CN204748066U - 一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械制造技术领域，提供一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置。该装置包括底座(5)，夹具体(10)，螺柱(2)以及把手(1)；底座(5)外圆柱面上均匀分布有三个沉孔，沉孔沿径向水平均匀分布，且彼此相通，每个沉孔内装配有圆柱螺旋压缩弹簧(6)、滑柱(8)、小钢球(4)各一个，三个小钢球(4)共切于一个大钢球(3)。加工箱体时，使用该调心定位和夹紧装置，能根据箱体的内孔将箱体快速和准确地自动调心定位和夹紧在夹具体上，加工完成后，滑柱在弹簧的作用下回位，使箱体能从夹具体上轻松地取下，提高了工作效率和箱体的加工精度。

Description

一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及一种定位和夹紧装置，特别涉及一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置。

背景技术

在机械行业，箱体类零件通常作为装配时的基础零件，轴、轴承、齿轮、端盖、套等零件装配在箱体中，使各零部件保持正确的相互位置关系。因此，箱体类零件的加工精度对机器的使用寿命、性能和精度有重要的影响。箱体类零件多为铸件，结构和形状复杂，刚度较差，加工部位多、难度大，因此箱体类零件在数控机床上加工时大多需要使用专用夹具。如何将箱体类零件快速和准确地定位在夹具上是保证箱体类零件加工精度、提高加工效率的关键。因此在机械行业，需要一种能根据箱体的内孔自动调心定位和夹紧的装置，以便将箱体定位和固定在夹具上，来完成箱体的加工。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中箱体类零件在夹具上的定位精度低；箱体易被夹紧装置卡住；定位和夹紧效率低；夹紧装置零件不易更换，成本较高的问题，提供一种方便、快捷的将箱体内孔自动调心定位和夹紧到夹具上的调心定位和夹紧装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现:

一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置，该装置包括底座，夹具体，螺柱以及把手；其中，螺柱位于底座顶部的螺纹孔中，螺柱下部连接大钢球；底座外圆柱面上均匀分布有沉孔，沉孔沿径向水平均匀分布，且彼此相通，每个沉孔内装配有圆柱螺旋压缩弹簧、滑柱、小钢球各一个；小钢球与滑柱相切，可轴向运动于沉孔内；小钢球共切于一个大钢球；底座的底部有一圆柱形的凸台，凸台卡合在夹具体的定位孔中，底座与夹具体不发生相对移动；底座上分布有沉孔，螺钉穿过沉孔将底座固定在夹具体上。该沉孔与底座外圆柱面径向分布的沉孔在底座上交错分布，与轴线平行。

沉孔位于外圆柱面的中间偏下位置。当然，沉孔数量和位置可以根据箱体内孔的位置和大小而设定。本实用新型提供的沉孔数量为3个，是从稳定性和材料节约的角度为最佳。

优选的，大钢球与底座接触处的竖直孔处为间隙配合；三个沿径向水平均匀分布的沉孔分为2部分，直径较大的为沉头部分，直径较小的为通孔部分，圆柱螺旋压缩弹簧位于沉头部分，小钢球活动于通孔部分；小钢球、滑柱与通孔部分为间隙配合。

优选的，所述底座外圆柱面上装配有定位环，定位环与底座同轴，高度与底座外圆柱面的高度相等；定位环圆柱面上分布有与底座外圆柱面上沉孔相同数量的通孔，通孔直径与滑柱直径相同；滑柱穿过定位环，圆柱螺旋压缩弹簧装在滑柱上，位于定位环和滑柱轴肩之间，当弹簧压缩，滑柱穿过底座上的沉孔、定位环上的通孔将箱体内孔自动调心定位和夹紧。

通孔与沉孔处于同一径向，共轴线，保证滑柱夹紧箱体时可以顺畅自由穿过沉孔和通孔。当螺柱向下移动推动大钢球时，大钢球推动与之相切的小钢球产生径向移动，推动滑柱穿过圆柱螺旋压缩弹簧和定位环上的通孔，通过底座外圆柱面上的沉孔定位和夹紧箱体内孔，此时箱体内孔轴线与夹具体上的定位孔共轴线，并将箱体夹紧在夹具体上。

