一种压电陀螺振梁钻孔工装的制作方法

本发明属于压电陀螺制造领域，尤其涉及一种压电陀螺振梁钻孔工装。

背景技术：

振梁是压电陀螺的核心部件，振梁为条形结构，其两端分别开有一个上下贯通的孔，这两个孔设计成关于振梁的中心线对称。并且，两个孔的对称度很重要，它会影响整个压电陀螺的测量精度，进而影响压电陀螺的性能，为此需要特别保证振梁两端的孔对称度。

目前，我们一般采用高精度镗床来加工振梁两端的孔，通过这种加工方式能很好地保证孔的加工精度和对称度要求，然而高精度镗床成本较高，一台高精度镗床的成本在数十万，这样就会大幅增加制造成本。为此，急需在保证两个孔对称度要求的前提下，降低加工成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种压电陀螺振梁钻孔工装，欲通过本工装装夹振梁后钻孔，在保证两个孔对称度的前提下，有效降低成本。

本发明的技术方案如下：一种压电陀螺振梁钻孔工装，其特征在于：包括底座(1)和连接螺钉(21)，其中底座(1)的前侧水平设有第一千分尺组件，该底座(1)的右端水平设有第二千分尺组件，这两个千分尺组件位于同一水平面内，其结构相同，且相互垂直；所述第一千分尺组件包括千分尺(2)和定位钢珠(6)，其中千分尺(2)的外壳安装在千分尺座(3)的水平安装孔中，并通过前锁紧螺钉(4)锁紧在千分尺座(3)上，该千分尺座通过螺钉与所述底座(1)的前侧面固定；所述千分尺(2)的表头位于底座(1)上方，该千分尺表头的后端同轴固设有一个钢珠套(5)，在钢珠套(5)的后孔口装有一个所述定位钢珠(6)；

所述底座(1)顶面的后部左右并排固定有两个限位块(7)，这两个限位块之间形成一个前后贯通的V形槽，在V形槽的槽口处设有一个可前后移动的滑块(8)；所述滑块(8)上方水平设有一块压板(9)，该压板的左、右端均分别通过压板螺钉(10)与对应的限位块(7)固定，从而将滑块(8)压紧在所述V形槽内；所述滑块(8)底面的左、右端分别固设有一个钢球保持架(11)，每个钢球保持架前、后部的安装孔中分别转动配合有一个滚动钢球(12)，这些滚动钢球与所述V形槽对应的槽壁点接触；

所述滑块(8)顶面的后部竖直固设有一根检测定位销(13)，在检测定位销正后方设有一个检测定位块(14)，该检测定位块的前侧面与检测定位销(13)外圆面固定，且检测定位销(13)及检测定位块(14)均位于所述压板(9)后部的U形让位缺口(9a)中；所述检测定位块(14)的后侧面与千分表(15)的表头接触，该千分表与所述第一千分尺组件的千分尺(2)同轴设置，而千分表(15)的表壳安装在千分表座(16)的水平安装孔中，并由后锁紧螺钉(17)锁紧在千分表座(16)上，且千分表座(16)的前侧面与所述底座(1)后侧面固定；

所述千分表座(16)的后侧面垂直固定有一根支点螺钉(18)和一根限位销(19)，其中支点螺钉(18)位于限位销(19)左侧，装夹杆(20)中部的定位孔与支点螺钉(18)间隙配合，装夹杆(20)右端的导向孔与限位销(19)间隙配合；所述连接螺钉(21)位于支点螺钉(18)和限位销(19)之间，该连接螺钉的尾部穿过装夹杆(20)上的过孔后，与所述滑块(8)的后侧面垂直固定；所述连接螺钉(21)的轴心线与千分表(15)轴心线在同一竖直面内，在连接螺钉(21)上套装有一根弹簧(22)，该弹簧的前侧与所述滑块(8)后侧面抵接，弹簧(22)后侧与所述千分表座(16)前侧面抵接；当扳动所述装夹杆(20)左端时，可带动装夹杆(20)右端绕支点螺钉(18)向后摆动，从而带动连接螺钉(21)及滑块(8)一起向后移动，放开所述装夹杆(20)左端时，滑块(8)在所述弹簧(22)作用下前移复位；

