一种钻孔夹具的制作方法

本发明涉及钻床技术领域，特别是涉及一种钻孔夹具。

背景技术：

由于装配要求和功能需求，有的时候是需要在同一工件上的多方位进行钻孔加工，而目前的钻孔装置又只能在一个方位上对工件进行孔加工，因此对于需要多方位钻孔的工件，常采用分道加工的方式，分几次对工件进行加工。但是，分道加工方式仍存在多次装夹上产生工件错位、尺寸偏差较大等一系列质量问题，同时由于钻孔时需要利用钻模板来定位加工位置，而钻模板与工件的装配准确度和难度也很难得到有效保证，生产效率低，无法满足高质量、高精度、大批量的生产要求。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种钻孔夹具，可实现一次装夹即可对工件多方位钻孔，并可大大降低钻模与工件的装配技术难度并提高对位准确性，缩短加工时间，提高生产效率。

本发明采用的技术解决方案是：

一种钻孔夹具，包括底板及分别设置在底板上的定位座、夹紧机构、旋转机构、第一钻模组和第二钻模组，所述夹紧机构与定位座相配合而用于夹紧待加工工件，所述旋转机构与夹紧机构相连接而使得工件在夹紧状态下旋转调整加工面，所述第一钻模组设置在定位座一侧并与工件的第一加工面活动配合，所述第二钻模组设置在定位座另一侧并与工件的第二加工面活动配合。

优选地，所述第一钻模组包括第一模座、伸缩气缸及与伸缩气缸的活塞杆可拆卸连接的第一钻模，所述第一模座设有隐藏腔，所述第一钻模由伸缩气缸驱动沿垂直于定位座长度方向直线运动至工件第一加工面或收缩于所述隐藏腔内。

优选地，所述第二钻模组包括第二模座、伸缩油缸、与伸缩油缸的活塞杆固接的齿排、与齿排啮合连接的齿轮、纵向穿设于齿轮中心并与齿轮同步转动的转轴以及与转轴可拆卸连接的第二钻模，所述第二模座和伸缩油缸的活塞杆均垂直于定位座长度方向设置，所述第二钻模由伸缩油缸驱动而绕转轴平面旋转至工件第二加工面或收缩于第二模座顶面。

优选地，所述第二模座顶面还设有用于限制第二钻模转动角度的限位块。

优选地，所述转轴与第二钻模之间还连接有连接块，所述连接块的底面呈水平面并贴合于第二模座顶面，所述第二钻模通过紧固螺栓与连接块固定连接，所述连接块固定套设在转轴顶端外。

优选地，所述夹紧机构包括夹紧油缸、拉紧杆、前夹板、后夹板、后座板、中间轴套及用于与工件涨紧配合的涨紧组件；

所述中间轴套通过两组滚动轴承装设于定位座的前后贯孔中，所述后夹板和后座板分别连接在中间轴套的轴向两端且分别与定位座的前后两端面间隙配合并与滚动轴承相抵接；

所述夹紧油缸的缸体安装在后座板上且夹紧油缸的活塞杆与拉紧杆固定连接，所述拉紧杆周向固定且轴向可滑动地穿设于中间轴套内并凸伸于定位座前方，所述拉紧杆的凸伸段上设有用于前推涨紧组件的推环及用于后拉涨紧组件的限位环；

所述涨紧组件套在拉紧杆上并与后夹板固定连接，所述前夹板周向固定套设在拉紧杆上并与限位环活动相抵，所述涨紧组件、前夹板、后夹板、中间轴套、后座板、夹紧油缸和拉紧杆由旋转机构驱动而同步转动并使与涨紧组件涨紧配合并夹紧在前夹板和后夹板之间的工件在夹紧状态下转动。

优选地，所述旋转机构包括液压缸、固接在所述液压缸的活塞杆末端的齿条以及与齿条啮合连接的转轮，所述转轮同轴固定套设在两组滚动轴承之间的中间轴套上，所述液压缸工作可带动齿条直线运动并使得转轮旋转。

