用于轮毂加工的定位工装及轮毂加工系统的制作方法

本实用新型涉及轮毂加工领域，特别涉及一种用于轮毂加工的定位工装及轮毂加工系统。

背景技术：

近年来，随着科学技术的发展，以及客户要求的不断提升，目前对轮毂的螺栓孔和螺纹孔等孔类的尺寸精度要求也越来越高，并且对工装与轮毂之间的重复定位精度(重复定位精度是指是在在相同条件下加工一批零件所得到的连续结果的一致程度)要求也愈加突出。但目前用于加工轮毂螺栓孔和螺纹孔等孔类的定位工装，轴承孔定位不准确，一般会产生0.02-0.116mm误差，影响轮毂的重复定位精度，难以保证加工位置度合格。因此，为了保证加工产品的质量，只能通过人工不断地进行调试来消除位置度的偏差，如此，效率低下，造成制造成本上升，并且通过人工调试的加工质量不稳定(即重复定位精度低)。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的轮毂的轴承孔定位存在误差导致重复定位精度低问题，本实用新型提供了一种用于轮毂加工的定位工装。

本实用新型另提供一种包括上述定位工装的轮毂加工系统。

本实用新型提供一种用于轮毂加工的定位工装，包括：

底板；

支撑机构，固定在所述底板上，所述支撑机构用于支撑轮毂；

卡盘机构，固定在所述底板上且位于所述支撑机构的内侧，用于定位所述轮毂的轴承孔，所述卡盘机构包括卡盘本体和设置在所述卡盘本体上的多个卡爪块，所述多个卡爪块在驱动装置的驱动下可向内聚拢或向外撑开，以在所述轮毂的轴承孔内对所述轮毂进行轴向方向的定位；

角向定位机构，固定在所述底板上，用于在周向方向定位所述轮毂以防止所述轮毂转动；

压紧机构，用于在所述轮毂的顶面压紧所述轮毂。

可选的，所述卡盘本体对应于卡爪块的位置设置有凹槽，所述凹槽内设置滑块，所述卡爪块通过连接件固定在所述滑块上，所述滑块在驱动装置的驱动下，带动所述卡爪块向靠近所述卡盘本体的轴线的方向移动，或带动所述卡爪块向远离所述卡盘本体的轴线的方向移动。

可选的，所述驱动装置设置在所述卡盘本体的内部，所述驱动装置为气动驱动装置，所述气动驱动装置具有两个进气口接头和一个用于排气的出气口接头，在所述两个进气口接头中的其中一个进气口接头通气时，所述气动驱动装置用于驱动所述卡爪块向内聚拢，在另一进气口接头通气时，所述气动驱动装置用于驱动所述卡爪块向外撑开。

可选的，所述定位工装还包括气动换向阀，所述气动换向阀包括两个出气口接头、一个进气口接头和手柄，所述气动换向阀的两个出气口接头分别与所述驱动装置的两个进气口接头连接，所述进气口接头用于连接气源，所述手柄用于切换两个出气口接头的通气，以控制所述卡爪块向内聚拢或向外撑开。

可选的，所述支撑机构包括多个支撑柱，所述多个支撑柱在所述底板上围成一个圆圈，每一所述支撑柱的顶面开设有用于避开刀具的避让槽。

可选的，所述支撑柱包括位于顶部的支撑块和位于所述支撑块下方的多个可拆卸的垫块，所述支撑块与多个所述垫块通过连接件可拆卸连接，所述支撑柱的高度可通过调节所述垫块的数量进行调节，以适应不同型号的轮毂。

可选的，所述角向定位机构固定在所述底板边缘区域，所述角向定位机构包括：

底座，

高度调节杆，设置在所述底座上；

导向块，设置的所述高度调节杆上且可沿所述高度调节杆上下移动；

导向杆，穿设在所述导向块内且可在所述导向块内前后移动；

连接块，安装在所述导向杆上，

定位块，连接在所述连接块上，所述定位块具有一V字型开口，所述V字型开口用于与所述轮毂的法兰上的花瓣凸台相卡合，以定位所述轮毂。

可选的，所述压紧机构包括:

