CN205673885U - 双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，包括旋转中心机构、三个卡爪组和和同心自检装置3。所述旋转中心机构包括一下座、一芯轴、一大斜齿轮、上座和操作手柄。三个卡爪组以夹角为120°的方式连接在所述旋转中心机构上；每个卡爪组包括一底板、一滚珠丝杆、一小斜齿轮、一对滑轨和一卡爪。所述同心自检装置包括一对支撑轴、一副伸缩杆、一垂直杆和一百分表。本实用新型的定位夹具，它不仅结构简单，定位时操作方便，夹紧力大，且工件的定位定心效果好，能适应各种规格直径圆环的加工需要。

Description

双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具

技术领域

本实用新型涉及一种双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具。

背景技术

目前在金属的切削加工中，为了切削环形工件的端面孔，必须预先把待加工的环形工件定位于所使用的机床上。在目前的所有定位方法中，主要有一是采用通用卡盘的方法定位；二是采用螺栓定位加人工校正的方法定位；三是采用弹性夹头的方法定位；四是采用芯轴的方法定位。在上述的定位方法中，采用通用卡盘的方法定位虽然具有精度高的特点，但是对于大直径的环类工件，一般无相应的大规格的卡盘。环形工件的端面孔的加工通常在双立柱钻床上进行的，对于在双立柱钻床上加工环形件最难以解决的就是工件的装夹和定位问题。由于双立柱钻床的工作台面是一个长方形的台面，中间布满多条条纵向和横向的T型槽，所以必须采用三爪卡盘的定位形式来装夹工件。由于整个工装在装拆的过程中比较复杂，需要一定的时间，所以尽可能在设计的时候把卡盘的行程控制在尽可能大的地步，以满足在这种机床上尽可能大的加工工件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，它不仅结构简单，定位时操作方便，夹紧力大，且工件的定位定心效果好，能适应各种规格直径圆环的加工需要。

本实用新型的目的是这样实现的：一种双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，包括旋转中心机构和三个卡爪组，其中，

所述旋转中心机构包括一下座、一芯轴、一大斜齿轮、上座和操作手柄；其中，所述下座固定在所述钻床的工作台面上；所述芯轴的下部通过一下轴承机构安装在所述下座的内腔中；所述大斜齿轮安装在所述芯轴的中部并位于所述下座的上方；所述上座通过一上轴承机构安装在所述芯轴的上部；所述操作手柄安装在所述芯轴的上端；

三个卡爪组以夹角为120°的方式连接在所述旋转中心机构上；每个卡爪组包括一底板、一滚珠丝杆、一小斜齿轮、一对滑轨和一卡爪；其中，所述底板固定在所述钻床的工作台面上；所述滚珠丝杆沿所述底板的长度方向安装在所述底板的表面中部；所述小斜齿轮安装在所述滚珠丝杆的内端头并与所述旋转中心机构的大斜齿轮啮合连接；所述一对滑轨以所述滚珠丝杆为对称轴固定在所述底板的表面上；所述卡爪通过一丝母座安装在所述滚珠丝杆上并通过一对垫高滑块安装在一对滑轨上。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述定位夹具还包括一个同心自检装置，该同心自检装置包括一对支撑轴、一副伸缩杆、一垂直杆和一百分表；其中，所述一对支撑轴垂直向地安装在所述上座的上端；所述一副伸缩杆水平向设置并且内端头安装在所述一对支撑轴的上端；所述垂直杆安装在所述伸缩杆的外端头；所述百分表安装在所述垂直杆的下部。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述同心自检装置还包括一防下垂机构，该防下垂机构包括一垂直地安装在所述伸缩杆上的螺杆、一连接在螺杆的下端的滚轮罩、一水平向地安装在滚轮罩的下部的滚轮轴和一套装在滚轮轴上的轴承滚轮。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述卡爪包括安装在所述丝母座和一对垫高滑块上的卡爪底座和一通过键安装在卡爪底座上的L形卡爪本体。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述下座和底板通过T形块和螺栓固定在所述钻床的工作台面上。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述小斜齿轮通过联轴器安装在所述滚珠丝杆的内端头。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述滚珠丝杆的两头分别通过一垫高块和带轴承的轴承座安装在所述底板上。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述下轴承机构包括一对安装在下座的内腔中并套装在所述芯轴下部的下轴承、一安装在一对下轴承之间的下隔套和一一对应地安装在所述下座的上下端的上端盖和下端盖。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述上轴承机构包括一安装在上座的内腔中并套装在所述芯轴中部的内隔套、一对安装在内隔套上的上轴承、一套装在内隔套的外围并位于一对上轴承之间的中隔套、一安装在一对上轴承之间的外隔套和一安装在所述上座上端的上座盖。

