一种浮动定位销及定位方法与流程

本发明属于定位销领域，涉及一种浮动定位销及定位方法。

背景技术：

定位销的作用就是限制物品的自由运动度。浮动定位销机构在毛坯加工中很常见，遵循“一面两销”原理，使用毛坯预铸孔完成零件的定位加工。

现有的浮动定位销机构主要由圆柱锥销、菱形锥销、定位销座、弹簧和限位螺钉构成，定位销通常是定位端与滑动端设计为一个整体，且在定位销上加工一键槽，通过使用限位螺钉实现定位销角向限位和行程限位，定位销设计和加工比较复杂，制作成本高，且限位螺钉比较容易脱落丢失，影响夹具使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种浮动定位销及定位方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种浮动定位销，包括定位销本体、弹簧、销座以及封堵件；

定位销本体的第一端用于工件定位，第二端伸入销座上开设的销座孔内，定位销本体的第二端的末端上设置环形凸起；弹簧一端与定位销本体的第二端的端面连接，另一端与封堵件连接，封堵件与销座孔连接；

销座孔包括连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的直径小于第二通孔，定位销本体的第二端能在销座孔内轴向移动，环形凸起位于第二通孔内部，环形凸起的直径大于第一通孔；

定位销本体的第二端与销座孔均为偏心结构；且定位销本体的第二端与销座孔的偏心量相同。

本发明浮动定位销进一步的改进在于：

定位销本体的第一端为锥销帽，所述定位销本体的第二端为滑杆，锥销帽和滑杆通过联接螺栓连接。

锥销帽和滑杆通过两个联接螺栓连接，滑杆上开设的两个联接螺纹孔的中心线连线与滑杆的偏心矢量方向垂直。

封堵件为螺塞，螺塞与销座孔螺纹连接。

定位销本体的第二端的端面上开设用于容纳弹簧一端的弹簧孔。

定位销本体的第二端与销座孔的偏心量△d：

0<△d<d1-d2/2

其中：d1为第二通孔直径，d2为第一通孔直径。

定位销本体的第二端与销座孔的偏心量△d＝(d1-d2)/4；

其中：d1为第二通孔直径，d2为第一通孔直径。

本发明还公开了：

一种浮动定位销的定位方法，包括以下步骤：

s1：将两个销座分别固定在夹具上开设的两个安装孔上，销座孔的偏心矢量方向与夹具上开设的两个安装孔的中心连线方向相同；

s2：从销座孔底部依次将定位销本体的第二端、弹簧和封堵件装入销座孔中；

s3：将定位销本体的第一端与定位销本体的第二端连接，通过夹具进行待定位零件的定位；

s4：当待定位零件的定位孔出现尺寸偏差无法定位时，将定位销本体的第一端与定位销本体的第二端分离，更换新的定位销本体的第一端，再通过夹具进行待定位零件的定位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明定位销，通过在定位销本体的第二端的末端上设置环形凸起，环形凸起位于第二通孔内部，环形凸起的直径大于第一通孔，将第一通孔和第二通孔的连接处的台阶面作为定位销本体的第二端在销座孔内部轴向移动向上滑动临界点，弹簧受压形变量最大时即为定位销本体的第二端的向下临界点，实现定位销本体的第二端的轴向行程限位。通过将定位销本体的第二端与销座孔均设计为偏心结构；且定位销本体的第二端与销座孔的偏心量相同，在保证定位销本体的第二端在销座孔的轴向移动的同时，来限制定位销本体的第二端在销座孔中轴向转动，从而保证浮动定位销的角向要求。相较于现有的浮动定位销的限位键槽方式，本发明轴向限位由线接触槽限位变为面接触滑杆和销座孔圆柱面限位，限位更稳定可靠，可靠性更高，加工工艺性更好，装配关系更简单。同时，本发明结构简单，便于安装使用，成本低。

