一种缸盖加工工装零点快速定位基准夹具的制作方法

1.本发明属于缸盖加工技术领域，具体涉及一种缸盖加工工装零点快速定位基准夹具。


背景技术：

2.柴油机是船舶的心脏，而柴油机缸盖作为柴油机的重要件，它性能轻者会影响柴油机机械效率的下降，重者会造成活塞拉缸、拉瓦，甚至会破坏整台柴油机，造成无法挽回的损失，因此对缸盖的制造工艺提出了更高的要求，必须制定合理的加工方案及工艺十分重要，才能确保质量稳定性，提高保障能力；
3.针对缸盖加工过程中工装更换频繁，设备的利用率oee数据较低，可以考虑把缸盖各道工序工装本体接口增加设计定位接头，在各关重工序机床上设计公用母板，然后使用零点快速定位基准夹具帮助实现工装夹具与机床之间的快速定位和夹紧，减少机械加工中的辅助时间；
4.而现有技术中，零点快速定位基准夹具一般采用气压或者液压，重复定位精度易受压力源的影响，且采用气路或油路结构需严格遵守先断路再拆装夹具的操作步骤，否则易存在设备受损等安全性问题，不利于使用；
5.为此，我们提出了一种缸盖加工工装零点快速定位基准夹具。


技术实现要素：

6.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的缸盖加工工装零点快速定位基准夹具。
7.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
8.一种缸盖加工工装零点快速定位基准夹具，包括相对设置的上端夹紧盘和下端夹紧盘以及设于上端夹紧盘上的定位接头以及设于下端夹紧盘顶端的锁定件；
9.所述定位接头活动贯穿上端夹紧盘并伸入锁定件中，所述上端夹紧盘与下端夹紧盘相对接并驱动锁定件将定位接头的零点位置锁定。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述下端夹紧盘的中心处设有定位座，所述锁定件包括锁紧座、转杆、配合螺母、齿轮以及齿条，所述锁紧座设于定位座内，且锁紧座内活动嵌装有多个钢珠，所述转杆与钢珠数量相一致并且相对应地插接在下端夹紧盘上，所述转杆的外端部设有齿轮，且齿轮的外部啮合有齿条，所述齿条设于上端夹紧盘的外侧，所述转杆朝向定位座的一端活动插接有与定位座螺纹配合的伸缩杆，所述伸缩杆的前端设有弧形板。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述伸缩杆的外部设有螺纹套，所述定位座上设有与螺纹套啮合传动的配合螺母。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述上端夹紧盘的外部设有外护罩，且外护罩的内侧壁设有固定齿条的立隔板。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述下端夹紧盘与定位座之间形成环形的导向槽，且导向槽内均匀设有多个压紧弹簧，所述压紧弹簧的上端面与上端夹紧盘相抵接。
14.作为本发明的进一步优化方案，所述定位接头由定位杆、螺纹孔以及螺纹接头组成，所述定位杆上下端设有方向相反的定位锥面，所述定位杆的下端锥面与多个钢珠相抵接，所述螺纹孔设于定位杆的底部，所述螺纹接头设于定位杆的顶部。
15.作为本发明的进一步优化方案，所述上端夹紧盘内部设有与定位杆上端定位锥面相嵌装配合的斜锥嵌管，且上端夹紧盘的顶端设有与斜锥嵌管交叉设置的弹性嵌套，所述弹性嵌套与定位杆上端定位锥面相抵接。
