CN217859985U - 一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，包括底板、定位支座、钻模座、定位轴、定位压紧机构、棘轮进给机构，定位支座垂直固定在底板上，钻模座固定在定位支座顶部，钻模座上的钻套位于定位压紧机构上方，定位轴穿过定位支座并分别与定位压紧机构和棘轮进给机构连接，环形零件安装在定位压紧机构上，棘轮进给机构每次旋转定角，带动定位压紧机构和环形零件旋转同样的定角，通过钻套引导刀具进行钻孔。本申请结构简单、操作方便，能实现重复性精确定位的钻孔方式。

Description

一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置

技术领域

本申请涉及飞机零件加工领域，具体是一种用于带有分度孔的环形零件的钻孔装置

背景技术

飞机零件中包含有一些大尺寸的环形零件，零件在径向方向有一圈均匀分布的法向孔，法向孔用于安装连接件，因此对于孔位及孔径精度要求比较高。在现有技术中，一种方法可以采用划线定位利用风钻进行加工，但环形零件的材料为0Cr15Ni5Cu4Nb，硬度比较高，风钻需要工人手持，力度比较小，加工起来难度比较大，而且划线钻孔工序多，精度低，因此不能满足加工需求。另一种方法则可以利用旋转机构，将法向孔垂直摆放，并通过旋转依次改变被加工孔的工位，采用立式钻床加工。此种方法虽然可以解决风钻加工难度，但是一般现有的旋转机构，只能保证零件从现有工位旋转进入到下一个工位，而不能满足每一个工位定位时所需要的精确度要求。因此以上两种方法都不能满足飞机环形零件的加工要求，则需要设计一种能够满足加工环形零件的钻孔装置并保证每一个法向孔的精确度要求。

发明内容

本申请要达到的目的：本申请旨在提出一种结构简单可靠，成本低廉，效率高效的加工环形零件的钻孔装置。

为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：

一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，包括底板、定位支座、钻模座、定位轴、定位压紧机构、棘轮进给机构，定位支座垂直固定在底板上，钻模座固定在定位支座顶部，钻模座上的钻套位于定位压紧机构上方，定位轴穿过定位支座并分别与定位压紧机构和棘轮进给机构连接，环形零件安装在定位压紧机构上，棘轮进给机构每次旋转定角，带动定位压紧机构和环形零件旋转同样的定角，通过钻套引导刀具进行钻孔。

定位压紧机构包含有法兰盘、压板、带肩螺母，法兰盘安装在定位轴一端，环形零件套装在法兰盘上，压板穿过定位轴压在环形零件上，带肩螺母锁紧压板，将环形零件固定在法兰盘上。

棘轮进给机构包含有支撑座，旋转轮、分度盘、进给棘爪组件、定位棘爪、定位滑轨、滑轨弹簧、限位销、圆柱销，支撑座为倒T型结构，固定在底板上，位于定位轴下方，支撑座上部设有垂直于底板的定位滑轨，定位滑轨的滑槽内安装有滑轨弹簧，定位棘爪安装在滑槽顶端并与滑轨弹簧连接，定位棘爪中部设有一圆柱销，旋转轮和分度盘依次套装在定位轴上，旋转轮下方设有一弧形档槽，弧形档槽一侧设有限位销，进给棘爪组件固定在旋转轮上方端面上，带动旋转轮与分度盘转动，分度盘上设有与环形零件上分度孔一致的分度槽，分度盘旋转过程中，通过弧形档槽旋转压动圆柱销上下运动，驱动定位棘爪上下运动，卡嵌或脱离分度槽。

进给棘爪组件包含有手柄、手柄弹簧、进给棘爪、手柄滑轨，手柄固定在旋转轮上方端面上，手柄前端设有手柄滑轨，手柄内孔中安装有手柄弹簧，进给棘爪安装在手柄滑轨中并与手柄弹簧连接，操作工人转动手柄，旋转轮转动，进给棘爪通过卡嵌在分度盘上不同的分度槽内，带动分度盘旋转。

底板为钢板，两侧装有把手，并通过螺钉与定位支座和支撑座相连。

定位支座由槽钢、钢板、钢块焊接而成，钢块中间制有连接孔，用于安装两个向心球轴承，定位轴通过两个向心球轴承安装在定位座上。

钻模座为由4块钢板焊接而成Z字结构，钻模座上方安装有吊环，用于起吊工装，钻模座中心安装有钻套，用于引导钻头，与定位支座固定相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本申请提出了一种结构简单、操作方便，能实现重复性精确定位的钻孔方式，适用于类似环形零件上均布的径向法向孔的加工。本申请还可以通过改变分度盘卡槽间距从而实现非均布径向法向孔零件，并且通过改变装置可以实现法兰盘轴向孔的精确定位加工。本申请可通过两组向心球轴承，将定位轴以及定位压紧机构连带被加工零件一次性固定到定位支座上，只需要进给棘爪的往复运动就可实现环形零件的分度孔加工。

