CN216264593U - 一种高精度球形钻孔加工专用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械加工夹具领域，尤其涉及一种高精度球形钻孔加工专用夹具，包括固定底座，所述固定底座的中心位置延伸有支柱，所述支柱的端面上固定有钻孔装置；所述支柱的外壁上转动的设置有安装转盘，所述安装转盘的外侧面上设置有轮齿，所述轮齿和第一齿轮啮合连接；所述安装转盘的端面上固定有若干个装夹机构，所述装夹机构包括承托机构和压紧机构，所述承托机构包括第一环形托架和转动底座，所述转动底座转动的设置在安装转盘上，所述转动底座和齿轮传动机构连接传动；所述压紧机构和第一环形托架处于同一中心轴线上。本实用新型装夹球形工件稳定牢固，可根据需求自动的实现装夹和钻孔，打孔位置精确，可自动化化大规模生产。

Description

一种高精度球形钻孔加工专用夹具

技术领域

本实用新型属于机械加工夹具领域，尤其涉及一种高精度球形钻孔加工专用夹具。

背景技术

在机械制造业中，各种机械零件的加工都需要用到夹具，钻床夹具在钻削加工过程中用来固定被加工对象，使之具有正确的位置，以接受加工或检测的装置。

现有的夹具在夹紧球形工件时，受力面积较小，容易滑动，钻孔时容易出现偏移，影响工件精度；而且现有的夹具很多都是单一装夹、固定打孔，对于需要在多个位置钻多个孔洞的要求时，很难根据需要精准的改变钻孔位置，而且单一装夹钻孔的方式效率低下，费时费力、无法规模生产。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种高精度球形钻孔加工专用夹具，能够稳定精准的对球形工件进行装夹，可用于多种尺寸球形零件的装夹钻孔，并且该专用夹具设置有多个，设置在安装转盘上，可以一次性加工加工多个、多种不同规格的圆形工件，可自动化装夹钻孔、工作效率高。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高精度球形钻孔加工专用夹具，包括固定底座，所述固定底座的中心位置延伸有支柱，所述支柱的端面上固定有钻孔装置；所述支柱的外壁上转动的设置有安装转盘，所述安装转盘的外侧面上设置有轮齿，所述轮齿和第一齿轮啮合连接；所述安装转盘的端面上固定有若干个装夹机构，所述装夹机构包括承托机构和压紧机构，所述承托机构包括第一环形托架和转动底座，所述转动底座转动的设置在安装转盘上，所述转动底座上设置有第二齿轮，所述第二齿轮和主动齿轮啮合连接；所述压紧机构和第一环形托架处于同一中心轴线上。

可选的，所述钻孔装置包括伸缩驱动件，所述伸缩驱动件上设置有钻头，所述钻孔装置上设置有一个或多个伸缩驱动件。

可选的，所述固定底座的圆周上转动的设置有若干个锥齿轮，所述安装转盘的底侧圆周上设置有斜齿面，所述斜齿面和锥齿轮啮合传动。

可选的，所述第一环形托架的托口直径设置有多种规格，所述第一环形托架和转动底座可拆卸连接。

可选的，所述第一环形托架的托口上设置有弹性橡胶圈。

可选的，所述压紧机构包括第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端可拆卸的连接有压紧头，所述压紧头上设置有弧形压紧块。

可选的，所述承托机构还包括辅助定位装置，所述辅助定位装置包括第二环形托架、弹簧和第二伸缩气缸，所述第一环形托架的中心位置设置有导向孔；所述第二环形托架和弹簧固定连接，所述弹簧的另一端和第二伸缩气缸的伸缩端固定连接，所述第二伸缩气缸的伸缩端通过导向孔定位导向，所述第二伸缩气缸固定在转动底座的内部。

可选的，所述第二环形托架的内部腔体中设置有电磁铁。

本实用新型具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型设计的装夹机构，通过第一环形托架和压紧机构配合装夹球形工件，并通过辅助定位装置的第二环形托架和电磁铁二次固定，使球形工件在夹具上更稳定牢固，在钻孔的过程中不会发生滑动移位，进一步提升了钻孔精度；

