用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具

1.用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，包括前定位夹紧机构、尾顶紧机构、一个以上的中间V形块（6）和底板（1）；
所述底板（1）为矩形板，其中部沿长度方向设有定位槽（12）；所述前定位夹紧机构和尾顶紧机构分别固定设于底板（1）长度方向的两端；其特征在于：
所述前定位夹紧机构包括挡板（2）、挡板顶针（3）和衬套（4）；
所述挡板（2）呈矩形块状，其内端面的中部水平凹陷有回转孔（23）、回转孔（23）为阶梯孔，内端面的顶部向内凹陷有定位孔（24）、定位孔（24）内配合设有弹簧（105）；
所述挡板顶针（3）的一端为与回转孔（23）对应的回转轴（31），回转轴（31）通过轴承动配合设在回转孔（23）内，挡板顶针（3）的另一端为与回转轴（31）同轴设置的圆板（37）；
靠近挡板（2）侧的圆板（37）端面以回转轴（31）轴线为基准圆周整列有三个以上的球孔（32），球孔（32）与定位孔（24）位置对应；定位孔（24）内的弹簧（105）外端接触有定位球（106），且定位球（106）的部分球体伸进所述三个以上球孔（32）的其中一个内；所述弹簧（105）呈压缩状态，实现挡板顶针（3）的回转定位；
远离挡板（2）侧的圆板（37）端面轴向凸起有圆台（33），圆台（33）的上端部轴向凹陷有销孔（35），圆台（33）的中部轴向凸起有顶尖（36）；
所述衬套（4）的一端为固定板、固定板的中部设有圆孔（41），固定板通过圆孔（41）配合套设在圆台（33）上、并与圆板（37）固定；在所述圆孔（41）的边缘处设有一圈弹性体（43），弹性体（43）朝向定位槽（12）的中部，所述顶尖（36）位于一圈弹性体（43）形成的环圈内；弹性体（43）受轴向压力时，沿径向向外弯曲变形、提供压紧力；
所述尾顶紧机构包括尾架座（9）、尾架顶针（8）和手柄（10)；尾架座（9）呈矩形块状，其中部水平设有顶针螺纹孔；尾架顶针（8）的内端为顶针，外端为螺杆，所述螺杆与顶针螺纹孔配合，且伸至尾架座（9）外，螺杆的外伸端上配合连接着旋转手柄（10)。
2.根据权利要求1所述的用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，其特征在于：所述回转孔（23）为含有三个尺寸依次递增孔的阶梯孔，依次为内阶孔、中阶孔、外阶孔；回转轴（31）为阶梯轴，即前端为小直径端后端为大直径端的阶梯轴；
所述回转轴（31）的小直径端位于回转孔（23）的内阶孔处、并通过第一轴承（101）与内阶孔配合定位，回转轴（31）的大直径端位于中阶孔和外阶孔处，位于中阶孔处的回转轴（31）上配合套设有第二轴承（102），位于外阶孔处的回转轴（31）上配合套设有第三轴承（104）。
3.根据权利要求2所述的用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，其特征在于：所述第二轴承（102）和第三轴承（104）之间的回转轴（31）上配合套设有垫圈（103）。
4.根据权利要求1所述的用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，其特征在于：所述衬套（4）的固定板上均布设有2个以上的安装孔（42），圆板（37）上设有与安装孔（42）一一对应的螺纹孔（34），每个对应的安装孔（42）和螺纹孔（34）内均配合设有螺钉，螺钉将衬套（4）的固定板与圆板（37）固定。
