CN207642745U - 一种工件多面钻孔治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种工件多面钻孔治具，包括底板、设置于底板上并用于按照预设方向安装工件以将其周向上的各个加工面露出的安装座，以及设置于底板上的压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构，压紧机构用于在第一驱动机构的动力驱动下压紧工件的表面，第二驱动机构用于在工件的当前加工面加工完成后将安装座周向旋转预设角度，以使工件的另一加工面朝向加工位。如此，通过安装座安装工件，再通过第一驱动机构和压紧机构的共同作用实现工件的装夹，最后再根据工件的加工面加工情况通过第二驱动机构实现工件的周向旋转，方便、快速地实现对多加工面工件的钻孔操作，无需多次拆装工装，能够有效防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本。

Description

一种工件多面钻孔治具

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，特别涉及一种工件多面钻孔治具。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在机械制造领域，各个加工车间可分别采用不同的生产工艺对工件进行加工，如常见的车铣刨磨钻等。钻孔是其中的一种常见工艺，主要通过钻机、锥柄钻杆等部件对工件的加工面进行钻孔，比如螺纹孔、通孔、沉孔等。在电子产品零部件中，往往很多工件上同时具有多个加工面，并且每个加工面上都需要钻若干个工艺孔。

对于此类复杂结构工件，在现有技术中，一般是人工通过钻床或等机械设备对工件上的其中一个加工面进行加工钻孔后，再将该工件取下，调整安装角度后再重新装夹到钻床等机械设备上，之后再对工件的另外一个加工面进行钻孔加工，并以同样的方法逐渐完成工件上剩余加工面的钻孔加工。

显然，现有技术中对工件上多个加工面的钻孔加工操作，流程和操作内容都非常繁琐，需要频繁拆装工件和启停加工设备，不仅加工效率低下，而且多次安装工件容易造成安装误差累积，造成加工精度低的问题，同时工人费时费力，对于企业而言也提高了劳动成本。

因此，如何快速、高效地完成对工件上多个加工面的钻孔加工，避免多次拆装工件，防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工件多面钻孔治具，能够快速、高效地完成对工件上多个加工面的钻孔加工，避免多次拆装工件，防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工件多面钻孔治具，包括底板、设置于底板上并用于按照预设方向安装工件以将其周向上的各个加工面露出的安装座，以及设置于底板上的压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构；压紧机构用于在第一驱动机构的动力驱动下压紧工件的表面，第二驱动机构用于在工件的当前加工面加工完成后将安装座周向旋转预设角度，以使工件的另一加工面朝向加工位。

优选地，安装座包括用于安装工件底部的安装槽和环绕设置于安装槽周向上的若干块用于压紧工件周向上的各个加工面的定位板。

优选地，各定位板上均设置有用于指示正确钻孔位置的导向孔。

优选地，压紧机构包括与第一驱动机构的输出端相连的压紧盘和贴附于压紧盘的压紧面上的弹性垫。

优选地，第一驱动机构包括若干个并列设置的驱动缸和可滑动地设置于各驱动缸内的驱动杆，各驱动杆的末端均连接在压紧盘的背面上，且各驱动杆的滑动方向垂直于压紧盘的背面。

优选地，第一驱动机构还包括与各根驱动杆的末端相连的连接板、设置于连接板上的导向轴、套设于导向轴上的导向块，以及缠绕在导向轴周向上的第一弹簧，第一弹簧的两端分别抵接在连接板的表面和导向块的背面上，导向轴的轴向垂直于导向块的背面，且导向块的正面连接在压紧盘的背面上。

优选地，第二驱动机构括摆动缸和可周向旋转地设置于摆动缸内的转轴，转轴的末端连接在安装座的底面上，且转轴的轴向垂直于安装座的底面。

优选地，摆动缸与安装座之间设置有中间连接座，且转轴垂向贯穿中间连接座；中间连接座内沿转轴的径向设置有安装腔，安装腔内设置有第二弹簧，第二弹簧的顶端上套有插销，插销的外壁可滑动地设置于安装腔内，且转轴的周向方向上开设有若干个用于与插销的顶端配合的槽孔。