2、本实用新型在固定底座的中心位置上设置有钻孔装置；在固定底座上转动的设置有安装转盘，并在安装转盘端面上固定有若干个装夹机构，装夹机构和安装转盘都通过齿轮驱动机构连接传动。装夹机构可以自由旋转调整加工位置，而按照转盘则可以自由旋转实现自动装夹和钻孔，从而可根据需求自动的实现装夹和打孔。不但打孔位置精确，无需钻头找正，工作效率高，可自动化化大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高精度球形钻孔加工专用夹具的俯视图；

图2为图1中沿A-A方向上的示意图；

图3为图2中的局部放大图a；

图标：1-固定底座，11-支柱，12-第一齿轮，13-锥齿轮，2-安装转盘，21-斜齿面，3-承托机构，31-转动底座，311-第二齿轮，32-第一环形托架，321-弹性橡胶圈，33-安装机架，331-主动齿轮，332-电机，4-压紧机构，41-伸缩气缸，42-压紧头，421-弧形压紧块，43-固定架，5-钻孔装置，51-伸缩驱动件，511-钻头，6-球形工件，7-辅助定位装置，71-第二环形托架，72-电磁铁，73-弹簧，74-第二伸缩气缸。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1、图2和图3所示，一种高精度球形钻孔加工专用夹具，包括固定底座1，固定底座1的中心位置延伸有支柱11，支柱11的端面上固定有钻孔装置5；在支柱11的外壁上通过轴承转动的设置有安装转盘2，安装转盘2的外侧面上设置有轮齿，安装转盘2的侧面轮齿和第一齿轮12啮合传动；安装转盘2的端面上固定有若干个装夹机构，装夹机构包括承托机构3和压紧机构4，承托机构3包括第一环形托架32和转动底座31，转动底座31转动的设置在安装转盘2上，转动底座31的外层设置有第二齿轮311，第二齿轮311和主动齿轮331啮合传动；压紧机构4的压紧位置和第一环形托架32处于同一中心轴线上。

本实用新型设计的装夹机构，通过第一环形托架32和压紧机构4配合装夹球形工件6，能够有效的对球形工件6进行固定装夹，在钻孔的过程中不会发生滑动移位，保证了钻孔精度；本实用新型在固定底座1的中心位置上设置有钻孔装置5；在固定底座1上转动的设置有安装转盘2，通过第一齿轮12可以带动安装转盘2进行旋转，改变装夹机构的位置。并且，安装转盘2端面上固定有若干个装夹机构，装夹机构能够通过主动齿轮331带动转动底座31旋转，改变球形工件6的位置，从而实现不同位置的钻孔。装夹机构可以自由旋转调整加工位置，而安装转盘2则可以自由旋转实现自动装夹和钻孔，从而可根据需求自动的实现球形工件6的装夹和打孔。这样的设计装夹稳定牢固、打孔位置精确，无需钻头511找正，工作效率高，可自动化化大规模生产。

其中，钻孔装置5包括伸缩驱动件51，伸缩驱动件51上设置有钻头511，钻孔装置5上设置有一个或多个伸缩驱动件51。本实用新型设计的钻孔装置5至少有一个伸缩驱动件51，即只由一个钻头511进行钻孔，由装夹机构转动实现球形工件6钻孔位置的调整，就可以免去调整钻孔装置5找准钻孔位置的步骤，相对于钻孔装置5自动找正的打孔方式，操作更简单、找正精度更高。其中一个装夹机构上的球形工件6钻孔完成后，安装转盘2旋转，让另一个装夹机构到达钻孔的指定位置，进而钻头511开始下一次的钻孔。这样的设计可以实现自动化的钻孔加工，配合相应的输送装置，就可以实现自动装夹和自动打孔。但本实用新型并不局限于一种加工方式，具体的，可以根据球形工件6上钻孔的数量、位置等需求，在所需要加工的孔的角度变化后，往往需要调整钻头511的角度，或者对球形工件6重先装夹找准位置，但这样的方式均会导致找正位置不准确、浪费时间，影响工件钻孔效率。基于此，本实用新型相应的布置多个伸缩驱动件51，以适合各种需要，即多个钻头511共同配合，实现一个球形工件6的多孔、多位置加工。