5.根据权利要求1所述的用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，其特征在于：所述挡板（2）的底部设有定位键安装槽（21），挡板（2）通过定位键安装槽（21）内配合的定位键（7）与定位槽（12）配合定位，挡板（2）低端两侧延伸板上的U形孔（22）通过螺栓与底板（1）连接固定。

用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具\n技术领域\n[0001] 本发明属于机械加工工装领域，具体涉及一种用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具。\n背景技术\n[0002] 轴类零件径向小孔加工一直以来都存在难度，尤其对于轴向存在几列孔系，需要轴向孔系与径向孔贯通，装夹定位比较困难。现在通常采用的是V形块支撑定位装置，前端采用挡板端面限位，后端采用顶针顶牢，周向位置依靠挡板上布置的与工件上某一特定孔对应的孔系，配合定位插销定位；\n[0003] 现有的定位装置存在以下问题：（1）、工件的前端仅依靠工件端面与前挡板间摩擦力约束工件，再以V形块支撑工件，仅依靠前挡板与工件间的摩擦力无法完全限制工件在加工中的震动，需要人为辅助压紧 ；（2）工件上端直接设置有压板辅助压紧，利用压板压紧工件，由于加工孔径较小，易造成压板与钻头干涉，不利于径向孔的加工；（3）、工件轴向定位时，由于工件外形尺寸存在误差，造成V形块支撑后，工件中心线高低不统一，出现插销定位困难，而且工件轴线不能保证完全水平，会影响工件径向孔位置精度；对于目前数控设备无法使用；（4）、效率较低，只能用于普通立钻加工使用，对加工不方便，造成径向孔的加工困难。\n发明内容\n[0004] 为解决现有V形块支撑定位装置存在的插销定位困难、易松动等缺陷，本发明设计了一种用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具。\n[0005] 用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，包括前定位夹紧机构、尾顶紧机构、一个以上的中间V形块6和底板1；\n[0006] 所述底板1为矩形板，其中部沿长度方向设有定位槽12；所述前定位夹紧机构和尾顶紧机构分别固定设于底板1长度方向的两端；\n[0007] 所述前定位夹紧机构包括挡板2、挡板顶针3和衬套4；\n[0008] 所述挡板2呈矩形块状，其内端面的中部水平凹陷有回转孔23、回转孔23为阶梯孔，内端面的顶部向内凹陷有定位孔24、定位孔24内配合设有弹簧105；\n[0009] 所述挡板顶针3的一端为与回转孔23对应的回转轴31，回转轴31通过轴承动配合设在回转孔23内，挡板顶针3的另一端为与回转轴31同轴设置的圆板37；\n[0010] 靠近挡板2侧的圆板37端面以回转轴31轴线为基准圆周整列有三个以上的球孔\n32，球孔32与定位孔24位置对应；定位孔24内的弹簧105外端接触有定位球106，且定位球\n106的部分球体伸进所述三个以上球孔32的其中一个内；所述弹簧105呈压缩状态，实现挡板顶针3的回转定位；\n[0011] 远离挡板2侧的圆板37端面轴向凸起有圆台33，圆台33的上端部轴向凹陷有销孔\n35，圆台33的中部轴向凸起有顶尖36；\n[0012] 所述衬套4的一端为固定板、固定板的中部设有圆孔41，固定板通过圆孔41配合套设在圆台33上、并与圆板37固定；在所述圆孔41的边缘处设有一圈弹性体43，弹性体43朝向定位槽12的中部，所述顶尖36位于一圈弹性体43形成的环圈内；弹性体43受轴向压力时，沿径向向外弯曲变形、提供压紧力；\n[0013] 所述尾顶紧机构包括尾架座9、尾架顶针8和手柄10)；尾架座9呈矩形块状，其中部水平设有顶针螺纹孔，尾架顶针8的内端为顶针，外端为螺杆，所述螺杆与顶针螺纹孔配合，且伸至尾架座9外，螺杆的外伸端上配合连接着旋转手柄10。