可定位、可旋转的钻孔专用夹具的制作方法

文档序号:15345713发布日期:2018-09-04 22:44阅读:128来源:国知局

本发明属于工件钻孔技术领域,具体涉及可定位、可旋转的钻孔专用夹具。



背景技术:

用钻头在实体材料上加工出孔的操作叫做钻孔,各种零件的孔加工,除去一部分由车、镗、铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的。在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动:主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动)。现有的钻孔操作所采用的夹具大多结构设计较为简单,单次只能夹持一件工件进行钻孔操作,导致加工效率低,劳动强度大,加工成本高。



技术实现要素:

本发明目的是:旨在提供可定位、可旋转的钻孔专用夹具,其单次可夹持多件工件进行钻孔操作,而且工件定位简单可靠,安装和拆卸操作方便,大大提高了加工效率,减小了劳动强度,降低了加工成本。

为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

可定位、可旋转的钻孔专用夹具,包括桌面板、夹持组件和定位组件,

所述的桌面板开设有装配孔;

所述的夹持组件包括第一电机、固定环板、下旋转环板和上旋转环板,所述的第一电机为步进电机,所述第一电机的动力输出轴垂直向上,所述第一电机的下部外壁固定安装在装配孔内,所述第一电机的顶部外壁固定有三个均匀分布的水平支撑条,所述水平支撑条的上表面外端向上垂直固定有支杆,所述支杆的上端可拆卸安装有与水平支撑条正对的支撑块,所述支撑块的上表面开设有与固定环板的下部匹配的缺槽,所述的固定环板卡在三个缺槽内并固定,所述固定环板、下旋转环板和上旋转环板的外径尺寸相等,所述固定环板的上表面开设有环状凹槽,所述的环状凹槽内卡设有卡环,所述卡环的上表面向上垂直一体成型有多根呈圈状均匀分布的套杆,所述卡环的下表面镶嵌有多个可转动且呈圈状均匀分布的滚珠,所述的卡环可沿着环状凹槽旋转,所述下旋转环板的上表面开设有环状卡槽,所述下旋转环板的上表面于环状卡槽对应的位置开设有多个呈圈状均匀分布的下阶梯形通孔,所述下阶梯形通孔的上部大口径尺寸大于环状卡槽的槽宽尺寸,所述下阶梯形通孔的下部小口径尺寸小于环状卡槽的槽宽尺寸,所述下阶梯形通孔的上部深度尺寸大于环状卡槽的槽深尺寸,所述的下阶梯形通孔内可拆卸套设有导套,所述套杆的顶端穿过导套,所述上旋转环板上正对下阶梯形通孔的位置开设有与下阶梯形通孔相同的上阶梯形通孔,相邻两个所述的上阶梯形通孔之间开设有缺口,所述缺口的宽度尺寸小于上阶梯形通孔的上部大口径尺寸,所述缺口的深度尺寸小于上阶梯形通孔的上部深度尺寸,所述上阶梯形通孔和缺口相通连接构成环状,所述下旋转环板和上旋转环板于环以内的位置开设有多个呈圈状均匀分布的安装孔,所述下旋转环板和上旋转环板通过安装孔可拆卸安装有螺柱,所述的上阶梯形通孔和缺口内分别可拆卸卡设有夹套和卡片,所述的夹套和卡片一体成型构成环状,所述上旋转环板的下表面于安装孔以内的位置一体成型内凸圈,所述内凸圈的内壁与第一电机的动力输出轴固定,所述内凸圈的下端可穿过下旋转环板,所述上旋转环板的下表面边缘一体成型有外凸圈,所述外凸圈的高度尺寸为内凸圈高度尺寸的五分之一,所述外凸圈开设有多个呈圈状均匀分布的定位缺口,所述的定位缺口正好位于相邻两个上阶梯形通孔之间,所述定位缺口内可拆卸卡设有定位块,所述定位块的外端开设有定位孔;