螺纹杆，穿过所述卡盘本体而安装在所述底板上；

压盘，用于放置在所述轮毂的顶面上且卡接在所述螺纹杆上；

螺母，放置在所述压盘的顶面，所述螺母拧紧后与所述压盘配合压紧所述轮毂。

可选的，所述压盘具有一长槽口，所述压盘通过所述长槽口卡在所述螺纹杆上。

本实用新型另提供一种轮毂加工系统，包括：

上述的用于轮毂加工的定位工装；

孔加工刀具，所述孔加工刀具包括两套刀具，其中一套刀具用于加工所述轮毂顶面上的螺纹孔，另一套刀具用于加工所述轮毂的法兰上的螺栓孔；

所述定位工装完成对所述轮毂的定位后，所述孔加工刀具对所述轮毂进行钻削加工，以在所述轮毂顶面加工出的多个螺纹孔，以及在所述轮毂的法兰上加工出多个螺栓孔。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型的定位工装通过设置支撑机构、卡盘机构、角向定位机构和压紧机构，实现对轮毂各个方向的定位，此外，卡盘机构可向内聚拢或向外撑开，并且在向外撑开时卡盘机构的卡爪块可顶接轮毂轴承孔的内壁，使得卡爪块与轮毂的轴承孔的内壁之间不存在间隙，提高了轮毂轴承孔的定位精度，避免人工反复调试定位，节约了时间，提高了效率，也提高了轮毂和定位工装之间的重复定位精度，进而提高轮毂的螺栓孔和螺纹孔的加工精度。

本实用新型的轮毂加工系统通过设置上述定位工装对轮毂进行定位，提高了工装与轮毂之间的重复定位精度，进而降低了轮毂钻孔类尺寸的位置度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的立体结构示意图。

图2为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的侧视图。

图3为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的俯视图。

图4为显示本实用新型的支撑机构和压紧机构的结构示意。

图5为显示本实用新型的卡盘机构和角向定位机构的结构示意。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，图1为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的立体结构示意图，图2为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的侧视图，图3为本实用新型的用于轮毂加工的定位工装对轮毂进行定位时的俯视图。本实用新型的用于轮毂加工的定位工装10包括底板11、支撑机构12、卡盘机构13、角向定位机构14以及压紧机构15。支撑机构12固定在底板11上用于支撑轮毂20。卡盘机构13固定在底板11上且位于支撑机构12围成的区域内，用于在轴向方向上对轮毂20进行定位。角向定位机构14固定在底板11的边缘区域，用于在周向方向上对轮毂20进行定位。压紧机构15用于在轮毂20的顶面压紧轮毂20。

结合图4所示，其为显示本实用新型的支撑机构和压紧机构的结构示意图。支撑机构12包括多个支撑柱121，该些支撑柱121的顶面与轮毂20的法兰22上的花瓣凸台23相配合，以支撑整个轮毂20。该些支撑柱121在底板11上围成一圆圈，该圆圈直径的大小根据轮毂20的大小确定。该支撑柱121的高度是可调节的，其包括位于顶部的支撑块1211和位于支撑块1211下方的多个可拆卸的垫块1212，支撑块1211与多个垫块1212通过连接件可拆卸连接，该连接件可以是螺栓或螺钉。支撑柱121的高度可通过调节垫块1212数量进行调节，以适应不同型号的轮毂20。适当的选择支撑块1211和垫块1212的高度以及垫块1212的数量，可组合成任意高度的支撑柱。例如，在图4中，支撑柱121包括一个支撑块1211和两个垫块1212，若支撑块1211和垫块1212的高度均为10mm，则一个支撑块1211和两个垫块1212组成的高度为30mm；若支撑块1211和垫块1212的高度均为20mm，则组成的支撑柱121的高度为60mm；若支撑柱121由一个支撑块1211和四个垫块1212组成，且支撑块1211和垫块1212的高度均为20mm，则组成的支撑柱121的高度为100mm。