\n[0014] 所述回转孔23为含有三个尺寸依次递增孔的阶梯孔，依次为内阶孔、中阶孔、外阶孔；回转轴31为阶梯轴，即前端为小直径端后端为大直径端的阶梯轴；\n[0015] 所述回转轴31的小直径端位于回转孔23的内阶孔处、并通过第一轴承101与内阶孔配合定位，回转轴31的大直径端位于中阶孔和外阶孔处，位于中阶孔处的回转轴31上配合套设有第二轴承102，位于外阶孔处的回转轴31上配合套设有第三轴承104。\n[0016] 所述第二轴承102和第三轴承104之间的回转轴31上配合套设有垫圈103。\n[0017] 所述衬套4的固定板上均布设有2个以上的安装孔42，圆板37上设有与安装孔42一一对应的螺纹孔34，每个对应的安装孔42和螺纹孔34内均配合设有螺钉，螺钉将衬套4的固定板与圆板37固定。\n[0018] 所述挡板2的底部设有定位键安装槽21，挡板2通过定位键安装槽21内配合的定位键7与定位槽12配合定位，挡板2低端两侧延伸板上的U形孔22通过螺栓与底板1连接固定。\n[0019] 本发明的有益技术效果：\n[0020] （1）、本发明在工作时，工件前端定位孔内的定位销配合插设在挡板顶针的销孔内，工件的后端通过尾架顶针实现定位；通过挡板顶针与尾架顶针的定位，使得工件不需支撑在V形块上，保证了工件轴线高低统一、水平，提高了工件径向孔位置的加工精度。\n[0021] （2）、本发明在挡板上连接了挡板顶针，挡板顶针通过回转轴可在挡板的回转孔内旋转，工件的转动、实现工件不同位置径向孔的加工；挡板顶针通过弹簧和定位球的配合可实现自动找正，避免了现有夹具手动插销定位存在的效率低的问题。\n[0022] （3）、本发明在挡板顶针上设计了衬套，衬套上设有环形的弹性体，工件轴向挤压弹性体；可消除加工中工件的前端震动，不需在夹具上设计压板，避免了现有压板与钻头干涉、不利于径向孔加工等问题，提高了产品的质量。\n[0023] （4）、本发明的回转孔为含有三个尺寸依次递增孔的台阶孔，回转轴分别通过第一轴承、第二轴承和第三轴承配合在回转孔内，第一轴承和第三轴承；实现挡板顶针的周向回转，第二轴承用于分解回转轴的轴向力。\n附图说明\n[0024] 图1为本发明结构示意图；\n[0025] 图2为本发明挡板与挡板顶针连接示意图；\n[0026] 图3为图2的正视图；\n[0027] 图4为图3中A-A剖视图；\n[0028] 图5为本发明挡板的结构示意图：\n[0029] 图6为本发明挡板顶针的机构示意图I；\n[0030] 图7为本发明挡板顶针的机构示意图II；\n[0031] 图8为本发明衬套的结构示意图；\n[0032] 图9为本发明工件装夹的整体结构示意图；\n[0033] 图10为图9中的挡板顶针和衬套与工件连接的部分剖视图。\n[0034] 上图中序号：底板1、挡板2、定位键安装槽21、U形孔22、回转孔23；定位孔24、、挡板顶针3、回转轴31、球孔32、圆台33、螺纹孔34、销孔35、顶尖36、圆板37、衬套4、圆孔41、安装孔42、弹性体43、缺口44、弧形槽45、菱形定位销5、V形块6、定位键7、尾架顶针8、尾架座9、手柄10、工件100、第一轴承101、第二轴承102、垫圈103、第三轴承104、弹簧105、定位球106、定位槽12。