进一步的，定位销本体的第一端为锥销帽，定位销本体的第二端为滑杆，锥销帽和滑杆通过联接螺栓连接，螺栓联接的方式，方便拆卸和更换锥销帽，更加方便和经济。同时，避免由于浇铸的毛坯预铸孔尺寸偏差较大，造成锥销帽尺寸偶有不合适，需报废重新设计整个定位销本体，浪费比较严重的情况的发生。

进一步的，滑杆上开设的两个联接螺纹孔的中心线连线与滑杆的偏心矢量方向垂直，保证圆销、菱销固定在滑竿上后，菱销的削边方向位于两销的联线方向上，符合一面两销定位原理。

进一步的，封堵件为螺塞，螺塞与销座孔螺纹连接，安装方便，连接稳定。

进一步的，定位销本体的第二端的端面上开设用于容纳弹簧一端的弹簧孔，加强弹簧和定位销本体的第二端的连接稳定性。

进一步的，定位销本体的第二端与销座孔的偏心量取值介于0和第二通孔直径与第一通孔直径差值的一半之间，可有效控制滑竿在销座中的轴向转动，同时方便拆装。

本发明定位方法，销座孔的偏心矢量方向与夹具上开设的两个安装孔的中心连线方向相同，因为偏心的销座孔与偏心轴滑竿有且只能沿偏心矢量方向装配在一起，从而限制了偏心轴滑竿的旋转自由度，保证装配后菱销的削边方向位于两销的联线方向上，保证圆销机构与菱销机构的角向要求，符合一面两销定位原理，定位方式简单、稳定。当待定位零件的定位孔出现尺寸偏差无法定位时，将定位销本体的第一端与定位销本体的第二端分离，更换新的定位销本体的第一端，提高定位效率，节省成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明滑杆的俯视图；

图3为图2的a-a方向剖视图；

图4为本发明销座的俯视图；

图5为图4的b-b方向剖视图；

图6为一面两销定位时两销孔矢量方向示意；

图7为现有浮动注销的结构示意图；

图8为现有浮动注销的定位锥销结构示意图。

其中：1-螺塞；2-弹簧；3-销座；4-滑杆；5-锥销帽；6-联接螺栓；7-限位螺钉；8-定位锥销；9-限位键槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-6，本发明浮动定位销，包括定位销本体、弹簧2、销座3以及封堵件；定位销本体的第一端用于工件定位，第二端伸入销座3上开设的销座孔内，定位销本体的第二端的末端上设置环形凸起；弹簧2一端与定位销本体的第二端的端面连接，且该端面上开设用于容纳弹簧2一端的弹簧孔，另一端与封堵件连接，封堵件与销座孔连接。

销座孔包括连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的直径小于第二通孔，定位销本体的第二端能在销座孔内轴向移动，环形凸起位于第二通孔内部，限位凸起的直径大于第一通孔；定位销本体的第二端与销座孔均为偏心结构；且定位销本体的第二端与销座孔的偏心量和偏心矢量方向相同。

定位销本体的第二端与销座孔的偏心量△d：0<△d<d1-d2/2；其中：d1为第二通孔直径，d2为第一通孔直径。定位销本体的第二端与销座孔的偏心矢量方向通过待加工零件上两定位销孔联线的矢量方向确定。定位销本体的第一端为锥销帽5，定位销本体的第二端为滑杆4，锥销帽5和滑杆4通过两个联接螺栓6连接，滑杆4上开设的两个联接螺纹孔的中心线的连线与定位销本体的第二端与销座孔的偏心矢量方向垂直。锥销帽5和滑杆4螺栓连接的方式，方便拆卸和更换锥销帽5，避免由于浇铸的毛坯预铸孔尺寸偏差较大，造成锥销帽尺寸偶有不合适，需报废重新设计整个定位销本体，浪费比较严重的情况的发生。