此外，每一支撑柱121的顶面开设有用于避开刀具的避让槽1211a，亦即在支撑块1211的顶面开设有该避让槽1211a，用于当刀具对轮毂20进行加工时，方便刀具穿过，避开刀具，避免干涉，并且防止刀具切削轮毂20的螺栓孔21时，损坏支撑柱121。避让槽1211a的宽度尺寸可根据刀具的尺寸进行设计。

如图5所示，其为显示本实用新型的卡盘机构和角向定位机构的结构示意图。卡盘机构13包括卡盘本体131和多个卡爪块132，该多个卡爪块132分布成星型状。卡盘本体131通过其法兰边缘固定在底板11上。卡盘本体131的内部还设有驱动装置，该驱动装置用于驱动多个卡爪块132向靠近卡盘本体131的轴线的方向移动，或向远离盘本体131的轴线的方向移动，以使多个卡爪块132向内聚拢或向外撑开。

驱动装置可为气动驱动装置，该气动驱动装置具有两个进气口接头1331、1332和一个出气口接头1333，其中一个进气口接头1331通气时，气动驱动装置驱动卡爪块132向内聚拢，另一进气口接头1332通气时,气动驱动装置驱动卡爪块132向外撑开。出气口接头1333连接排气管，用于将驱动装置内部的气体排出。

每一卡爪块132的下方即卡盘本体131的上表面上设置有凹槽(未图示)，在该凹槽内设置有滑块(未图示)，卡爪块132通过连接件固定在滑块上。该连接件可以是内六角螺钉。气动驱动装置通过一拉杆带动该滑块移动。该拉杆具有一斜面，滑块具有一斜面，拉杆的斜面与滑块的斜面相配合，进而使得拉杆在气动驱动装置的驱动下，推动滑块向内移动或向外移动，进而带动卡爪块132向内聚拢或向外撑开。

更佳地，该定位工装10还包括气动换向阀16，该气动换向阀16通过阀本体161固定在底板11上。该气动换向阀16包括手柄162、两出气口接头163、164、进气口接头165以及消声器166。两出气口接头163、164分别与驱动装置的两个进气口接头1331、1332连接，进气口接头165用于接入外部气源，当手柄162向一方向扳动时，其中一个出气口接头163通气，对应的气动驱动装置的进气口接头1331通气，驱动装置驱动卡爪块132向内聚拢；当手柄162向另一方向扳动时，另一个出气口接头164通气，对应的气动驱动装置的进气口接头1332通气，气动驱动装置驱动卡爪块132向外撑开。通过该气动换向阀16可手动控制卡爪块132的移动方向。

此外，卡盘本体131的轴线处开设有中心孔134，中心孔134用于供压紧机构15的螺杆穿过。

角向定位机构14固定在底板11边缘区域，该角向定位机构14包括底座141、高度调节杆142、导向块143、导向杆144、连接块145和定位块146。高度调节杆142固定在底座141上。导向块143穿设在高度调节杆142上，导向块143可沿高度调节杆142上下移动，当移动至合适位置时，通过螺钉固定在高度调节杆142上。导向杆144穿设在导向块143内且可在导向块143内前后移动。连接块145安装在该导向杆144的前端上，定位块146安装在连接块145异于导向杆144的一侧。定位块146具有一V字型开口1461，该V字型开口1461用于与轮毂20的法兰上的花瓣凸台23相卡合，以在周向方向上定位轮毂20，防止轮毂20在周向方向上转动。在定位完成后，可通过拉动导向杆144使定位块146脱离轮毂20。在本实施例中，高度调节杆142和导向杆144均设有两个，但并不限于此，高度调节杆142和导向杆144的数量可根据实际应用进行调整。