上述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其中，所述伸缩杆包括一根空心的并在壁面上径向开设若干螺纹孔的长伸缩杆、一根一头插置在长伸缩杆的内孔中的短伸缩杆和若干一一对应地安装在长伸缩杆的若干螺纹孔中的止顶螺栓。

本实用新型的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，安装定位一个工件只需要一刻钟，相比于以前每个工件安装定位后还要进行三点测定，对圆心位置的计算，一个工件的安装定位就需要一个半小时到两个小时，大大节约了工件加工过程中的待工时间。本实用新型的定位夹具还具有以下优点：

1.本实用新型的定位夹具能够进行自我精度的检测，避免安装时由于安装不当致使三个卡爪所安装定位的工件圆心与台面自定义的圆心不重合；

2.本实用新型的定位夹具一经安装调试完成以后，除第一个工件需要校核圆心，后面的无需进行校核，而且拆装简单，重复精度高；

3.本实用新型的定位夹具可以对环形工件的外径或者内径进行装夹，无需环形工件的外缘或者内缘同时都是整圆，故适用性更加广泛。

附图说明

图1是本实用新型的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具的正视图；

图2是图1中的I部位放大图；

图3是图1中的P部位放大图；

图4是图1的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1和图2，本实用新型双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，包括旋转中心机构1、三个卡爪组2和同心自检装置3。

旋转中心机构1包括一下座10、一芯轴11、一大斜齿轮15、一上座16和一操作手柄(图中未示)；其中：

下座10通过两个T形块和螺栓固定在钻床的工作台面4上；

芯轴11的下部通过一下轴承机构安装在下座10的内腔中；

下轴承机构包括一对安装在下座10的内腔中并套装在芯轴11下部的下轴承12、一安装在一对下轴承12之间的下隔套120和一一对应地安装在下座10的上下端的上端盖13和下端盖14；

大斜齿轮15安装在芯轴11的中部并通过上隔套150位于下座10的上方；

上座16通过两个螺母151和一上轴承机构安装在芯轴11的上部；

上轴承机构包括一安装在上座16的内腔中并套在芯轴11中部的内隔套160、一对安装在内隔套160上的上轴承17、一套装在内隔套160的外围并位于一对上轴承17之间的中隔套171、一安装在一对上轴承17之间的外隔套172和一安装在上座16上端的上座盖18；

操作手柄安装在芯轴11的上端。

三个卡爪组2以夹角为120°的方式连接在旋转中心机构1上。

每个卡爪组2包括一底板20、一滚珠丝杆21、一小斜齿轮24、一对滑轨26和一卡爪27；其中：

底板20的表面上开设两排腰形安装孔，该底板20通过T形块和螺栓固定在钻床的工作台面4上；

滚珠丝杆21沿底板20的长度方向安装在底板20的表面中部；该滚珠丝杆21的两头分别插装在一带轴承的轴承座22内，该带轴承的轴承座22通过一垫高块23固定在底板20的表面上；

小斜齿轮24通过联轴器25安装在滚珠丝杆21的内端头并与旋转中心机构1的大斜齿轮16啮合连接；

一对滑轨26以滚珠丝杆21为对称轴固定在底板20的表面上；

卡爪27通过一丝母座28安装在滚珠丝杆21上并通过一对垫高滑块29安装在一对滑轨26上；卡爪27包括安装在丝母座28和一对垫高滑块29上的卡爪底座270和一通过键安装在卡爪底座270上的L形卡爪本体271。