优选地，插销的顶端具体为球面，且转轴上的槽孔表面具体为用于与球面配合的弧形面。

优选地，摆动缸上还设置有用于根据工件的各个加工面的加工情况控制转轴运动状态的控制器。

本实用新型所提供的工件多面钻孔治具，主要包括底板、安装座、压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构。其中，安装座、压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构均设置在底板上。安装座主要用于按照预设方向安装工件，使得工件安装在安装座中后，可将工件周向上的各个加工面露出，以方便加工位(如钻杆等)对其进行钻孔加工。压紧机构和第一驱动机构相连，主要用于在第一驱动机构的驱动力作用下压紧安装到安装座中的工件表面，将工件牢固装夹在安装座中，防止加工过程中振动或脱离。第二驱动机构主要用于驱动安装座进行周向旋转，以在工件的当前加工面加工完成后将安装座旋转预设角度，使得安装座中的工件的另一加工面朝向加工位，方便加工位继续对新的加工面进行钻孔加工，如此直至工件上的所有加工面全部完成钻孔加工。因此，本实用新型所提供的工件多面钻孔治具，通过安装座的作用安装工件，再通过第一驱动机构和压紧机构的共同作用实现工件的装夹，最后再根据工件的加工面加工情况通过第二驱动机构的作用实现工件的周向旋转，方便、快速地实现了对多加工面工件的钻孔操作，相比于现有技术，无需多次拆装工装，能够有效防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为图1的轴测图。

图4为图1中所示的第二驱动机构的具体结构轴测图。

图5为图4中所示的A-A截面示意图。

其中，图1—图5中：

底板—1，安装座—2，安装槽—201，定位板—202，导向孔—203，压紧机构—3，压紧盘—301，弹性垫—302，第一驱动机构—4，驱动缸—401，驱动杆—402，连接板—403，导向轴—404，导向块—405，第一弹簧—406，第二驱动机构—5，摆动缸—501，转轴—502，中间连接座—503，第二弹簧—504，插销—505，控制器—506。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1、图2和图3，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的正视图，图3为图1的轴测图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，工件多面钻孔治具主要包括底板1、安装座2、压紧机构3、第一驱动机构4和第二驱动机构5。

其中，安装座2、压紧机构3、第一驱动机构4和第二驱动机构5均设置在底板1上。安装座2主要用于按照预设方向安装工件，使得工件安装在安装座2中后，可将工件周向上的各个加工面露出，以方便加工位(如钻杆等)对其进行钻孔加工。

压紧机构3和第一驱动机构4相连，主要用于在第一驱动机构4的驱动力作用下压紧安装到安装中的工件表面，将工件牢固装夹在安装座2中，防止加工过程中振动或脱离。

第二驱动机构5主要用于驱动安装座2进行周向旋转，以在工件的当前加工面加工完成后将安装座2旋转预设角度，使得安装座2中的工件的另一加工面朝向加工位，以对新的加工面进行钻孔加工，如此直至工件上的所有加工面全部完成钻孔加工。比如，当工件的周向方向上同时具有2个加工面，则第二驱动机构5可将安装座2周向旋转180°，同理，若加工面有4个，则按照加工顺序使安装座2周向旋转90°三次，更多的加工面以此类推。

因此，本实施例所提供的工件多面钻孔治具，通过安装座2的作用安装工件，再通过第一驱动机构4和压紧机构3的共同作用实现工件的装夹，最后再根据工件的加工面加工情况通过第二驱动机构5的作用实现工件的周向旋转，方便、快速地实现了对多加工面工件的钻孔操作，相比于现有技术，无需多次拆装工装，能够有效防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本。

在关于安装座2的一种优选实施方式中，该安装座2具体包括安装槽201和定位板202。其中，安装槽201主要用于安装工件底部或底面，而工件的顶部或顶面则由压紧机构3进行压紧，如此即将工件侧面上的各个加工面露出。而定位板202设置在安装槽201的周向方向上，并且可同时设置，主要用于压紧工件上的各个加工面，实现安装定位。当然，定位板202上需要开设镂空孔露出加工面上的加工位置。同时，定位板202的具体设置数量与工件的加工面相关，两者数量一般相等。

进一步的，本实施例在定位板202上开设了若干个导向孔203，该导向孔203在定位板202上的设置位置是根据工件的加工工艺而定的，可用于指示正确的钻孔位置。如此，该导向孔203一方面起到了镂空孔的作用，另一方面可引导加工位(如钻杆等)进行快速定位加工，提高加工精度和加工效率。

在关于压紧机构3的一种优选实施方式中，该压紧机构3主要包括压紧盘301和弹性垫302。其中，压紧盘301的背面与第一驱动机构4的输出端相连，可在第一驱动机构4的驱动力作用下将压紧盘301的正面压紧到工件的表面上。弹性垫302贴附在压紧盘301的正面上，其具有弹性，比如橡胶垫或硅胶垫等，可在第一驱动机构4施加正向作用力时，通过弹性垫302的弹性形变提高压紧盘301的正面与工件表面的压紧程度和压紧力。