装夹振梁(Z)时，所述第二千分尺组件的定位钢珠(6)对定位振梁(Z)轴向定位，所述第一千分尺组件的定位钢珠(6)和滑块(8)相配合定位振梁(Z)的前后位置。

钻孔之前，将本钻孔工装的底座1定位在高精度钻床的工作台上。装夹振梁时，先扳动装夹杆左端，使装夹杆右端绕支点螺钉向后做微量摆动，从而带动连接螺钉及滑块一起向后移动，以便留出装夹位置，并将振梁放在滑块前侧的底座顶面上；使振梁的右端与第二千分尺组件的定位钢珠点接触，振梁的前侧与第一千分尺组件的定位钢珠点接触，通过控制两个千分尺组件的千分尺可调整振梁的左右位置和前后位置，最后放开扳动装夹杆的左端，由滑块压紧振梁的后侧，以便钻床的钻头在振梁右部钻孔；钻完一个孔后，将振梁取下后并将振梁的左右换向。换向钻孔时，不动两个千分尺组件的千分尺，千分表的读数也应该与换向钻孔之前相同，这样才能定位准确，最后在振梁的左部钻孔，从而在振梁的左、右部钻孔，这样就能有效保证两个孔的对称度。

需要指出的是，本发明采用高精度的千分尺定位振梁的位置，并采用定位钢珠与振梁点接触的方式有效保证定位精度；同时，本案的滑块采用滚动钢球支撑在所述V形槽的槽壁上，而滚动钢球又与V形槽对应的槽壁点接触，这样也能保证滑块向前移动的精度，从而保证滑块直线向前移动，进而保证装夹精度。另外，本案采用千分表与检测定位销、检测定位块(14)相结合，有效确定滑块的位置，且两个千分尺组件、滑块的滑动定位结构及千分表与检测定位销、检测定位块(14)有机地结合在一起，形成一个相互作用、密切联系的整体，这样就能有效保证振梁换向前、后的定位位置一致，以便钻头在振梁两端的相同位置钻孔，从而可靠地保证两个孔的对称度。

考虑到振梁厚度薄，精度要求高，装夹时不能让振梁发生形变，所以本案采用钻孔方式加工。与镗孔方式相比，高精度钻床的成本才几千块钱，比高精度镗床的数十万大幅降低，这样就大幅降低了设备成本和加工成本。本钻孔工装能快速、精确地定位振梁的两端，以便高精度钻床的钻头在一根振梁的两端钻孔，并能可靠地保证一根振梁上两个孔的对称度，从而保证压电陀螺的加工精度，这样就在保证一根振梁上两个孔对称度的前提下，大幅降低了设备成本和加工成本，很好地克服了现有技术的缺陷。

作为优选，所述压板(9)通过四颗压板螺钉(10)与限位块(7)固定，这四颗压板螺钉(10)位于同一矩形的四个定点上。

为了便于制造，所述检测定位块(14)通过粘接剂与检测定位销(13)固定。

有益效果：本钻孔工装能快速、精确地定位振梁的两端，以便高精度钻床的钻头在一根振梁的两端钻孔，并能可靠地保证一根振梁上两个孔的对称度，从而保证压电陀螺的加工精度，这样就在保证一根振梁上两个孔对称度的前提下，大幅降低了设备成本和加工成本，加工效率高，很好地克服了现有技术的缺陷，且本钻孔工装的结构简单，装夹方便、快捷。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的A向放大视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、2所示，一种压电陀螺振梁钻孔工装，主要由底座1、第一千分尺组件和第二千分尺组件等构成。其中，底座1的前侧水平设有第一千分尺组件，该底座1的右端水平设有第二千分尺组件，这两个千分尺组件位于同一水平面内，其结构相同，且相互垂直。第一千分尺组件包括千分尺2和定位钢珠6，其中千分尺2的外壳安装在千分尺座3的水平安装孔中，并通过前锁紧螺钉4锁紧在千分尺座3上，该千分尺座3通过螺钉与底座1的前侧面固定。千分尺2的表头位于底座1上方，该千分尺2表头的后端同轴固设有一个钢珠套5，在钢珠套5后孔口以滚动配合的方式装有一个定位钢珠6。转动千分尺2的手柄时，可带动钢珠套5及定位钢珠6轴向移动，且定位钢珠6与振梁Z点接触不仅能减小振梁Z的变形量，而且定位钢珠6与千分尺2配合可以有效提高定位精度。