本实施例中，封堵件为螺塞1，螺塞1与销座孔螺纹连接，便于安装和拆卸维修，连接稳定。定位销本体的第二端与销座孔的偏心量△d＝(d1-d2)/4。

下面详细介绍本发明的原理：

首先，参见图7和8，现有的浮动定位销机构，主要由定位锥销8、限位螺钉7、定位销座3、弹簧2和螺塞1组成，定位锥销8上加工有限位键槽9，通过限位螺钉7限制定位锥销8行程，保证角向要求，定位锥销8的设计加工复杂，且制作成本高。

再次参见图1-6，本发明浮动定位销，对以上现有的浮动定位销机构进行了改进，将定位锥销8设计为两部分，分别为锥销帽5和滑杆4，锥销帽5和滑杆4通过联接螺栓6连接，方便拆卸和更换。同时，滑杆4设计成阶梯状结构，实现轴向行程限位；销座孔设计成偏心结构，滑杆4阶梯轴也设计成偏心结构，且销座孔和滑杆4偏心量保持一致，这样滑杆4轴与销座3装配后，轴向转动被限制，只存在轴向的滑移动作，轴向限位由线接触槽限位变为面接触圆柱面限位，限位更稳定可靠，装配关系更简单。

在设计销座3时，销座孔的偏心矢量方向和偏心量大小是两个至关重要的参数。偏心矢量方向决定了圆柱锥销机构与菱形锥销机构装配后两定位销中心连线的方位，零件上用于定位的两孔确定后，偏心矢量角度β也就确定，x为两孔水平距离，y为两孔竖直距离。

偏心量大小△d取决于销座阶梯孔d1和d2的孔径，取值介于0和d1-d2/2之间，一般取中间值即可，即△d＝(d1-d2)/4。

滑杆4设计成阶梯状，销座孔的第一通孔和第二通孔连接处的沉台面即为滑杆4向上滑动临界点，弹簧2受压形变量最大时即为滑杆4向下临界点。滑杆4偏心量大小与销座孔保持一致，设计中亦要保证滑杆4上两个联接螺纹孔中心线连线与偏心矢量方向垂直。

本发明的制作方法：

a1：确定滑杆4与销座孔的偏心量△d和偏心矢量方向并完成滑杆4与销座3的加工，其中：0<△d<d1-d2/2，d1为第二通孔直径，d2为第一通孔直径；根据代加工工件的定位孔完成锥销帽5的加工；

a2：从销座3底部将偏心滑杆4装入销座孔中，此时滑杆4在销座孔中只能做上下滑动，而不能转动；

a3：依次从销座3底部装入弹簧2和螺塞1；

a4：将锥销帽5通过联接螺栓6固定在滑杆4上，至此完成浮动定位销的制作。

本发明还公开了一种定位方法，包括以下步骤：

s1：将两个销座3分别固定在夹具上开设的两个安装孔上，销座孔的偏心矢量方向与夹具上开设的两个安装孔的中心连线方向相同；

s2：从销座孔底部依次将定位销本体的第二端、弹簧2和封堵件装入销座孔中；

s3：将定位销本体的第一端与定位销本体的第二端连接，通过夹具进行待定位零件的定位；

s4：当待定位零件的定位孔出现尺寸偏差无法定位时，将定位销本体的第一端与定位销本体的第二端分离，更换新的定位销本体的第一端，再通过夹具进行待定位零件的定位。

本发明改变了现有的浮动定位销机构，将现有的整体式定位锥销8分开为锥销帽5和滑杆4设计，兼容性更广，锥销帽5替换更加方便和经济。此外将滑杆4设计成阶梯轴样式实现滑杆4轴向行程限位，同时取消现有机构定位锥销8中的限位键槽9结构，而是通过在销座3上做偏心的销座孔和偏心轴滑杆4来限制滑杆4在销座孔中的轴向转动，从而保证圆销机构与菱销机构的角向要求，因为偏心的销座孔与偏心轴滑竿有且只能沿偏心矢量方向装配在一起，从而限制了偏心轴滑竿的旋转自由度，保证装配后菱销的削边方向位于两销的联线方向上，即满足角向要求，符合一面两销定位原理。整个浮动定位销设计更加简单，加工工艺性更好，可靠性更高。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。