在关于第一驱动机构4的一种优选实施方式中，该第一驱动机构4主要包括驱动缸401和驱动缸402。其中，驱动缸401设置在底板1上，具体可为气压缸或液压缸等。驱动缸402可滑动地设置在驱动缸401内，可在驱动缸401的压力源作用下进行轴向伸缩运动。考虑到压紧盘301的表面积较大，为保证驱动缸401和驱动缸402对压紧盘301的足够压紧力，驱动缸401可同时设置多个，各个驱动缸401可并列设置在底板1上，并且各个驱动缸401的驱动缸402的末端可均匀连接在压紧盘301的背面上，保证压紧盘301的压紧面上各个点的受力均匀。同时，各个驱动缸402的滑动方向需垂直于压紧盘301的背面，如此才能保证各个驱动缸402对压紧盘301施加的力均为正压力。当然，若各个驱动缸401非并列设置，而各个驱动缸402的滑动方向则可不垂直于压紧盘301，只需保证各个驱动缸402对压紧盘301的合力方向垂直于压紧盘301即可。

进一步的，为提高各个驱动缸401通过驱动缸402对压紧盘301施加正压力的稳定性和平顺性，本实施例中增设了连接板403、导向轴404、导向块405和第一弹簧406。其中，连接板403与各根驱动缸402的末端相连，或者说各根驱动缸402的末端均连接在连接板403的表面上。导向轴404可垂直设置在连接板403的另一侧表面上，同时导向块405套设在导向轴404上，可在导向轴404上滑动。而导向块405的正面(一侧表面)连接在压紧盘301的背面上，第一弹簧406缠绕在导向轴404的周向上，并且其一端抵接在连接板403的另一侧面上，其另一端抵接在导向块405的背面上。当然，导向轴404的轴向还需垂直于导向块405的背面，如此方可保证连接板403上传递的驱动力正向传递到导向块405和压紧盘301上。如此设置，当各个驱动缸401运行，各根驱动缸402同步伸出时，同时驱动连接板403同步移动，进而带动导向块405对压紧盘301施压，使得压紧盘301的压紧面逐渐接近工件的表面。而在压紧盘301的压紧面与工件的表面相抵接后，驱动缸401继续运行，弹性垫302产生弹性形变，导向块405压缩第一弹簧406，通过第一弹簧406的弹力保证压紧盘301对工件的压紧程度。

如图4和图5所示，图4为图1中所示的第二驱动机构的具体结构轴测图，图5为图4中所示的A-A截面示意图。

在关于第二驱动机构5的一种优选实施方式中，该第二驱动机构5主要包括摆动缸501和转轴502。其中，转轴502可周向旋转地设置在摆动缸501内，当摆动缸501运行时，可驱动转轴502进行周向旋转。转轴502的末端连接在安装座2的底面上，并且为保证工件的正常周向旋转，转轴502的轴向需垂直于安装座2的底面，亦即垂直于安装座2内的工件底面。

考虑到工件的周向上设置有多个加工面，在对每个加工面进行加工时，均需要使安装座2和工件保持在当前旋转位置一定时间，以保证当前加工面具有足够的加工时间，为此，本实施例在摆动缸501与安装座2之间增设了中间连接座503，同时在中间连接座503内设置了安装腔、第二弹簧504和插销505，而转轴502则贯穿中间连接座503的厚度方向(或宽度方向)与安装座2相连。具体的，安装腔设置在中间连接座503内部，并且安装腔的延伸方向与转轴502的任意径向平行，比如水平径向等。第二弹簧504设置在该安装腔内，其伸缩方向同样为转轴502的径向。插销505套装在第二弹簧504的顶部，并且插销505的外壁与安装腔的内壁滑动连接，当第二弹簧504伸缩时，可同步带动插销505在安装腔内滑动。重要的是，在转轴502的周向方向上开设有若干个槽孔，当转轴502周向旋转到一定角度时，插销505的顶端可与该槽孔形成配合卡接，使得转轴502可暂时停留在当前旋转位置。一般的，槽孔的设置数量与工件的加工面数量相等，同时槽孔在转轴502的周向上的分布位置，也与加工面在工件的周向上的分布位置相对应，即每一个槽孔与插销505的配合卡接位置，正是工件上的加工面旋转到朝向加工位的位置。

进一步的，本实施例将插销505的顶端具体设置为球面，同时转轴502上所设置的槽孔表面具体为与球面配合滑动的弧形面。如此设置，转轴502上的槽孔可与插销505的顶端平顺地形成结合，同时在需要切换加工面时，摆动缸501也可用力使转轴502上的槽孔压下插销505和第二弹簧504，使得该槽孔与插销505脱离连接，之后转轴502继续旋转，直至下一个槽孔重新与插销505的顶端形成配合卡接。

更进一步的，为使摆动缸501的运行状态匹配转轴502上的槽孔与插销505顶端的配合情况，本实施例在摆动缸501上设置了控制器506，该控制器506与加工设备主控机信号连接，可实时获取当前工件的各个加工面的加工情况，并以此控制摆动缸501的运行状态，进而控制转轴502的旋转速度、旋转角度、旋转位置停留时间等参数。