16.作为本发明的进一步优化方案，所述下端夹紧盘一侧设有母板，所述母板上开设有至少一个安装槽，且安装槽的中心处设有与下端夹紧盘相插接的短锥螺杆，所述短锥螺杆伸入定位座内与螺纹孔相连接。
17.作为本发明的进一步优化方案，所述安装槽的内侧设有与外护罩外侧壁相抵接的密封圈。
18.本发明的有益效果在于：
19.1、本发明相较于采用气压或者液压的方式，不易受压力源大小的影响，在夹具各个部分安装的过程中即完成对定位接头的多方位的零点定位，重复定位精度只由夹具本身各部件结构因素的影响，精度可靠性高。
20.2、本发明中上端夹紧盘与下端夹紧盘对接安装的同时即驱动了锁定件对定位杆的位置锁定，再加上定位杆的底部通过螺纹连接的方式与短锥螺杆相固定，操作人员无法在夹具还安装在母板时轻易取下定位接头，安全性较高，不易造成设备受损的问题发生。
附图说明
21.图1为本发明提供的主视图；
22.图2为本发明提供的剖视图；
23.图3为本发明提供的图2中a部的结构放大图；
24.图4为本发明提供的下端夹紧盘与上端夹紧盘的安装示意图；
25.图5为本发明提供的俯视图；
26.图6为本发明提供的母板的立体图；
27.图中：1、母板；2、上端夹紧盘；3、定位接头；301、定位杆；302、螺纹孔；303、螺纹接头；4、下端夹紧盘；5、锁紧座；6、钢珠；7、短锥螺杆；8、转杆；9、伸缩杆；10、螺纹套；11、配合螺母；12、弧形板；13、齿轮；14、齿条；15、外护罩；16、压紧弹簧；17、斜锥嵌管；18、弹性嵌套；19、立隔板；20、安装槽；21、密封圈。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
29.实施例1
30.如图1
‑
4所示，一种缸盖加工工装零点快速定位基准夹具，包括相对设置的上端夹
紧盘2和下端夹紧盘4以及设于上端夹紧盘2上的定位接头3以及设于下端夹紧盘4顶端的锁定件；
31.所述定位接头3活动贯穿上端夹紧盘2并伸入锁定件中，所述上端夹紧盘2与下端夹紧盘4相对接并驱动锁定件将定位接头3的零点位置锁定。
32.所述下端夹紧盘4的中心处设有定位座，所述锁定件包括锁紧座5、转杆8、配合螺母11、齿轮13以及齿条14，所述锁紧座5设于定位座内，且锁紧座5内活动嵌装有多个钢珠6，所述转杆8与钢珠6数量相一致并且相对应地插接在下端夹紧盘4上，所述转杆8的外端部设有齿轮13，且齿轮13的外部啮合有齿条14，所述齿条14设于上端夹紧盘2的外侧，所述转杆8朝向定位座的一端活动插接有与定位座螺纹配合的伸缩杆9，所述伸缩杆9的前端设有弧形板12。
33.所述伸缩杆9的外部设有螺纹套10，所述定位座上设有与螺纹套10啮合传动的配合螺母11。
34.所述下端夹紧盘4与定位座之间形成环形的导向槽，且导向槽内均匀设有多个压紧弹簧16，所述压紧弹簧16的上端面与上端夹紧盘2相抵接。
35.首先，定位接头3从上端夹紧盘2上端插入后，上端夹紧盘2带着定位接头3与下端夹紧盘4对接安装的过程中，定位接头3的定位杆301部分伸入定位座上的锁紧座5内，位于锁紧座5内的多个钢珠压合在定位杆301外端部，与此同时，驱动锁定件将定位接头3的零点位置锁定，具体操作步骤为，
