21，在右定位块8上设置有插销孔Ⅱ81；在所述插销孔Ⅰ21或插销孔Ⅱ81上设置有第一活动插销3；还包括压板5，压板5通过紧固螺钉4安装在所述底板1上；所述压板5用于将弧形工件100压紧在所述底板1上。

如图2所示，在所述左定位块2和右定位块8上分别设置有弧形定位面9，所述弧形定位面9的半径与弧形工件100的弧形侧面101半径相同，均为R1130mm；弧形工件100安装在钻孔工装上时，弧形工件100的弧形侧面101抵靠在所述弧形定位面9上。所述钻模块7与弧形工件100相接触的面为弧形面，其半径与弧形工件100上弧形侧面101的半径相等。通过利用弧形定位面9，可以使得左定位块2、右定位块8与弧形工件100之间为面接触，可以提高定位精度，同时增加接触面积可以避免因弧形工件100在压紧过程中，在左定位块2和右定位块8处产生应力集中。另外，钻模块7与弧形工件100之间为也为面接触。

结合图2和图4所示，插销孔Ⅰ21中心轴线与钻模孔71中心轴线的夹角为α，插销孔Ⅱ81与钻模孔71中心轴线的夹角为β，弧形工件100上相邻安装孔之间的夹角为θ；三个角度之间的满足：α＝β＝θ＝8°。

如图6所示，在本实施例中，所述紧固螺钉4包括第一螺钉41和第二螺钉42；对弧形工件100进行压紧时，第一螺钉41和第二螺钉42分别位于弧形工件100相邻的两个通孔102内。由于弧形工件100在进行侧面钻孔加工之前，已经加工出了通孔102，通过利用压板5对两个通孔102之间的部位进行压紧，采取第一螺钉41和第二螺钉42分别位于相邻的两个通孔102内的结构形式，使得压紧结构简单，起到简化工装的目的。

如图5所示，在本实施例中，在所述底板1上设置有多个方形孔11，所述钻模块7、左定位块2、右定位块8分别安装在方形孔11中。方形孔可以采取线切割的形式进行加工，进一步保证钻模块7、左定位块2、右定位块8三者之间的相对位置，同时可以保证左定位块2、右定位块8上的弧形定位面9处于同一圆弧上，提高定位精度。同时采用方形孔11对钻模块7、左定位块2、右定位块8进行安装，只需将钻模块7、左定位块2、右定位块8分别插在方形孔11内即可。

如图4所示，在本实施例中，所述第一活动插销3包括插入部31和手柄部32，所述插入部31的直径与弧形工件100上安装孔的直径相等。所述插销孔Ⅰ21、插销孔Ⅱ81的直径与插入部31的直径相等，所述手柄部32的直径大于插入部31的直径。插入部31与手柄部32之间形成一个台阶面，可以限制第一活动插销3的插入深度。在进行钻孔操作中，由于插入部31与安装孔的直径相等，直接利用插入部31插入已经加工好的安装孔中即可对弧形工件100进行角向定位。

如图4所示，所述底板1的下端面B与钻模孔71的中心轴线相垂直。在对安装孔进行钻孔加工时，通过底板1的下端面B将钻孔工装立放在钻床的操作台上，由于下端面B与钻模孔71的中心轴线相垂直，以便于钻模孔71的中心与钻头中心相重合，方便钻孔操作。

结合图6所示，一种弧形工件侧面钻孔方法，采用上述弧形工件侧面钻孔工装，包括以下步骤：

步骤S1：将弧形工件100放置在底板1上，使得弧形工件100的弧形侧面101抵靠在左定位块2、右定位块8上，将第二活动插销6插在弧形工件100的定位孔103上；

步骤S2：将压板5通过紧固螺钉4安装在所述底板1上并压紧弧形工件100；

步骤S3：将安装好弧形工件100的钻孔工装竖立放置在钻床上，使得底板1的下端面B与钻床操作台接触；

步骤S4：先加工弧形工件100中间位置处的安装孔a；

步骤S5：松开压板5，抽出第二活动插销6，顺时针转动弧形工件100使得已加工好的安装孔a与插销孔Ⅱ81对齐，插入第一活动插销3对弧形工件100进行角向定位；拧紧紧固螺钉4使压板5将弧形工件100压紧，加工安装孔b；