优选地，所述拉紧杆与中间轴套之间通过滑键连接。

优选地，所述涨紧组件包括涨紧套、涨紧芯、压簧及安装套，所述涨紧套套在拉紧杆上并通过螺栓固定连接在后夹板的前端，所述涨紧芯滑动套设在推环与限位环之间的拉紧杆上并通过锥面结构与涨紧套内面相配合；所述安装套与限位环相接，所述压簧抵靠在安装套与涨紧芯前端面之间。

优选地，所述前夹板上具有与拉紧杆相配合的中心孔及与中心孔径向连通的径向通槽，所述前夹板经径向通槽周向固定套设在拉紧杆上，通过调整所述前夹板的轴向宽度或更换具合乎轴向宽度的前夹板以使工件由前夹板和后夹板夹紧。

本发明的有益效果：由于旋转机构与夹紧机构连接，通过夹紧机构紧密夹紧待加工工件，再通过旋转机构带动由夹紧机构夹紧的工件旋转调整加工面，实现一次装夹就能够对待加工工件的多个加工面进行钻孔操作，避免多序加工、反复夹装，极大程度缩短加工时间，提高生产效率；同时，由于第一钻模组和第二钻模组均是与待加工工件的不同加工面活动配合，即当需要加工第一加工面时第一钻模组的第一钻模直线运动至第一加工面的工作位置且此时第二钻模组的第二钻模可收缩于第二模组上，当需要加工第二加工面时第二钻模平面旋转至第二加工面的工作位置且此时第一钻模可收缩于隐藏腔内，实现第一钻模和第二钻模的自动对位，大大降低钻模与工件的装配技术难度并提高对位准确性，缩短加工时间，提高生产效率，在相同加工时间内可加工更多工件，并当完成各加工面的钻孔工作后第一钻模和第二钻模均可直接由相应驱动机构驱动离开工件而内缩，如此利于排屑清理及装夹下一工件，另外，本发明的第一钻模和第二钻模均是可拆卸连接的，可根据不同的钻孔要求更换不同的钻模。本发明结构紧凑、操作方便、节约成本，降低劳动强度，可应用于汽缸头的旋转钻孔等。

附图说明

图1为本发明加工状态一主视图。

图2为本发明加工状态二主视图。

图3为本发明俯视图。

图4为本发明第二钻模组结构示意图。

图5为本发明夹紧机构、旋转机构和定位座结构示意图。

附图标记说明：

10、底板；20、定位座；31、夹紧油缸；32、拉紧杆；33、前夹板；34、后夹板；35、后座板；36、中间轴套；37、滚动轴承；38、涨紧组件；321、推环；322、限位环；381、涨紧套；382、涨紧芯；383、压簧；384、安装套；41、液压缸；42、齿条；43、转轮；50、第一钻模组；51、第一模座；52、伸缩气缸；53、第一钻模；54、隐藏腔；60、第二钻模组；61、第二模座；62、伸缩油缸；63、齿排；64、齿轮；65、转轴；66、限位块；67、第二钻模；68、连接块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-5所示，本实施例提供一种钻孔夹具，包括底板10及分别设置在底板10上的定位座20、夹紧机构、旋转机构、第一钻模组50和第二钻模组60，所述夹紧机构与定位座20相配合而用于夹紧待加工工件，所述旋转机构与夹紧机构相连接而使得工件在夹紧状态下旋转调整加工面，所述第一钻模组50设置在定位座20一侧并与工件的第一加工面活动配合，所述第二钻模组60设置在定位座20另一侧并与工件的第二加工面活动配合。

在本实施例中，所述第一钻模组50包括第一模座51、伸缩气缸52及与伸缩气缸52的活塞杆可拆卸连接的第一钻模53，所述第一模座51设有隐藏腔54，所述第一钻模53由伸缩气缸52驱动沿垂直于定位座20长度方向直线运动至工件第一加工面或收缩于所述隐藏腔54内。本实施例还可根据钻孔要求更换选择相应的第一钻模53。