36.位于上端夹紧盘2外侧的齿条14在其下移的过程中接触转杆8外部的齿轮13产生啮合传动，使得转杆8转动后带动其连接的伸缩杆9转动，伸缩杆9外部的螺纹套10与定位座上的配合螺母11产生啮合传动，螺纹套10带着伸缩杆9一并相对应定位座向内产生位移，伸缩杆9前端安装的弧形板12与之相对应的钢珠6接触后抵接，一方面进一步提高了定位杆301于锁紧座5内的锁紧状态，另一方面对定位杆301插入锁紧座5内的位置进行纠偏，实现多方位的零点定位，相较于采用气压或者液压的方式，不易受压力源大小的影响，在夹具各个部分安装的过程中即完成对定位接头3的多方位的零点定位，重复定位精度只由夹具本身各部件结构因素的影响，精度可靠性高。
37.如图2、5所示，所述定位接头3由定位杆301、螺纹孔302以及螺纹接头303组成，所述定位杆301上下端设有方向相反的定位锥面，所述定位杆301的下端锥面与多个钢珠6相抵接，所述螺纹孔302设于定位杆301的底部，所述螺纹接头303设于定位杆301的顶部。
38.所述上端夹紧盘2内部设有与定位杆301上端定位锥面相嵌装配合的斜锥嵌管17，且上端夹紧盘2的顶端设有与斜锥嵌管17交叉设置的弹性嵌套18，所述弹性嵌套18与定位杆301上端定位锥面相抵接。
39.定位杆301伸入上端夹紧盘2时，定位杆301上端定位锥面与斜锥嵌管17相嵌装配合，并且通过弹性嵌套18将定位杆301上端定位锥面抵接，当定位杆301伸入锁紧座5后，定位杆301下端定位锥面与多个钢珠6相抵接，此时，钢珠6压合定位杆301的下端定位锥面，并将固定的轴向力传递至其上端定位锥面处，定位杆301的上端定位锥面受到轴向力向上加强与弹性嵌套18的抵接效果。
40.如图1、6所示，所述下端夹紧盘一侧设有母板，所述母板1上开设有至少一个安装槽20，且安装槽20的中心处设有与下端夹紧盘4相插接的短锥螺杆7，所述短锥螺杆7伸入定
位座内与螺纹孔302相连接。
41.所述上端夹紧盘2的外部设有外护罩15，且外护罩15的内侧壁设有固定齿条14的立隔板19，所述安装槽20的内侧设有与外护罩15外侧壁相抵接的密封圈21。
42.母板1安装在缸盖各个加工工序所使用的加工机床上，母板1上对应开设的多个安装槽20则用于整个夹具的安装，首先，下端夹紧盘4对应与短锥螺杆7相插接，短锥螺杆7从下端夹紧盘4底端插入后与定位杆301底部的螺纹孔302相对应，然后，使上端夹紧盘2带动整体转动一定角度，使得短锥螺杆7与螺纹孔302产生螺纹配合后与定位杆301相连接，同时，上端夹紧盘2外部的外护罩15插入安装槽20中与密封圈21完成抵接，整个夹具与母板1的安装结构不存在缝隙，可避免加工过程中产生的灰尘的渗入，保证夹具的使用寿命；
43.另外，上端夹紧盘2与下端夹紧盘4对接安装的同时即驱动了锁定件对定位杆301的位置锁定，再加上定位杆301的底部通过螺纹连接的方式与短锥螺杆7相固定，操作人员无法在夹具还安装在母板1时轻易取下定位接头3，安全性较高，不易造成设备受损的问题发生；
44.若想取下定位接头3，首先，需要通过转动上端夹紧盘2带动夹具整体转动后，脱离定位杆301与短锥螺杆7的螺纹连接后，向外侧拉动上端夹紧盘2，位于上端夹紧盘2外侧的齿条14在其外移的过程中接触转杆8外部的齿轮13产生啮合传动，使得转杆8转动后带动其连接的伸缩杆9转动，伸缩杆9外部的螺纹套10与定位座上的配合螺母11产生啮合传动，螺纹套10带着伸缩杆9一并相对应定位座向外产生位移，伸缩杆9前端安装的弧形板12与之相对应的钢珠6脱离抵接，解除定位杆301于锁紧座5内的锁紧后，此时，上端夹紧盘2也脱离了与下端夹紧盘4的安装结构，此时，定位接头3整体也可从上端夹紧盘2上取下，整个夹具的各部分结构之间灵活拆装，便于使用。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。