本实用新型所提供的工件多面钻孔治具，主要包括底板1、安装座2、压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构。其中，安装座2、压紧机构、第一驱动机构和第二驱动机构均设置在底板1上。安装座2主要用于按照预设方向安装工件，使得工件安装在安装座2中后，可将工件周向上的各个加工面露出，以方便加工位(如钻杆等)对其进行钻孔加工。压紧机构和第一驱动机构相连，主要用于在第一驱动机构的驱动力作用下压紧安装到安装座2中的工件表面，将工件牢固装夹在安装座2中，防止加工过程中振动或脱离。第二驱动机构主要用于驱动安装座2进行周向旋转，以在工件的当前加工面加工完成后将安装座2旋转预设角度，使得安装座2中的工件的另一加工面朝向加工位，方便加工位继续对新的加工面进行钻孔加工，如此直至工件上的所有加工面全部完成钻孔加工。因此，本实用新型所提供的工件多面钻孔治具，通过安装座的作用安装工件，再通过第一驱动机构和压紧机构的共同作用实现工件的装夹，最后再根据工件的加工面加工情况通过第二驱动机构的作用实现工件的周向旋转，方便、快速地实现了对多加工面工件的钻孔操作，相比于现有技术，无需多次拆装工装，能够有效防止系统误差累积，提高加工精度，降低生产成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种工件多面钻孔治具，其特征在于，包括底板(1)、设置于所述底板(1)上并用于按照预设方向安装工件以将其周向上的各个加工面露出的安装座(2)，以及设置于所述底板(1)上的压紧机构(3)、第一驱动机构(4)和第二驱动机构(5)；

所述压紧机构(3)用于在所述第一驱动机构(4)的动力驱动下压紧工件的表面，所述第二驱动机构(5)用于在工件的当前加工面加工完成后将所述安装座(2)周向旋转预设角度，以使工件的另一加工面朝向加工位。

2.根据权利要求1所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述安装座(2)包括用于安装工件底部的安装槽(201)和环绕设置于所述安装槽(201)周向上的若干块用于压紧工件周向上的各个加工面的定位板(202)。

3.根据权利要求2所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，各所述定位板(202)上均设置有用于指示正确钻孔位置的导向孔(203)。

4.根据权利要求1所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述压紧机构(3)包括与所述第一驱动机构(4)的输出端相连的压紧盘(301)和贴附于所述压紧盘(301)的压紧面上的弹性垫(302)。

5.根据权利要求4所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述第一驱动机构(4)包括若干个并列设置的驱动缸(401)和可滑动地设置于各所述驱动缸(401)内的驱动杆(402)，各所述驱动杆(402)的末端均连接在所述压紧盘(301)的背面上，且各所述驱动杆(402)的滑动方向垂直于所述压紧盘(301)的背面。

6.根据权利要求5所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述第一驱动机构(4)还包括与各根所述驱动杆(402)的末端相连的连接板(403)、设置于所述连接板(403)上的导向轴(404)、套设于所述导向轴(404)上的导向块(405)，以及缠绕在所述导向轴(404)周向上的第一弹簧(406)，所述第一弹簧(406)的两端分别抵接在所述连接板(403)的表面和所述导向块(405)的背面上，所述导向轴(404)的轴向垂直于所述导向块(405)的背面，且所述导向块(405)的正面连接在所述压紧盘(301)的背面上。

7.根据权利要求1所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述第二驱动机构(5)包括摆动缸(501)和可周向旋转地设置于所述摆动缸(501)内的转轴(502)，所述转轴(502)的末端连接在所述安装座(2)的底面上，且所述转轴(502)的轴向垂直于所述安装座(2)的底面。

8.根据权利要求7所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述摆动缸(501)与所述安装座(2)之间设置有中间连接座(503)，且所述转轴(502)垂向贯穿所述中间连接座(503)；所述中间连接座(503)内沿所述转轴(502)的径向设置有安装腔，所述安装腔内设置有第二弹簧(504)，所述第二弹簧(504)的顶端上套有插销(505)，所述插销(505)的外壁可滑动地设置于所述安装腔内，且所述转轴(502)的周向方向上开设有若干个用于与所述插销(505)的顶端配合的槽孔。

9.根据权利要求8所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述插销(505)的顶端具体为球面，且所述转轴(502)上的槽孔表面具体为用于与所述球面配合的弧形面。

10.根据权利要求9所述的工件多面钻孔治具，其特征在于，所述摆动缸(501)上还设置有用于根据工件的各个加工面的加工情况控制所述转轴(502)运动状态的控制器(506)。