同心自检装置3包括一对支撑轴31、一副伸缩杆、一垂直杆33、一百分表34和防下垂机构；其中：

一对支撑轴31垂直向地安装在上座16的上端；

一副伸缩杆水平向设置并且内端头安装在一对支撑轴31的上端，该一副伸缩杆包括一根空心的并在壁面上径向开设若干螺纹孔的长伸缩杆321、一根内端头插置在长伸缩杆321的内孔中的短伸缩杆322和三个一一对应地安装在长伸缩杆321的三个螺纹孔中的止顶螺栓323；

垂直杆33安装在短伸缩杆322的外端头；

百分表34安装在垂直杆33的下部；

防下垂机构包括一垂直地安装在短伸缩杆322上的螺杆351、一连接在螺杆351的下端的滚轮罩352、一水平向地安装在滚轮罩352的下部的滚轮轴353和一套装在滚轮轴353上的轴承滚轮354。该防下垂机构既能够方便在检测同心时沿工件的上端面灵活转动，又能在检测大直径工件时，由于伸缩杆拉伸的太长而出现外端部下垂，起到支撑的作用，

本实用新型的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，通过卡爪组2的底板20上开设的腰形安装孔，能够使三个卡爪组2以旋转中心机构1为中心均布(夹角为120°)地固定在钻床的工作台面4上；通过旋转中心机构1上的操作手柄，能方便地控制位于滚珠丝杆21上的卡爪27的移动；通过控制卡爪组2上的小斜齿轮24与旋转中心机构1上的大斜齿轮15之间的齿数比来达到改变卡爪27移动速度的目的，使得卡爪27的扩张和收缩速度达到较为合理的状态。

在旋转中心机构1的上座16上方安装一个简易的同心自检装置3，该装置能够在初步安装该定位夹具时对三个卡爪27进行同心定位检测。

在定位夹具初步安装时，需要一个标准的环形工件5来校准三个卡爪组2的同心精度，先将定位夹具初步安装到位，即先将其中一个底板20上的腰形安装孔与其长度方向垂直的卡爪组2横向地安装在钻床的工作台面4上(与钻床的工作台面4上的横向T型槽平行)，再将另外两个卡爪组2与已安装好的卡爪组2各成120°夹角地安装在钻床的工作台面4上(这两个卡爪组2的底板20上开设的腰形安装孔与其长度方向平行)，再把一个标准件5通过等高支撑块50放在三个卡爪组2上，用三个卡爪27夹紧标准件5，图2显示的是三个卡爪27夹紧在标准件5的内圆面上，通过钻床上安装的红外线检测装置，检测夹紧后的标准件5的圆心与穿出上座16的芯轴11的圆心是否处于同一点，若不是同一点，需要通过同心自检装置3来检测三个卡爪27之间的同心，将同心自检装置3的百分表34的顶杆靠在标准件5的外侧面，同时将防下垂机构的轴承滚轮354抵在标准件5的上端面，转动同心自检装置3，使百分表34沿着标准件5的外圆面转一圈，观察百分表34就能测到某个卡爪27的偏移数值，再通过操作手柄来微调该卡爪27的位置，以保证三个卡爪27同心。调整完毕后拆除同心自检装置3，就能进行环形件端面孔的加工了，然后设定钻床的中心为该圆心处，可以使以后安装定位工件时无需检测整个工件的圆心，只需要每天检测一次上座16中的芯轴11的圆心位置是否有所变化。这样做之后使得工件能够快速并且精确地重复装夹。

若要夹紧在标准件5的外圆面，先将三个卡爪本体271反向安装在卡爪底座270上并向外移动扩张，将标准件5置于卡爪本体271的内侧即可夹紧。

采用本实用新型的定位夹具后，安装定位一个工件只需要一刻钟，相比于以前每个工件安装定位后还要进行三点测定和对圆心位置的计算，一个工件的安装定位就需要一个半小时到两个小时，大大节约了工件加工过程中的待工时间。