如图1所示，固定底座1的圆周上转动的设置有若干个锥齿轮13，安装转盘2的底侧圆周上设置有斜齿面21，斜齿面21和锥齿轮13啮合传动。由于安装转盘2上设置有若干个装夹机构，所承受的重量很大，为了保证转动的稳定性，保证转动后位置的精确度，因此设置了若干个锥齿轮13，和安装转盘2的斜齿面21啮合传动。

第一环形托架32的托口直径设置有多种规格，第一环形托架32和转动底座31可拆卸连接。如图3所示，第一环形托架32和转动底座31可拆卸连接，本实用新型为螺钉连接。多种规格的环形托架，可以相应的适用于不同直径的球形工件6，尽可能的保证第一环形托架32能够最大化的托载球形工件6，进一步保证装夹的稳定性、可靠性。

进一步的，第一环形托架32的托口上设置有弹性橡胶圈321。弹性橡胶圈321有一定的摩擦力和韧性，可以保证球形工件6夹持的稳定，同时又不伤害工件，不会因为过度装夹而磨损工件。

压紧机构4包括第一伸缩气缸41，第一伸缩气缸41的伸缩端可拆卸的连接有压紧头42，压紧头42上设置有弧形压紧块421。通过压紧机构4实现自动装夹、压紧固定，压紧头42可拆卸的连接在伸缩气缸41的伸缩端上，弧形压紧块421能够很好的贴合球形工件6的表面。这里，通过第一伸缩气缸41自动压紧，可以外接一个压力控制系统，根据工件的尺寸、重量设定相应的压紧力，从而在最大化保证球形工件6装夹稳定牢固的同时，又不会在装夹过程中损坏工件，避免了人为装夹不容易控制夹紧力的问题。

进一步的，承托机构3还包括辅助定位装置7，辅助定位装置7包括第二环形托架71、弹簧73和第二伸缩气缸74，第一环形托架32的中心位置设置有导向孔；第二环形托架71和弹簧73固定连接，弹簧73的另一端和第二伸缩气缸74的伸缩端固定连接，第二伸缩气缸74的伸缩端通过导向孔伸缩限位，第二伸缩气缸74固定在转动底座31的内部；第二环形托架71的内部腔体中设置有电磁铁72。

在球形工件6钻孔的过程中，装夹的稳定性格外重要，特别是钻偏心孔时，球形工件6容易滑移而导致加工精度受到影响。根据不同的球形工件6，安装好第一环形托架32后，可以通过第二伸缩气缸74控制第二环形托架71到达合适的位置进行承托。本实用新型设计的辅助定位装置7，通过第二环形托架71实现二次承托，配合第一环形托架32，不但能够保证装夹具有更强的稳定性、牢固性，而且因为第一环形托架32和第二环形托架71的的中心线一致，两者配合装夹，能够保证球形工件6的中心处于中心线上，从而保证了装夹的精度要求，进一步提高了装夹精度和钻孔精度。第二环形托架71下连接有弹簧73，当第一伸缩气缸41控制弧形压紧块421下压球形工件6时，球形工件6的下侧先压紧第一环形托架32，同时也对第二环形托架71进行压紧，此时弹簧73的弹力向上作用于球形工件6上，使得球形工件6一直处于相应的夹紧力平衡状态，保证夹持的稳定性。而电磁铁72的设置，则是通电有磁性，将球形工件6的底部牢牢磁性相吸，从而可以保证在各种加工过程中球形工件6的位置牢固稳定，进一步提升装夹稳定性、保证加工精度。