\n具体实施方式\n[0035] 参见图1，用于轴类零件轴向孔自动定位的夹具，包括前定位夹紧机构、尾顶紧机构、一个以上的中间V形块6和底板1；\n[0036] 所述底板1为矩形板，其中部沿长度方向设有定位槽12；所述前定位夹紧机构和尾顶紧机构分别固定设于底板1长度方向的两端，一个以上的中间V形块6固定于底板1的中部；\n[0037] 所述前定位夹紧机构包括挡板2、挡板顶针3和衬套4；\n[0038] 参见图5，所述挡板2呈矩形块状，其内端面的中部水平凹陷有回转孔23、回转孔23为阶梯孔，内端面的顶部向内凹陷有定位孔24、定位孔24内配合设有弹簧105；\n[0039] 参见图6、图7，所述挡板顶针3的一端为与回转孔23对应的回转轴31，回转轴31通过轴承动配合设在回转孔23内，挡板顶针3的另一端为与回转轴31同轴设置的圆板37；\n[0040] 参见图2、图3、图4，靠近挡板2侧的圆板37端面以回转轴31轴线为基准圆周整列有三个以上的球孔32，球孔32与定位孔24位置对应；定位孔24内的弹簧105外端接触有定位球\n106，且定位球106的部分球体伸进所述三个以上球孔32的其中一个内；所述弹簧105呈压缩状态，实现挡板顶针3的回转定位；\n[0041] 远离挡板2侧的圆板37端面轴向凸起有圆台33，圆台33的上端部轴向凹陷有销孔\n35，圆台33的中部轴向凸起有顶尖36；\n[0042] 参见图8，所述衬套4的一端为固定板、固定板的中部设有圆孔41，固定板通过圆孔\n41配合套设在圆台33上、并与圆板37固定；在所述圆孔41的边缘处设有一圈弹性体43，弹性体43朝向定位槽12的中部，两相邻弹性体43之间设有缺口44、弹性体43的外壁凹陷有弧形槽45，缺口44和弧形槽45便于工件100受力挤压弹性体43后，弹性体43可以在弧形槽45处向外变形；所述顶尖36位于一圈弹性体43形成的环圈内；弹性体43受轴向压力时，沿径向向外弯曲变形、提供压紧力；\n[0043] 所述尾顶紧机构包括尾架座9、尾架顶针8和手柄10；尾架座9呈矩形块状，其中部水平设有顶针螺纹孔，尾架顶针8的内端为顶针，外端为螺杆，所述螺杆与顶针螺纹孔配合，且伸至尾架座9外，螺杆的外伸端上配合连接着旋转手柄10。\n[0044] 所述衬套4的固定板上均布设有2个以上的安装孔42，圆板37上设有与安装孔42一一对应的螺纹孔34，每个对应的安装孔42和螺纹孔34内均配合设有螺钉，螺钉将衬套4的固定板与圆板37固定。\n[0045] 所述挡板2的底部设有定位键安装槽21，挡板2通过定位键安装槽21内配合的定位键7与定位槽12配合定位，挡板2低端两侧延伸板上的U形孔22通过螺栓与底板1连接固定。\n[0046] 更为优选的方案是：所述回转孔23为含有三个尺寸依次递增孔的阶梯孔，依次为内阶孔、中阶孔、外阶孔；回转轴31为阶梯轴，即前端为小直径端后端为大直径端的阶梯轴；\n[0047] 所述回转轴31的小直径端位于回转孔23的内阶孔处、并通过第一轴承101与内阶孔配合定位，回转轴31的大直径端位于中阶孔和外阶孔处，位于中阶孔处的回转轴31上配合套设有第二轴承102，位于外阶孔处的回转轴31上配合套设有第三轴承104。所述第二轴承102和第三轴承104之间的回转轴31上配合套设有垫圈103。所述第一轴承101和第三轴承\n104均为深沟球轴承，第二轴承102为端面轴承，其余结构同实施例1。\n[0048] 本发明工作时，参见图9、图10，销孔35内配合插设有菱形定位销5，工件100前端定位孔与菱形定位销5配合插设，实现粗定位；旋转手柄10，尾架顶针8沿尾架座9 向内移动，并顶住工件100向前移动，使工件100的前端面挤压衬套4的弹性体43，弹性体43径向向外变形，对工件100实现夹紧；继续旋转手柄10，顶住工件100移动、直至顶尖36与工件100的前端面上的中心孔完全接触，实现工件100的完全装夹、定位；\n[0049] 当工件100加工需周向变换位置时，转动工件100，通过菱形定位销5带动挡板顶针\n3沿回转孔23旋转，此时，定位球106挤压弹簧105收缩；定位球106从球孔32中退出，沿圆板\n37侧壁滚动，到下处球孔32处通过弹簧105弹出、并位于所述下处球孔32内，实现工件100径向加工孔的位置调整。