底座1顶面的后部左右并排固定有两个限位块7，这两个限位块7之间形成一个前后贯通的V形槽，在V形槽的槽口处设有一个可前后移动的滑块8，该滑块8的前侧面为竖直面，该竖直面用于与振梁Z的后侧面接触。滑块8上方水平设有一块压板9，该压板9的左、右端均分别通过压板螺钉10与对应的限位块7固定，从而将滑块8压紧在V形槽内。在本案中，压板9通过四颗压板螺钉10与限位块7固定，这四颗压板螺钉10位于同一矩形的四个定点上。滑块8底面的左、右端分别固设有一个钢球保持架11，每个钢球保持架11前、后部的安装孔中分别转动配合有一个滚动钢球12，这些滚动钢球12与V形槽对应的槽壁点接触，以便保持定位精度。

如图1、2所示，滑块8顶面的后部竖直固设有一根检测定位销13，在检测定位销正后方设有一个检测定位块14，该检测定位块的前侧面与检测定位销13外圆面固定，且检测定位销13及检测定位块14均位于压板9后部的U形让位缺口9a中。在本案中，检测定位块14通过粘接剂与检测定位销13固定。检测定位块14的后侧面与千分表15的表头接触，该千分表15与第一千分尺组件的千分尺2同轴设置。千分表15的表壳安装在千分表座16的水平安装孔中，并由后锁紧螺钉17锁紧在千分表座16上，且千分表座16的前侧面与底座1后侧面贴合，并通过螺钉固定在一起。

千分表座16的后侧面垂直固定有一根支点螺钉18和一根限位销19，其中支点螺钉18位于限位销19左侧，且支点螺钉18和限位销19位于同一水平面内。装夹杆20中部的定位孔与支点螺钉18间隙配合，装夹杆20右端的导向孔与限位销19间隙配合，这样就使装夹杆20可相对于支点螺钉18和限位销19做微量的摆动，从而将支点螺钉18当做杠杆的支点，且限位销19主要对装夹杆20导向和限位，防止装夹杆20任意地窜动。

连接螺钉21位于支点螺钉18和限位销19之间，该连接螺钉21的尾部穿过装夹杆20上的过孔后，与滑块8的后侧面垂直固定。连接螺钉21的轴心线与千分表15轴心线在同一竖直面内，在连接螺钉21上套装有一根弹簧22，该弹簧22的前侧与滑块8后侧面抵接，弹簧22后侧与千分表座16前侧面抵接。当扳动装夹杆20左端时，可带动装夹杆20右端绕支点螺钉18向后做微量摆动，从而带动连接螺钉21及滑块8一起向后移动。放开装夹杆20左端时，滑块8及连接螺钉21在弹簧22作用下前移复位，且连接螺钉21的头部可由装夹杆20限位，从而限制滑块8向前移动的极限位置。

钻孔之前，将本钻孔工装的底座1定位在高精度钻床的工作台上。装夹振梁Z时，先扳动装夹杆20左端，使装夹杆20右端绕支点螺钉18向后做微量摆动，从而带动连接螺钉21及滑块8一起向后移动，以便留出装夹位置，并将振梁Z放在滑块8前侧的底座1顶面上；使振梁Z的右端与第二千分尺组件的定位钢珠6点接触，振梁Z的前侧与第一千分尺组件的定位钢珠6点接触，通过控制两个千分尺组件的千分尺可调整振梁Z的左右位置和前后位置，最后放开扳动装夹杆20的左端，由滑块8压紧振梁Z的后侧，以便钻床的钻头在振梁Z右部钻孔；钻完一个孔后，将振梁Z取下后并将振梁Z的左右换向。换向钻孔时，不动两个千分尺组件的千分尺，千分表15的读数也应该与换向钻孔之前相同，这样才能定位准确，最后在振梁Z的左部钻孔，从而在振梁Z的左、右部钻孔，这样就能有效保证一根振梁Z上两个孔的对称度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。