CN114309729B - 一种钻头钻孔路径修正夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻头钻孔路径修正夹具，涉及钻孔加工工具，修正夹具与转向节固定以方便合金钻头对所述转向节的打孔操作，修正夹具包括定位芯轴，与转向节的第一轴孔部适配；定位芯轴的上端面沿径向开设有避空槽；贯孔，设置在避空槽的正下方且沿着避空槽的长度方向延伸；贯孔的顶部与避空槽的底部部分重叠；滚针，填充设置在贯孔中；滚针至少部分的位于避空槽中；滚针用于在合金钻头对转向节进行打孔操作时为合金钻头提供支撑；本方案利用滚针给予合金钻头的支撑，避免出现在加工过程中出现的钻头偏移让刀的情况出现，利用滚针的支撑限制，让刀具(即合金钻头)在加工过程中不会产生偏移。

Description

一种钻头钻孔路径修正夹具

技术领域

本发明涉及钻孔加工工具，具体为一种钻头钻孔路径修正夹具。

背景技术

转向节(Steering Knuckle)又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。

转向节中的轴孔作为重要的连接部位，在其轴孔部位进行钻孔加工以方便后续的安装是目前普遍的操作方式；为了便于介绍，这里对转向节的轴孔做进一步的细化介绍，即该轴孔包括第一轴孔部101和第二轴孔部102，其中第一轴孔部101与第二轴孔部102之间有隔板凸缘103，现有的产品，需要在转向节上进行打孔，该孔穿过转向节直至轴孔位置，并且要求该孔部分位于隔板凸缘103上；具体结构参见图1中的目标样孔200。

当钻孔过程中，钻头的圆周周围都有材料时，钻头的径向受力均匀。但是遇到钻头只有一侧受力时(即对隔板凸缘103进行部分转孔时)，钻头在钻孔过程中一侧悬空，在加工过程中，常常会导致两种情况的发生：一、刀具让刀，隔板凸缘103上的加工尺寸无法保证；二、刀具折断。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种钻孔路径的修正夹具，尤其是针对在对隔板凸缘103进行加工时出现的钻头只有一侧受力导致加工尺寸无法保证的情况，利用本修正夹具来保证对其加工尺寸的稳定。

本发明提出的具体方案如下：

一种钻头钻孔路径修正夹具，所述修正夹具与转向节固定以方便合金钻头对所述转向节的打孔操作，所述修正夹具包括

定位芯轴，与所述转向节的第一轴孔部适配；所述定位芯轴的上端面沿径向开设有避空槽；

贯孔，设置在所述避空槽的正下方且沿着所述避空槽的长度方向延伸；所述贯孔的顶部与所述避空槽的底部部分重叠；

滚针，填充设置在所述贯孔中；所述滚针至少部分的位于所述避空槽中；所述滚针用于在所述合金钻头对所述转向节进行打孔操作时为所述合金钻头提供支撑。

进一步的，所述滚针包括支撑部和止挡部，所述止挡部的直径大于所述支撑部直径；所述贯孔包括与所述支撑部对应的第一孔段和所述止挡部对应的第二孔段。

进一步的，所述定位芯轴上还设置有锁紧孔，所述锁紧孔与所述贯孔垂直且横穿所述第二孔段，在所述锁紧孔内安装锁紧螺栓以将所述滚针限制固定在所述贯孔中。

进一步的，所述修正夹具还包括压板，所述定位芯轴上固定安装有中心轴杆，所述压板与所述中心轴杆锁紧配合使得所述转向节与所述定位芯轴固定。

进一步的，所述压板上开设有条形缺口使得所述压板呈U型结构，所述压板通过所述条形缺口与所述中心轴杆卡合，所述中心轴杆上还套接有压紧螺母，所述压紧螺母与所述中心轴杆旋合使得所述压板将所述转向节压紧。

进一步的，所述修正夹具还包括底板，所述底板用于与机床连接固定；所述定位芯轴固定在所述底板上。

进一步的，所述定位芯轴与所述底板之间还设置有垫圈，所述定位芯轴通过所述垫圈与所述底板固定。

进一步的，所述底板上设置有用于与所述垫圈进行锁紧配合的螺丝孔，所述底板的至少两个侧边上设置有用于与机床连接的快拆缺口。

进一步的，所述底板上还固定连接有定位销，所述定位销与所述转向节上的定位孔插接配合，通过利用所述定位芯轴、定位销和压板实现对所述转向节的完全定位。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

本方案通过设置专用的修正夹具来保证在钻孔过程中合金钻头路径的稳定，尤其是通过利用滚针给予合金钻头的支撑，避免出现在加工过程中出现的钻头偏移让刀的情况出现，利用滚针的支撑限制，让刀具(即合金钻头)在加工过程中不会产生偏移，或者将偏移量控制在一定的范围内，实现产品的标准化加工。