以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。

附图说明

图1环形零件钻孔装置轴侧图

图2环形零件钻孔装置结构剖视图

图3棘轮结构图

图中编号说明：1、底板；2、定位支座；3、钻模座；4、定位轴；5、定位压紧机构；6、棘轮进给机构；7、环形零件；8、法兰盘；9、压板；10、带肩螺母；11、支撑座；12、旋转轮；13、分度盘；14、进给棘爪组件；15、定位棘爪；16、定位滑轨；17、滑轨弹簧；18、限位销；19、圆柱销；20、弧形挡槽；21、手柄；22、手柄弹簧；23、进给棘爪；24、手柄滑轨；25向心球轴承；26、钻套；27吊环。

具体实施方式

如图1所示，一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，包括底板1、定位支座2、钻模座3、定位轴4、定位压紧机构5、棘轮进给机构6，定位支座2垂直固定在底板1上，钻模座3固定在定位支座2顶部，钻模座3上的钻套25位于定位压紧机构5上方，定位轴4穿过定位支座2并分别与定位压紧机构5和棘轮进给机构6连接，环形零件7安装在定位压紧机构5上，棘轮进给机构6每次旋转定角，带动定位压紧机构5和环形零7件旋转同样的定角，通过钻套25引导刀具进行钻孔。

定位压紧机构5包含有法兰盘8、压板9、带肩螺母10，法兰盘8安装在定位轴4一端，环形零件7套装在法兰盘8上，压板9穿过定位轴4压在环形零件7上，带肩螺母10锁紧压板9，将环形零件7固定在法兰盘8上。

棘轮进给机构6包含有支撑座11，旋转轮12、分度盘13、进给棘爪组件14、定位棘爪15、定位滑轨16、滑轨弹簧17、限位销18、圆柱销19，支撑座11为倒T型结构，固定在底板1上，位于定位轴4下方，支撑座11上部设有垂直于底板1的定位滑轨16，定位滑轨16的滑槽内安装有滑轨弹簧17，定位棘爪15安装在滑槽顶端并与滑轨弹簧17连接，定位棘爪15中部设有一圆柱销19，旋转轮12和分度盘13依次套装在定位轴4上，旋转轮12下方设有一弧形档槽20，弧形档槽20一侧设有限位销18，进给棘爪组件14固定在旋转轮12上方端面上，带动旋转轮12与分度盘13转动，分度盘13上设有与环形零件7上分度孔一致的分度槽，旋转轮12旋转过程中，通过弧形档槽20旋转压动圆柱销19上下运动，驱动定位棘爪15上下运动，卡嵌或脱离分度槽。

进给棘爪组件14包含有手柄21、手柄弹簧22、进给棘爪23、手柄滑轨24，手柄21固定在旋转轮12上方端面上，手柄21前端设有手柄滑轨24，手柄21内孔中安装有手柄弹簧22，进给棘爪23安装在手柄滑轨24中并与手柄弹簧22连接，操作工人转动手柄21，旋转轮12转动，进给棘爪23通过卡嵌在分度盘13上不同的分度槽内，带动分度盘13旋转。

底板1为钢板，两侧装有把手，并通过螺钉与定位支座2和支撑座11相连。

定位支座2由槽钢、钢板、钢块焊接而成，钢块中间制有连接孔，用于安装两个向心球轴承25，定位轴4通过两个向心球轴承安装在定位支座2上。

钻模座3为由4块钢板焊接而成Z字结构，钻模座3上方安装有吊环27，用于起吊工装，钻模座中心安装有钻套26，用于引导钻头，与定位支座2固定相连。

该钻孔装置使用方法如下：

整个加工过程为将钻孔装置组装到位后，将环形零件7安装到法兰盘8，环形零件7预先加工有一个初孔，利用定位插销通过钻模座3上的钻套26插入环形零件7的初孔，完成定位后，利用压板9压紧环形零件7，拔掉插销后加工第1个孔。然后手握手柄21将进给棘爪组件14向下按压，进给棘爪23按压弹簧22向后退缩，从分度盘13的分度槽退出，同时带动旋转轮12逆时针旋转，利用弧形挡槽20按压圆柱销19，从而带动定位棘爪15压缩滑轨弹簧17沿着定位滑轨16向下运动，当限位销18与圆柱销19接触时，进给棘爪23刚好进入分度盘13的下一个分度槽中，然后再将手柄21向上抬起，带动分度盘13顺时针旋转，从而带动定位轴4旋转，定位轴4带动法兰盘8与环形零件7一起旋转，同时利用弧形挡槽20的曲线特征释放掉对圆柱销19的压力，此时定位棘爪15随着滑轨弹簧17的弹力向上运动，进入到分度盘13的下一个分度槽，则环形零件7进入到下一个孔的加工工位，以此类推可以完成整个零件的加工要求。