工作原理：

根据球形工件6的尺寸选择相应尺寸的第一环形托架32，将第一环形托架32固定在转动底座31上，控制第二伸缩气缸74的伸缩，调整第二环形托架71的位置。自动或者手动的将球形工件6放置在第一环形托架32上，控制第一伸缩气缸41伸长，通过弧形压紧块421将球形工件6压紧，此时第二环形托架71的弹簧73处于压缩状态，第一环形托架32和第二环形托架71均紧贴球形工件6设置。位置固定后，电磁铁72通电工作，将球形工件6的底部磁性相吸进一步固定。

装夹完成后，相应的驱动机构驱动第一齿轮12转动，进而带动安装转盘2的转动，改变装夹机构的位置，使球形工件6旋转到钻孔装置5的加工位置。此时钻孔装置5的钻头511开始钻孔，第一个孔钻完后；控制电机332驱动主动齿轮331带动第二齿轮311转动，最终驱动转动底座31和第一环形托架32转动，转动一定的角度后，再次实现第二个孔的钻孔，依次往复，可以实现一个球形工件6上的多孔加工。一个球形工件6加工完成后，驱动机构再次驱动第一齿轮12转动，进而带动安装转盘2的转动，加工新的球形工件6。这样配合输送机构，就可以实现自动装夹、自动钻孔和自动输送。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度球形钻孔加工专用夹具，包括固定底座(1)，其特征在于:所述固定底座(1)的中心位置延伸有支柱(11)，所述支柱(11)的端面上固定有钻孔装置(5)；所述支柱(11)的外壁上转动的设置有安装转盘(2)，所述安装转盘(2)的外侧面上设置有轮齿，所述轮齿和第一齿轮(12)啮合连接；所述安装转盘(2)的端面上固定有若干个装夹机构，所述装夹机构包括承托机构(3)和压紧机构(4)，所述承托机构(3)包括第一环形托架(32)和转动底座(31)，所述转动底座(31)转动的设置在安装转盘(2)上，所述转动底座(31)上设置有第二齿轮(311)，所述第二齿轮(311)和主动齿轮(331)啮合连接；所述压紧机构(4)的压紧位置和第一环形托架(32)处于同一中心轴线上。

2.根据权利要求1所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述钻孔装置(5)包括伸缩驱动件(51)，所述伸缩驱动件(51)上设置有钻头(511)，所述钻孔装置(5)上设置有一个或多个伸缩驱动件(51)。

3.根据权利要求1所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述固定底座(1)的圆周上转动的设置有若干个锥齿轮(13)，所述安装转盘(2)的底侧圆周上设置有斜齿面(21)，所述斜齿面(21)和锥齿轮(13)啮合传动。

4.根据权利要求1所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述第一环形托架(32)的托口直径设置有多种规格，所述第一环形托架(32)和转动底座(31)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述第一环形托架(32)的托口上设置有弹性橡胶圈(321)。

6.根据权利要求1所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述压紧机构(4)包括第一伸缩气缸(41)，所述第一伸缩气缸(41)的伸缩端可拆卸的连接有压紧头(42)，所述压紧头(42)上设置有弧形压紧块(421)。

7.根据权利要求1所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述承托机构(3)还包括辅助定位装置(7)，所述辅助定位装置(7)包括第二环形托架(71)、弹簧(73)和第二伸缩气缸(74)，所述第一环形托架(32)的中心位置设置有导向孔；所述第二环形托架(71)和弹簧(73)固定连接，所述弹簧(73)的另一端和第二伸缩气缸(74)的伸缩端固定连接，所述第二伸缩气缸(74)的伸缩端通过导向孔定位导向，所述第二伸缩气缸(74)固定在转动底座(31)的内部。

8.根据权利要求7所述的高精度球形钻孔加工专用夹具，其特征在于：所述第二环形托架(71)的内部腔体中设置有电磁铁(72)。

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