在本实施例中，所述第二钻模组60包括第二模座61、伸缩油缸62、与伸缩油缸62的活塞杆固接的齿排63、与齿排63啮合连接的齿轮64、纵向穿设于齿轮64中心并与齿轮64同步转动的转轴65以及与转轴65可拆卸连接的第二钻模67，所述第二模座61和伸缩油缸62的活塞杆均垂直于定位座20长度方向设置，所述第二钻模67由伸缩油缸62驱动而绕转轴65平面旋转至工件第二加工面或收缩于第二模座61顶面，所述第二模座61顶面还设有用于限制第二钻模67转动角度的限位块66。优选地，所述转轴65与第二钻模67之间还连接有连接块68，所述连接块68的底面呈水平面并贴合于第二模座61顶面，所述第二钻模67通过紧固螺栓与连接块68固定连接，所述连接块68固定套设在转轴65顶端外。

在本实施例中，所述夹紧机构包括夹紧油缸31、拉紧杆32、前夹板33、后夹板34、后座板35、中间轴套36及用于与工件涨紧配合的涨紧组件38。所述中间轴套36通过两组滚动轴承37装设于定位座20的前后贯孔中，所述后夹板34和后座板35分别连接在中间轴套36的轴向两端且分别与定位座20的前后两端面间隙配合并与滚动轴承37相抵接，所述夹紧油缸31的缸体安装在后座板35上且夹紧油缸31的活塞杆与拉紧杆32固定连接，所述拉紧杆32周向固定且轴向可滑动地穿设于中间轴套36内并凸伸于定位座20前方，优选地所述拉紧杆32与中间轴套36之间通过滑键连接。

在本实施例中，所述拉紧杆32的凸伸段上设有用于前推涨紧组件38的推环321及用于后拉涨紧组件38的限位环322。所述涨紧组件38包括涨紧套381、涨紧芯382、压簧383及安装套384，所述涨紧套381套在拉紧杆32上并通过螺栓固定连接在后夹板34的前端，所述涨紧芯382滑动套设在推环321与限位环322之间的拉紧杆32上并通过锥面结构与涨紧套381内面相配合，所述涨紧套381上设有若干周向间隔并分别沿涨紧套381母线分布的涨紧槽。所述安装套384与限位环322相接，所述压簧383抵靠在安装套384与涨紧芯382前端面之间。当夹紧油缸31前伸，利用拉紧杆32上的推环321将涨紧芯382向前推动并使压簧383压缩，此时涨紧套381与工件松脱且前夹板33可向前滑动并取出，如此可取下工件；当夹紧油缸31后拉，利用拉紧杆32上的限位环322将前夹板33向后拉动而使得工件由前夹板33和后夹板34夹紧，同时由于拉紧杆32后拉也使得安装套384向后并利用压簧383的回复作用将所述涨紧芯382后推，从而使得涨紧套381径扩并径向涨紧工件，实现对待加工工件的有效稳定装夹，且仅为一次装夹。

在本实施例中，所述前夹板33周向固定套设在拉紧杆32上并与限位环322活动相抵。具体的：所述前夹板33上具有与拉紧杆32相配合的中心孔及与中心孔径向连通的径向通槽，所述前夹板33经径向通槽周向固定套设在拉紧杆32上，通过调整所述前夹板33的轴向宽度或更换具合乎轴向宽度的前夹板33以使工件由前夹板33和后夹板34夹紧，从而保证工件在轴向上由前夹板33和后夹板34有效夹紧。

在本实施例中，所述旋转机构包括液压缸41、固接在所述液压缸41的活塞杆末端的齿条42以及与齿条42啮合连接的转轮43，所述转轮43同轴固定套设在两组滚动轴承37之间的中间轴套36上，所述液压缸41工作可带动齿条42直线运动并使得转轮43旋转，所述涨紧组件38、前夹板33、后夹板34、中间轴套36、后座板35、夹紧油缸31和拉紧杆32由旋转机构驱动而同步转动并使与涨紧组件38涨紧配合并夹紧在前夹板33和后夹板34之间的工件在夹紧状态下转动，避免多次装夹工件。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。