附图说明

图1为转向节的结构和其中目标样孔的结构。

图2为转向节与修正夹具的安装结构图。

图3为转向节、修正夹具的爆炸结构图。

图4为定位芯轴的剖面结构图。

图5为滚针与定位芯轴的安装结构图。

图6为利用合金钻头进行钻孔的状态示意图。

其中：10定位芯轴、11避空槽、12贯孔、13滚针、14锁紧孔、15中心轴杆、20压板、21条形缺口、22压紧螺母、30底板、31快拆缺口、32定位销、100转向节、101第一轴孔部、102第二轴孔部、103隔板凸缘、131支撑部、132止挡部、200目标样孔、201垫圈、202锁紧螺栓、203合金钻头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本实施例提供了一种钻头钻孔路径修正夹具，将该修正夹具配合安装在转向节上，在对转向节进行钻孔加工时，利用修正夹具中的滚针13对刀具(即合金钻头203)进行支撑，防止钻头在切削钻孔加工的时候单边受力，钻头下偏导致转向节加工尺寸偏移的情况出现。

本方案中，参见图2-图6，提供的钻头钻孔路径修正夹具需要与转向节100固定以方便合金钻头203对转向节进行打孔操作；具体的，修正夹具包括定位芯轴10，该定位芯轴10与转向节100的第一轴孔部101适配；可以理解为，这里定位芯轴10的尺寸与第一轴孔部101的尺寸大小适配，使得定位芯轴10刚好能够与第一轴孔部101定位安装。

在定位芯轴10的上端面沿径向开设有避空槽11；在定位芯轴10中还设置有贯孔12，该贯孔12设置在避空槽11的正下方且沿着避空槽11的长度方向延伸；贯孔12的顶部与避空槽11的底部部分重叠；可以理解为贯孔12与避空槽11相通的，以便于设置在贯孔12中的滚针13能够有部分位于在避空槽11中。

具体的，滚针13填充设置在贯孔12中；滚针13至少部分的位于避空槽11中；滚针13用于在合金钻头203对转向节100进行打孔操作时为合金钻头203提供支撑。

具体的操作可以归纳为：在对转向节进行打孔操作前，先将定位芯轴10与转向节的第一轴孔部101进行对位安装，然后调整定位芯轴10，使得定位芯轴10上的避空槽11与转向节上待打孔的位置对应；然后在转向节的预定位置进行打孔操作，在孔位贯穿至轴孔处时，钻头将继续钻孔前进，此时钻头的下端受到滚针13的支撑，钻头的上端继续对隔板凸缘103的端面进行加工，直至对隔板凸缘103加工完成。

本方案通过采用修正夹具，并利用修正夹具中的滚针13，形成对刀具(合金钻头)加工过程的支撑，使得刀具在实际加工中上下两侧均受力(上侧受到隔板凸缘103力，下侧受到滚针13的支撑)，从而达到受力平衡；相比于传统钻孔加工中刀具仅仅受到隔板凸缘103力的情况(即刀具只有一侧受力时，钻头在钻孔过程中一侧悬空)，采用本方案的加工方式能够有效地避免刀具偏移让刀的情况，同时因为刀具在钻进过程中上下受力平衡，能够有效地保证对隔板凸缘103的加工尺寸。

本实施例中，还对滚针13与定位芯轴10的具体安装结构做出了进一步的设计，即滚针13包括支撑部131和止挡部132，其中止挡部132的直径大于支撑部131直径；贯孔12包括与支撑部131对应的第一孔段和止挡部132对应的第二孔段；在滚针13安装到贯孔12中之后，支撑部131刚好处于第一孔段中，而止挡部132处于第二孔段中。

这里特地设置第一孔段和第二孔段，其主要目的在于方便滚针13的安装定位，因为止挡部132直径大于支撑部131直径，即第二孔段直径必然大于第一孔段直径，这样在安装滚针13时，滚针13的支撑部131能够顺利地穿过第二孔段达到第一孔段中，而止挡部132将会与第二孔段的端面进行抵接，从而形成快速限位，有效地促进滚针13与定位芯轴10的定位安装。

当然，为了进一步保证滚针13的稳定，定位芯轴10上还设置有锁紧孔14，锁紧孔14与贯孔12垂直且横穿第二孔段，在锁紧孔14内安装锁紧螺栓202以将滚针13限制固定在贯孔12中；即在安装时，先将滚针13安装到贯孔12中，然后在锁紧孔14中锁上锁紧螺，以完成将滚针13完全限制在贯孔12中的目的。

可选的，为保证滚针13能够顺利滑动安装且降低滚针13的磨损，可以在贯孔12的内壁或者滚针13的表面涂上黄油。

本方案中还对修正夹具的具体结构做出了扩张设计，以便于修正夹具能够稳定的与转向节固定。

具体的，修正夹具还包括压板20，定位芯轴10上固定安装有中心轴杆15，压板20与中心轴杆15锁紧配合使得转向节与定位芯轴10固定；压板20上开设有条形缺口21使得压板20呈U型结构，压板20通过条形缺口21与中心轴杆15卡合，中心轴杆15上还套接有压紧螺母22，压紧螺母22与中心轴杆15旋合使得压板20将转向节压紧。