优选的，其中，所述底座外圆柱面上均匀分布有凹坑，定位环上分布有与凹坑数量相等的螺纹孔，紧定螺钉穿过定位环上螺纹孔，压在底座上的凹坑中，防止定位环与底座产生相对转动。

凹坑与沉孔可以为同一圆心平面，也可以不处于。处于同一圆心平面时，凹坑和沉孔交错分布，以紧定螺钉锁定定位环和底座效果较好。

优选的，所述滑柱等长，且保证在钢球的推动下伸出量相等；与箱体内孔作用接触处采用球面。

伸出量相等的保证是通过控制底座、滑柱、定位环、钢球各零件的尺寸精度和位置精度来保证，位置精度在具体的结构描述中已有说明，如底座凸台的外圆柱面与底座的外圆柱面有同轴度要求、定位环的内外圆柱面有同轴度要求等。至于尺寸精度根据具体情况而定，如三个滑柱等长等，达到伸出量相等的效果即可。

滑柱和定位环材料均采用45钢，粗糙度Ra分别为0.8、3.2。

优选的，螺柱上部为六角头结构，中间加工有外螺纹，下部为一圆台；底座的顶部加工有螺纹孔，螺柱通过螺纹连接在此螺纹孔中，把手下部的内六角孔插入螺柱上部的六角头中，旋动把手，通过螺柱和底座的螺纹连接，螺柱可以在底座中上下移动；螺柱下部的圆台与大钢球相切，通过大钢球推动小钢球，再推动滑柱，从而将箱体内孔定位和夹紧。本实用新型中，螺纹为右旋螺纹。

优选的，把手上部为星形结构，便于旋转；把手下部有一内六角孔，与螺柱上部的六角头配合连接，转动把手带动螺柱上下移动。

优选的，底座底面的沉孔数量为3个，均匀分布于底座底面；底座的外圆柱面上的凹坑数量为3个，均匀分布于底座外圆柱面上；所述螺钉为内六角圆柱头螺钉和紧定螺钉。内六角圆柱头螺钉穿过沉孔将底座固定在夹具体上；紧定螺钉穿过定位环上螺纹孔，压在底座上的凹坑中，防止定位环与底座产生相对转动。

加工箱体时，旋转把手，带动螺柱向下移动，通过大钢球，推动三个小钢球、三个均匀分布的滑柱同时产生径向移动，将箱体内孔轴线自动调整到与夹具体上的定位孔共轴线，并将箱体夹紧在夹具体上；加工完成后，逆时针旋转把手，滑柱在圆柱螺旋压缩弹簧的弹性作用下回移，松开箱体内孔。由于底座顶部螺纹是右旋螺纹，因此把手旋转方向是顺时针。

有益效果：

本实用新型所述的调心定位和夹紧装置用于加工箱体类零件时对其进行调心定位和夹紧。加工箱体类零件时，使用该调心定位和夹紧装置，能根据箱体的内孔将其轴线快速和准确地自动调整到与夹具体上的定位孔共轴线，并夹紧在夹具体上。加工完成后，滑柱在弹簧的作用下回位，可以使箱体从夹具体上轻松地取下。采用螺柱、大钢球、三个小钢球、三个均匀分布的滑柱、弹簧组成推动机构，确保了该装置在调心定位和夹紧箱体、松开箱体时，不会被卡住。该装置中的钢球、滑柱、弹簧、螺柱等零件，在磨损后可以单独进行更换，降低了维修成本。采用本实用新型所述的调心定位和夹紧装置，可以很方便地将箱体内孔自动调整到与夹具体的定位孔同轴线。本装置操作方便、快捷，提高了箱体类零件的加工质量和工作效率。