所述的定位组件包括三个气缸,所述的气缸与水平支撑条交错并位于同一个圈上,所述气缸的底部与桌面板垂直固定,所述气缸的上部推杆的顶端开设有u形卡槽,三个所述的u形卡槽内卡设有定位环,所述定位环的内径尺寸大于固定环板的外径尺寸,所述定位环的下表面可由支撑块的上表面限位,所述定位环的上表面正对定位孔的位置一体成型有定位杆,所述定位杆的上端可穿入定位孔内。

采用本发明的技术方案,使用时,将与夹套数量相等的工件插入夹套并固定,然后启动三个气缸,使三个气缸的上部推杆向下收缩,从而带动定位环向下移动,以使定位杆从定位孔中脱出,启动第一电机并关闭气缸,第一电机的动力输出轴带动内凸圈转动,从而实现上旋转环板的转动,由于下旋转环板和上旋转环板通过安装孔可拆卸安装有螺柱,故上旋转环板转动的同时将带动下旋转环板同步转动,由于套杆的顶端穿过导套,在下旋转环板转动的过程中,将对套杆产生一个推力,从而带动卡环沿着环状凹槽旋转,由于第一电机为步进电机,每次启动可使动力输出轴旋转一个固定的角度,而这个角度就是相邻两个夹套中心之间的夹角,也即相邻两个夹持工件中心之间的夹角,当旋转到位后,关闭第一电机并启动气缸,使工件的位置固定,且使三个气缸的上部推杆向上伸出,从而带动定位环向上移动,以使定位杆的上端伸入定位孔中,关闭气缸,为后序的钻孔操作做好准备。本发明单次可夹持多件工件进行钻孔操作,而且工件定位简单可靠,安装和拆卸操作方便,大大提高了加工效率,减小了劳动强度,降低了加工成本。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;

图1为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例的立体结构示意图一(旋转时);

图2为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例的立体结构示意图二(定位时);

图3为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中夹持组件的立体结构示意图;

图4为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中第一电机的立体结构示意图;

图5为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中第一电机与固定环板安装的立体结构示意图;

图6为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中固定环板、下旋转环板和上旋转环板安装的立体结构示意图一;

图7为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中固定环板、下旋转环板和上旋转环板安装的立体结构示意图二;

图8为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中卡环的立体结构示意图;

图9为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中下旋转环板的立体结构示意图;

图10为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中上旋转环板的立体结构示意图一;

图11为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中上旋转环板的立体结构示意图二;

图12为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中夹套和卡片的立体结构示意图;

图13为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中上旋转环板安装的立体结构示意图一;

图14为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中上旋转环板安装的立体结构示意图二;

图15为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中定位组件定位状态的立体结构示意图;

图16为本发明可定位、可旋转的钻孔专用夹具实施例中定位组件与桌面板安装的立体结构示意图;

图示中的符号说明如下:

13.桌面板,130.装配孔,20.第一电机,200.水平支撑条,201.支杆,202.支撑块,21.固定环板,210.卡环,2100.套杆,2101.滚珠,211.环状凹槽,22.下旋转环板,220.环状卡槽,2200.导套,23.上旋转环板,230.上阶梯形通孔,2300.夹套,231.缺口,2310.卡片,232.安装孔,2320.螺柱,233.定位缺口,2330.定位块,24.气缸,240.定位环,241.定位杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1~图16所示,本发明的可定位、可旋转的钻孔专用夹具,包括桌面板13、夹持组件和定位组件,

桌面板13开设有装配孔130;