步骤S6：重复步骤S5，依次顺时针转动弧形工件100，完成弧形工件100弧形侧面101上安装孔c、安装孔d的加工；再逆时针依次转动弧形工件100，将第一活动插销3插在插销孔Ⅰ21中对弧形工件100进行角向定位，完成安钻孔e、安装孔f、安装孔g的加工。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于，包括：底板(1)、以及设置在底板(1)上的钻模块(7)、左定位块(2)和右定位块(8)；所述左定位块(2)、右定位块(8)位于钻模块(7)的两侧；

在所述钻模块(7)上设置有钻模孔(71)；在所述底板(1)上设置有第二活动插销(6)；

在左定位块(2)上设置有插销孔Ⅰ(21)，在右定位块(8)上设置有插销孔Ⅱ(81)；在所述插销孔Ⅰ(21)或插销孔Ⅱ(81)上设置有第一活动插销(3)；

还包括压板(5)，压板(5)通过紧固螺钉(4)安装在所述底板(1)上；所述压板(5)用于将弧形工件(100)压紧在所述底板(1)上。

2.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：在所述左定位块(2)和右定位块(8)上分别设置有弧形定位面(9)，所述弧形定位面(9)的半径与弧形工件(100)的弧形侧面(101)半径相同；弧形工件(100)安装在钻孔工装上时，弧形工件(100)的弧形侧面(101)抵靠在所述弧形定位面(9)上。

3.如权利要求2所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：插销孔Ⅰ(21)中心轴线与钻模孔(71)中心轴线的夹角为α，插销孔Ⅱ(81)与钻模孔(71)中心轴线的夹角为β，弧形工件(100)上相邻安装孔之间的夹角为θ；三个角度之间的满足：α＝β＝θ。

4.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：所述紧固螺钉(4)包括第一螺钉(41)和第二螺钉(42)；

对弧形工件(100)进行压紧时，第一螺钉(41)和第二螺钉(42)分别位于弧形工件(100)相邻的两个通孔(102)内。

5.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：在所述底板(1)上设置有多个方形孔(11)，所述钻模块(7)、左定位块(2)、右定位块(8)分别安装在方形孔(11)中。

6.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：所述第一活动插销(3)包括插入部(31)和手柄部(32)，所述插入部(31)的直径与弧形工件(100)上安装孔的直径相等。

7.如权利要求6所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：所述插销孔Ⅰ(21)、插销孔Ⅱ(81)的直径与插入部(31)的直径相等，所述手柄部(32)的直径大于插入部(31)的直径。

8.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：所述底板(1)的下端面与钻模孔(71)的中心轴线相垂直。

9.如权利要求1所述的一种弧形工件侧面钻孔工装，其特征在于：所述钻模块(7)与弧形工件(100)相接触的面为弧形面，其半径与弧形工件(100)上弧形侧面(101)的半径相等。

10.一种弧形工件侧面钻孔方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的弧形工件侧面钻孔工装，包括以下步骤：

步骤S1：将弧形工件(100)放置在底板(1)上，使得弧形工件(100)的弧形侧面(101)抵靠在左定位块(2)、右定位块(8)上，将第二活动插销(6)插在弧形工件(100)的定位孔(103)上；

步骤S2：将压板(5)通过紧固螺钉(4)安装在所述底板(1)上并压紧弧形工件(100)；

步骤S3：将安装好弧形工件(100)的钻孔工装放置在钻床上，使得底板(1)的下端面与钻床操作台接触；

步骤S4：加工弧形工件(100)中间位置处的安装孔a；

步骤S5：松开压板(5)，抽出第二活动插销(6)，转动弧形工件(100)使得已加工好的安装孔a与插销孔Ⅱ(81)对齐，插入第一活动插销(3)；拧紧紧固螺钉(4)使压板(5)将弧形工件(100)压紧，加工安装孔b；

步骤S6：重复步骤S5，转动弧形工件(100)，完成弧形工件(100)弧形侧面上其余安装孔的加工。

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