与现有技术相比，一般的旋转机构要完成回转运动，基本上都采用棘轮结构，但是现有技术中棘轮结构的定位棘爪，直接采用进给棘爪与分度槽相配合定位，为了满足定位需求，需要采用小间隙配合，但是为了保证进给棘爪在按压过程中操作顺畅又需要采用大间隙配合，结果导致定位需求和操作需求不能同时保证。而且进给棘爪与分度盘的分度槽硬接触，长期使用又会产生磨损，不能满足重复性定位的精确度要求。而本装置将进给棘爪与定位棘爪分开设计，进给棘爪与分度槽间隙比较大，操作起来比较顺畅，定位棘爪与分度槽可以采用更小间隙配合，而且定位滑轨还可提高定位棘爪与轨道配合的精确性，从而更加保证了定位的精确性要求。并且本装置是利用旋转轮的弧形挡槽按压圆柱销，带动定位棘爪上下运动，避免了定位棘爪与分度槽硬接触的摩擦损耗，满足了可重复性定位精度要求。最后现有的棘轮旋转机构一般将进给棘爪做成固定的，然后将手柄安装在分度盘上，利用手柄旋转一周来完成分度盘旋转一周的转动，由于受到机床以及被加工零件的限制，对于操作人员来说操作不方便。而本装置将进给棘爪组件固定到旋转轮上，只需要进给棘爪组件的往复运动就可完成环形零件一圈法向孔的加工，大大简化了操作程序，提高了加工效率，更有利于批量生产。

Claims (7)

1.一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于包括底板、定位支座、钻模座、定位轴、定位压紧机构、棘轮进给机构，定位支座垂直固定在底板上，钻模座固定在定位支座顶部，钻模座上的钻套位于定位压紧机构上方，定位轴穿过定位支座并分别与定位压紧机构和棘轮进给机构连接，环形零件安装在定位压紧机构上，棘轮进给机构每次旋转定角，带动定位压紧机构和环形零件旋转同样的定角，通过钻套引导刀具进行钻孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的定位压紧机构包含有法兰盘、压板、带肩螺母，法兰盘安装在定位轴一端，环形零件套装在法兰盘上，压板穿过定位轴压在环形零件上，带肩螺母锁紧压板，将环形零件固定在法兰盘上。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的棘轮进给机构包含有支撑座、旋转轮、分度盘、进给棘爪组件、定位棘爪、定位滑轨、滑轨弹簧、限位销、圆柱销，支撑座为倒T型结构，固定在底板上，位于定位轴下方，支撑座上部设有垂直于底板的定位滑轨，定位滑轨的滑槽内安装有滑轨弹簧，定位棘爪安装在滑槽顶端并与滑轨弹簧连接，定位棘爪中部设有一圆柱销，旋转轮和分度盘依次套装在定位轴上，旋转轮下方设有一弧形档槽，弧形档槽一侧设有限位销，进给棘爪组件固定在旋转轮上方端面上，带动旋转轮与分度盘转动，分度盘上设有与环形零件上分度孔一致的分度槽，分度盘旋转过程中，通过弧形档槽旋转压动圆柱销上下运动，驱动定位棘爪上下运动，卡嵌或脱离分度槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的进给棘爪组件包含有手柄、手柄弹簧、进给棘爪、手柄滑轨，手柄固定在旋转轮上方端面上，手柄前端设有手柄滑轨，手柄内孔中安装有手柄弹簧，进给棘爪安装在手柄滑轨中并与手柄弹簧连接，操作工人转动手柄，旋转轮转动，进给棘爪通过卡嵌在分度盘上不同的分度槽内，带动分度盘旋转。

5.根据权利要求1所述一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的底板为钢板，两侧装有把手，并通过螺钉与定位支座和支撑座相连。

6.根据权利要求1所述一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的定位支座，其特征在于定位支座由槽钢、钢板、钢块焊接而成，钢块中间制有连接孔，用于安装两个向心球轴承，定位轴通过两个向心球轴承安装在定位座上。

7.根据权利要求1所述的一种用于加工带有分度孔的环形零件的钻孔装置，其特征在于所述的钻模座为由4块钢板焊接而成Z字结构，钻模座上方安装有吊环，用于起吊工装，钻模座中心安装有钻套，用于引导钻头，与定位支座固定相连。

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