夹持组件包括第一电机20、固定环板21、下旋转环板22和上旋转环板23,第一电机20为步进电机,第一电机20的动力输出轴垂直向上,第一电机20的下部外壁固定安装在装配孔130内,第一电机20的顶部外壁固定有三个均匀分布的水平支撑条200,水平支撑条200的上表面外端向上垂直固定有支杆201,支杆201的上端可拆卸安装有与水平支撑条200正对的支撑块202,支撑块202的上表面开设有与固定环板21的下部匹配的缺槽,固定环板21卡在三个缺槽内并固定,固定环板21、下旋转环板22和上旋转环板23的外径尺寸相等,固定环板21的上表面开设有环状凹槽211,环状凹槽211内卡设有卡环210,卡环210的上表面向上垂直一体成型有多根呈圈状均匀分布的套杆2100,卡环210的下表面镶嵌有多个可转动且呈圈状均匀分布的滚珠2101,卡环210可沿着环状凹槽211旋转,下旋转环板22的上表面开设有环状卡槽220,下旋转环板22的上表面于环状卡槽220对应的位置开设有多个呈圈状均匀分布的下阶梯形通孔,下阶梯形通孔的上部大口径尺寸大于环状卡槽220的槽宽尺寸,下阶梯形通孔的下部小口径尺寸小于环状卡槽220的槽宽尺寸,下阶梯形通孔的上部深度尺寸大于环状卡槽220的槽深尺寸,下阶梯形通孔内可拆卸套设有导套2200,套杆2100的顶端穿过导套2200,上旋转环板23上正对下阶梯形通孔的位置开设有与下阶梯形通孔相同的上阶梯形通孔230,相邻两个上阶梯形通孔230之间开设有缺口231,缺口231的宽度尺寸小于上阶梯形通孔230的上部大口径尺寸,缺口231的深度尺寸小于上阶梯形通孔230的上部深度尺寸,上阶梯形通孔230和缺口231相通连接构成环状,下旋转环板22和上旋转环板23于环以内的位置开设有多个呈圈状均匀分布的安装孔232,下旋转环板22和上旋转环板23通过安装孔232可拆卸安装有螺柱2320,上阶梯形通孔230和缺口231内分别可拆卸卡设有夹套2300和卡片2310,夹套2300和卡片2310一体成型构成环状,上旋转环板23的下表面于安装孔232以内的位置一体成型内凸圈,内凸圈的内壁与第一电机20的动力输出轴固定,内凸圈的下端可穿过下旋转环板22,上旋转环板23的下表面边缘一体成型有外凸圈,外凸圈的高度尺寸为内凸圈高度尺寸的五分之一,外凸圈开设有多个呈圈状均匀分布的定位缺口233,定位缺口233正好位于相邻两个上阶梯形通孔230之间,定位缺口233内可拆卸卡设有定位块2330,定位块2330的外端开设有定位孔;

定位组件包括三个气缸24,气缸24与水平支撑条200交错并位于同一个圈上,气缸24的底部与桌面板13垂直固定,气缸24的上部推杆的顶端开设有u形卡槽,三个u形卡槽内卡设有定位环240,定位环240的内径尺寸大于固定环板21的外径尺寸,定位环240的下表面可由支撑块202的上表面限位,定位环240的上表面正对定位孔的位置一体成型有定位杆241,定位杆241的上端可穿入定位孔内。

本实施例中,使用时,将与夹套2300数量相等的工件插入夹套2300并固定,然后启动三个气缸24,使三个气缸24的上部推杆向下收缩,从而带动定位环240向下移动,以使定位杆241从定位孔中脱出,启动第一电机20并关闭气缸24,第一电机20的动力输出轴带动内凸圈转动,从而实现上旋转环板23的转动,由于下旋转环板22和上旋转环板23通过安装孔232可拆卸安装有螺柱2320,故上旋转环板23转动的同时将带动下旋转环板22同步转动,由于套杆2100的顶端穿过导套2200,在下旋转环板22转动的过程中,将对套杆2100产生一个推力,从而带动卡环210沿着环状凹槽211旋转,由于第一电机20为步进电机,每次启动可使动力输出轴旋转一个固定的角度,而这个角度就是相邻两个夹套2300中心之间的夹角,也即相邻两个夹持工件中心之间的夹角,当旋转到位后,关闭第一电机20并启动气缸24,使工件的位置固定,且使三个气缸24的上部推杆向上伸出,从而带动定位环240向上移动,以使定位杆241的上端伸入定位孔中,关闭气缸24,为后序的钻孔操作做好准备。

作为优选方案,夹套2300的内壁可拆卸安装有弹性垫,弹性垫的内壁均匀分布有弹性凸起,弹性凸起的高度尺寸为0.5±0.15㎜,弹性凸起的断面为三分之一圆,相邻两个弹性凸起之间的距离尺寸为0.4±0.25㎜。这样的设计,工件的夹持效果较佳,有利于高精度钻孔操作,大大改善工件钻孔的质量,进一步降低生产成本。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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