具体的操作方式为，将定位芯轴10与第一轴孔部101配合安装之后，将压板20就放置在第二轴孔部102，然后在中心轴杆15上旋入压紧螺母22，直至压紧螺母22抵接到压板20上并将压板20与转向节压紧，以此操作完成了转向节与修正结局的固定。

可选的，修正夹具还包括底板30，这里的底板30用于与机床(未画出)连接固定；而定位芯轴10固定在底板30上，这里的机床主要为钻床，转向节固定在修正夹具上，修正夹具利用底板30固定在钻床上，利用钻床上的刀具(合金钻头)实现在转向节上的打孔操作。

可选的，定位芯轴10与底板30之间还设置有垫圈201，定位芯轴10通过垫圈201与底板30固定，通过设置垫圈201，可有效地避免定位芯轴10与底板30之间的硬性接触，利用垫圈201可以给予两者之间有效的缓冲。

为了保证底板30与机床安装的稳定，底板30的至少两个侧边上设置有用于与机床连接的快拆缺口31，以便于实现快速安装拆卸；同时在底板30上设置有用于与垫圈进行锁紧配合的螺丝孔，以方便垫圈在底板30上的安装。

本方案中，在设置了底板30的基础上，底板30上还固定连接有定位销32，这里的定位销32与转向节上的定位孔插接配合，这样通过利用定位芯轴10和定位销32可以实现转向节在修正夹具上的双孔定位，同时配合压板20的压紧，也就完成了实现转向节的完全定位，即通过定位芯轴10、定位销32和压板20可以将转向节完全固定在修正夹具上，以方便钻床的加工。

本技术方案通过设置专用的修正夹具尤其是通过利用滚针13给予合金钻头230的支撑，来保证在钻孔过程中合金钻头路径的稳定，避免在加工过程中如传统的钻头偏移让刀的情况，利用滚针的支撑限制，让刀具(即合金钻头)在加工过程中不会产生偏移，或者将偏移量控制在一定的范围内，实现产品的标准化加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钻头钻孔路径修正夹具，所述修正夹具与转向节固定以方便合金钻头对所述转向节的打孔操作，其特征在于，所述修正夹具包括

定位芯轴(10)，与所述转向节的第一轴孔部(101)适配；所述定位芯轴(10)的上端面沿径向开设有避空槽(11)；

贯孔(12)，设置在所述避空槽(11)的正下方且沿着所述避空槽(11)的长度方向延伸；所述贯孔(12)的顶部与所述避空槽(11)的底部部分重叠；

滚针(13)，填充设置在所述贯孔(12)中；所述滚针(13)至少部分的位于所述避空槽(11)中；所述滚针(13)用于在所述合金钻头对所述转向节进行打孔操作时为所述合金钻头提供支撑。

2.根据权利要求1所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述滚针(13)包括支撑部(131)和止挡部(132)，所述止挡部(132)的直径大于所述支撑部(131)直径；所述贯孔(12)包括与所述支撑部(131)对应的第一孔段和所述止挡部(132)对应的第二孔段。

3.根据权利要求2所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述定位芯轴(10)上还设置有锁紧孔(14)，所述锁紧孔(14)与所述贯孔(12)垂直且横穿所述第二孔段，在所述锁紧孔(14)内安装锁紧螺栓以将所述滚针(13)限制固定在所述贯孔(12)中。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述修正夹具还包括压板(20)，所述定位芯轴上固定安装有中心轴杆(15)，所述压板(20)与所述中心轴杆(15)锁紧配合使得所述转向节与所述定位芯轴(10)固定。

5.根据权利要求4所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述压板(20)上开设有条形缺口(21)使得所述压板(20)呈U型结构，所述压板(20)通过所述条形缺口(21)与所述中心轴杆(15)卡合，所述中心轴杆(15)上还套接有压紧螺母(22)，所述压紧螺母(22)与所述中心轴杆(15)旋合使得所述压板(20)将所述转向节压紧。

6.根据权利要求5所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述修正夹具还包括底板(30)，所述底板(30)用于与机床连接固定；所述定位芯轴(10)固定在所述底板(30)上。

7.根据权利要求6所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述定位芯轴(10)与所述底板(30)之间还设置有垫圈，所述定位芯轴(10)通过所述垫圈与所述底板(30)固定。

8.根据权利要求7所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述底板(30)上设置有用于与所述垫圈进行锁紧配合的螺丝孔，所述底板(30)的至少两个侧边上设置有用于与机床连接的快拆缺口(31)。

9.根据权利要求6所述的一种钻头钻孔路径修正夹具，其特征在于，所述底板(30)上还固定连接有定位销(32)，所述定位销(32)与所述转向节上的定位孔插接配合，通过利用所述定位芯轴(10)、定位销(32)和压板(20)实现对所述转向节的完全定位。

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