附图说明

图1是调心定位和夹紧装置的全剖主视图；

图2是调心定位和夹紧装置的俯视图；

图3是调心定位和夹紧装置的底座全剖主视图；

图4是调心定位和夹紧装置的底座结构俯视图；

图5是调心定位和夹紧装置的定位环全剖主视图；

图6是调心定位和夹紧装置的定位环俯视图；

图7是调心定位和夹紧装置的滑柱主视图；

图8是调心定位和夹紧装置的螺杆的主视图；

图9是调心定位和夹紧装置的螺杆的俯视图；

图10是调心定位和夹紧装置的把手的全剖主视图；

图11是调心定位和夹紧装置的把手的俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域的公知手段。

实施例1

如图1所述，该装置包括底座5，夹具体10，螺柱2以及把手1；其中，螺柱2位于底座5顶部的螺纹孔中，螺柱2下部连接大钢球3，与大钢球同向运动；底座5外圆柱面上均匀分布有三个沉孔5-1。三个沉孔5-1沿径向水平均匀分布，且彼此相通(如图2、图3、图4所示)。每个沉孔内，从沉孔向底座中心方向依次装配有圆柱螺旋压缩弹簧6、滑柱8、小钢球4各一个，三个小钢球4与滑柱8相切，可轴向运动于沉孔内；小钢球4共切于大钢球3；底座5的底部有一圆柱形的凸台5-2(如图3所示)，凸台卡合在夹具体10的定位孔10-1(如图1所示)中，定位底座5与夹具体10之间的位置关系，使底座5与夹具体10不发生相对移动；底座5的底面上分布有沉孔5-3(如图1、图4所示)，螺钉9穿过沉孔5-3将底座5固定在夹具体10上。

其中，大钢球3与底座5接触处的竖直孔5-5处为间隙配合(如图3所示)；三个沿径向水平均匀分布的沉孔分为2部分，直径较大的为沉头部分A，直径较小的为通孔部分B(如图3所示)，圆柱螺旋压缩弹簧位于沉头部分A，小钢球活动于通孔部分B；小钢球、滑柱与通孔部分为间隙配合。

其中，底座5外圆柱面上装配有定位环7(如图5、图6所示)，定位环7与底座5同轴，高度与底座5外圆柱面的高度相等(如图5所示)；定位环7圆柱面上分布有与底座5外圆柱面上沉孔5-1相同数量的通孔7-1，通孔直径与滑柱直径相同；滑柱8穿过定位环7，二者相互关系如图1所示，圆柱螺旋压缩弹簧6装在滑柱8上，位于定位环7和滑柱8轴肩8-1之间(如图1、图7所示)。

当螺柱2向下移动推动大钢球3时，大钢球3推动与之相切的小钢球4产生径向移动，推动滑柱8穿过圆柱螺旋压缩弹簧6和定位环7上的通孔，通过底座5外圆柱面上的三个沉孔定位和夹紧箱体内孔，此时箱体内孔轴线与夹具体10上的定位孔共轴线，并将箱体夹紧在夹具体10上。三个滑柱等长，在钢球的推动下伸出量相等。

其中，底座5外圆柱面上均匀分布有凹坑5-4(如图4所示)，凹坑5-4与沉孔5-1处于同一圆心平面，位于外圆柱面上中间位置，凹坑与沉孔交错分布。定位环7上分布有与凹坑相同数量(3个)的螺纹孔7-2(如图6所示)，紧定螺钉11穿过定位环7上螺纹孔7-2，压在底座5上的凹坑5-4中，防止定位环7与底座5产生相对转动。

其中，三个滑柱8等长；与箱体内孔作用接触处即远离小钢球4一端采用球面。

其中，滑柱8和定位环7材料均采用45钢，粗糙度Ra分别为0.8、3.2。

其中，螺柱2上部为六角头结构(如图8、图9所示)，中间加工有外螺纹，下部为一圆台(图8)；底座5的顶部加工有螺纹孔，螺柱2通过螺纹连接在此螺纹孔中；螺柱2上部插入把手1；螺柱2下部的圆台与大钢球3相切。