本实用新型的定位夹具，安装定位的工件直径为1.5米至4米，高度为100mm至300mm，其重复装夹的精度在0.05mm以内，在保证效率的同时，也能够保证较高的重复装夹精度。

1.本实用新型的定位夹具能够进行自我精度的检测，避免安装时由于安装不当致使三个卡爪所安装定位的工件圆心与台面自定义的圆心不重合；

2.本实用新型的定位夹具一经安装调试完成以后，除第一个工件需要校核圆心，后面的无需进行校核，而且拆装简单，重复精度高；

3.本实用新型的定位夹具可以对环形工件的外径或者内径进行装夹，无需环形工件的外缘或者内缘同时都是整圆，故适用性更加广泛。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，包括旋转中心机构和三个卡爪组，其特征在于，

所述旋转中心机构包括一下座、一芯轴、一大斜齿轮、上座和操作手柄；其中，所述下座固定在所述钻床的工作台面上；所述芯轴的下部通过一下轴承机构安装在所述下座的内腔中；所述大斜齿轮安装在所述芯轴的中部并位于所述下座的上方；所述上座通过一上轴承机构安装在所述芯轴的上部；所述操作手柄安装在所述芯轴的上端；

三个卡爪组以夹角为120°的方式连接在所述旋转中心机构上；每个卡爪组包括一底板、一滚珠丝杆、一小斜齿轮、一对滑轨和一卡爪；其中，所述底板固定在所述钻床的工作台面上；所述滚珠丝杆沿所述底板的长度方向安装在所述底板的表面中部；所述小斜齿轮安装在所述滚珠丝杆的内端头并与所述旋转中心机构的大斜齿轮啮合连接；所述一对滑轨以所述滚珠丝杆为对称轴固定在所述底板的表面上；所述卡爪通过一丝母座安装在所述滚珠丝杆上并通过一对垫高滑块安装在一对滑轨上。

2.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具还包括一个同心自检装置，该同心自检装置包括一对支撑轴、一副伸缩杆、一垂直杆和一百分表；其中，所述一对支撑轴垂直向地安装在所述上座的上端；所述一副伸缩杆水平向设置并且内端头安装在所述一对支撑轴的上端；所述垂直杆安装在所述伸缩杆的外端头；所述百分表安装在所述垂直杆的下部。

3.根据权利要求2所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述同心自检装置还包括一防下垂机构，该防下垂机构包括一垂直地安装在所述伸缩杆上的螺杆、一连接在螺杆的下端的滚轮罩、一水平向地安装在滚轮罩的下部的滚轮轴和一套装在滚轮轴上的轴承滚轮。

4.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述卡爪包括安装在所述丝母座和一对垫高滑块上的卡爪底座和一通过键安装在卡爪底座上的L形卡爪本体。

5.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述下座和底板通过T形块和螺栓固定在所述钻床的工作台面上。

6.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述小斜齿轮通过联轴器安装在所述滚珠丝杆的内端头。

7.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述滚珠丝杆的两头分别通过一垫高块和带轴承的轴承座安装在所述底板上。

8.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述下轴承机构包括一对安装在下座的内腔中并套装在所述芯轴下部的下轴承、一安装在一对下轴承之间的下隔套和一一对应地安装在所述下座的上下端的上端盖和下端盖。

9.根据权利要求1所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述上轴承机构包括一安装在上座的内腔中并套装在所述芯轴中部的内隔套、一对安装在内隔套上的上轴承、一套装在内隔套的外围并位于一对上轴承之间的中隔套、一安装在一对上轴承之间的外隔套和一安装在所述上座上端的上座盖。

10.根据权利要求2所述的双立柱钻床上加工环形件端面孔的定位夹具，其特征在于，所述伸缩杆包括一根空心的并在壁面上径向开设若干螺纹孔的长伸缩杆、一根一头插置在长伸缩杆的内孔中的短伸缩杆和若干一一对应地安装在长伸缩杆的若干螺纹孔中的止顶螺栓。