如图4所示，压紧机构15包括螺纹杆151、压盘152和螺母153。螺纹杆151穿过卡盘本体131的中心孔134而安装在底板11上。压盘152大致呈盘状，且外周边缘间隔设置有多个凸起。该压盘152还具有一长槽口154，该长槽口154从外周边延伸至压盘152的中心，使得螺纹杆151能够从压盘152的外部边缘推入至压盘152的中间的位置，进而使压盘152卡在螺纹杆151上。如图1所示，压盘152放置在轮毂20的顶面上，螺母153放置在压盘152的顶面，螺母153拧紧后，螺母153与压盘152配合压紧轮毂20。该螺母153可以是六角螺母。

定位工装10通过支撑机构12支撑轮毂20，通过卡盘机构13在轴向方向实现对轮毂20的定位，通过角向定位机构14在周向方向上实现对轮毂20的定位，通过压紧机构15在轮毂20的顶部定位轮毂20，藉此该定位工装10从各个方向上实现对轮毂20的定位，进而提高轮毂20的重复定位精度。

本实用新型另提供一种轮毂加工系统，包括上述的用于轮毂加工的定位工装10和孔加工刀具。该孔加工刀具包括两套刀具，其中一套刀具用于加工轮毂顶面上的螺纹孔24(如图1所示)，另一套刀具用于加工轮毂的法兰上的螺栓孔21(如图1所示)。

定位工装完成对轮毂的定位后，孔加工刀具对轮毂进行钻削加工，以在轮毂顶面加工出的多个螺纹孔，以及在轮毂的法兰上加工出多个螺栓孔。

具体的，该轮毂加工系统的加工方法如下：

步骤一，将定位工装10的支撑机构12、卡盘机构13、角向定位机构14和压紧机构15安装在底板11上。

步骤二，将轮毂20吊置在定位工装10的上方，使轮毂20的轴承孔的轴线与卡盘本体131的轴线对齐，将轮毂20缓慢放下，使轮毂20落在卡盘本体131的外周，轮毂20的法兰22的花瓣凸台23落在支撑柱121的顶面。

步骤三，旋转轮毂4的角度，使所需定位的花瓣凸台23与角向定位机构14相对，推动角向定位机构14的导向杆144，使得定位块146与花瓣凸台23相卡合，以在周向方向上固定轮毂20。

步骤四，扳动气动换向阀16的手柄162，使卡爪块132撑开，卡爪块132顶接轮毂20轴承孔的内壁，以在轴向方向上定位轮毂20。

步骤五，拧紧压紧机构15的螺母153，使压盘152压紧轮毂。

步骤六，按下机床上的孔加工刀具按钮，孔加工刀具开始对轮毂进行加工，以在轮毂20的顶面加工出的多个螺纹孔24(如图1所示)，以及在轮毂20的法兰上加工出多个螺栓孔。

步骤七，加工完毕后，卸下轮毂，吹净轮毂上的铁屑。

重复上述步骤，进行下一轮毂的加工。

本实用新型的定位工装通过设置支撑机构、卡盘机构、角向定位机构和压紧机构，实现对轮毂各个方向的定位，此外，卡盘机构可向内聚拢或向外撑开，并在向外撑开时卡盘机构的卡爪块可顶接轮毂轴承孔的内壁，使得卡爪块与轮毂的轴承孔的内壁之间不存在间隙，提高了轮毂轴承孔的定位精度，避免人工反复调试定位，节约了时间，提高了效率，也提高了轮毂和定位工装之间的重复定位精度，进而提高轮毂的螺栓孔和螺纹孔的加工精度。

本实用新型的轮毂加工系统通过设置上述定位工装对轮毂进行定位，提高了工装与轮毂之间的重复定位精度，进而降低了轮毂钻孔类尺寸的位置度，使得孔加工刀具可以采用更高的切削参数，提高加工效率。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。