其中，把手1上部为星形结构(图11)；把手1下部有一内六角孔(如图10所示)，与螺柱2上部的六角头配合连接。

其中，底座5底面上的沉孔5-3数量为3个，均匀分布于底座底面(如图4所示)，底座的外圆柱面上的凹坑5-4数量为3个，均匀分布于底座外圆柱面上；内六角圆柱头螺钉9穿过沉孔5-3将底座5固定在夹具体10上。

加工箱体时，旋转把手1，带动螺柱2向下移动，通过大钢球3，推动三个小钢球4、三个均匀分布的滑柱8同时产生径向移动，将箱体内孔轴线自动调整到与夹具体上的定位孔共轴线，并将箱体夹紧在夹具体上；加工完成后，逆时针旋转把手1，滑柱8在圆柱螺旋压缩弹簧6的弹性作用下回移，松开箱体内孔。

可以知道，上述实施例仅为了说明实用新型原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型不仅限于此，本领域技术人员在不脱离本实用新型实质情况下，可以做出各种改进和变更，这些改进和变更也属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于箱体内孔的调心定位和夹紧装置，其特征在于：该装置包括底座(5)，夹具体(10)，螺柱(2)以及把手(1)；其中，螺柱(2)位于底座(5)顶部的螺纹孔中，螺柱(2)下部连接大钢球(3)；底座(5)外圆柱面上均匀分布有三个沉孔(5-1)，沉孔(5-1)沿径向水平均匀分布，且彼此相通，每个沉孔内装配有圆柱螺旋压缩弹簧(6)、滑柱(8)、小钢球(4)各一个；三个小钢球(4)与滑柱(8)相切，可轴向运动于沉孔内；小钢球(4)共切于大钢球(3)；底座(5)的底部有一圆柱形的凸台(5-2)，凸台卡合在夹具体(10)的定位孔(10-1)中；底座(5)上分布有沉孔(5-3)，螺钉(9)穿过沉孔(5-3)将底座(5)固定在夹具体(10)上。

2.权利要求1所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：大钢球(3)与底座(5)接触处的竖直孔(5-5)处为间隙配合；三个沿径向水平均匀分布的沉孔(5-1)分为2部分，直径较大的为沉头部分A，直径较小的为通孔部分B，圆柱螺旋压缩弹簧(6)位于沉头部分A，小钢球(4)活动于通孔部分B；小钢球(4)、滑柱(8)与通孔部分B为间隙配合。

3.权利要求1所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：所述底座(5)外圆柱面上装配有定位环(7)，定位环(7)与底座(5)同轴，高度与底座(5)外圆柱面的高度相等；定位环(7)圆柱面上分布有与底座(5)外圆柱面上沉孔(5-1)相同数量的通孔(7-1)，通孔直径与滑柱直径相同；滑柱(8)穿过定位环(7)，圆柱螺旋压缩弹簧(6)装在滑柱8上，位于定位环(7)和滑柱(8)的轴肩(8-1)之间。

4.权利要求3所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：所述底座(5)外圆柱面上均匀分布有凹坑(5-4)，定位环(7)上分布有与凹坑数量相等的螺纹孔(7-2)，紧定螺钉(11)穿过定位环(7)上螺纹孔(7-2)，压在底座(5)上的凹坑(5-4)中。

5.权利要求1所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：所述三个滑柱(8)等长；与箱体内孔作用接触处即远离小钢球(4)一端采用球面。

6.权利要求1所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：螺柱(2)上部为六角头结构，中间加工有外螺纹，下部为一圆台；底座(5)的顶部加工有螺纹孔，螺柱(2)通过螺纹连接在此螺纹孔中；螺柱(2)上部插入把手(1)；螺柱(2)下部的圆台与大钢球(3)相切。

7.权利要求6所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：把手(1)上部为星形结构；把手(1)下部有一内六角孔，与螺柱(2)上部的六角头配合连接。

8.权利要求4所述的调心定位和夹紧装置，其特征在于：底座(5)底面的沉孔(5-3)数量为3个，均匀分布于底座底面；底座的外圆柱面上的凹坑(5-4)数量为3个，均匀分布于底座外圆柱面上；所述螺钉(9)为内六角圆柱头螺钉。