一种钻模夹具的制作方法

本实用新型涉及零件加工技术领域，更具体地说，涉及一种钻模夹具。

背景技术：

发动机定位环上的32个均布的孔需要通过五轴加工中心设备加工，夹具为常规性设计，简单易懂，能满足工艺要求，但五轴加工中心设备紧张，并且设备加工成本较高，不利于控制生产成本，优化资源。此外，零件为薄壁件(壁厚只有2mm)，由于五轴加工切削力较大，铣刀又是成45°垂直于被加工表面，产生了零件外圆壁厚变形，被加工表面向上凸起。

综上所述，如何防止加工零件时导致零件外圆壁厚变形且降低成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可以防止加工零件时导致零件外圆壁厚变形且降低成本的钻模夹具。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钻模夹具，包括：底座，所述底座上可转动的设有轴线方向为预设倾斜角度的芯轴，所述芯轴上连接有用于调节所述芯轴转动角度的分度机构，所述芯轴上连接有定位装置，所述定位装置用于夹持所述定位环的上端面和下端面，并带动所述定位环随所述芯轴同轴转动。

优选地，所述底座包括处于底部的横板及设置于所述横板上的、设有预设倾斜角度的斜板，所述斜板上设有垂直于所述斜板的板面的、用于安装所述芯轴的轴套。

优选地，所述分度机构包括与所述芯轴同轴固定连接、且盘面上设有沿圆周方向均布的若干分度孔的分度盘，所述分度盘的盘面平行于所述斜板的板面，所述底座上设有蜗轮蜗杆机构，所述涡轮蜗杆机构的蜗轮的轴向连接有用于带动所述蜗轮转动的手柄，所述蜗轮的转动用于带动所述涡轮蜗杆机构的蜗杆直线往复移动，以使所述蜗杆的一端设置的插销插入或抽出一个所述分度孔中。

优选地，所述底座上设有供所述蜗杆轴向移动的蜗杆套，所述蜗杆上与所述插销相反的一端设有弹性件。

优选地，所述蜗杆与所述插销相反的一端设有沿所述蜗杆轴向设置的轴孔，所述轴孔内插装有螺旋弹簧。

优选地，所述底座上设有用于导向钻头钻向所述定位环的待加工面的钻套。

优选地，所述定位装置包括用于贴合于所述定位环的下端面的支撑部及用于压紧所述定位环的上端面、以使所述定位环压紧于所述支撑部的压紧部，所述支撑部与所述芯轴固定连接。

优选地，所述支撑部包括与所述芯轴固定连接的定位体及套装于所述定位体上的支撑环，所述支撑环用于支撑所述定位环的待加工面的下端面的，所述定位体用于支撑所述定位环的轴向下端面，所述支撑环与所述定位环贴合的环面上设有若干钻孔，若干所述钻孔相对于所述支撑环的轴心的角度与所述分度孔相对于所述分度盘的轴心角度一一对应，任意一个处于所述钻套正下方的所述钻孔的轴线与所述钻套的轴线共线。

优选地，所述定位体包括下端与所述芯轴固定连接的轴杆，所述轴杆的外周上设有环形台阶面，所述环形台阶面包括用于支撑所述定位环的轴向下端面的第一环形台阶面及用于安装所述压紧部的第二环形台阶面，所述压紧部用于将所述定位环压紧于所述第一环形台阶面。

优选地，所述压紧部包括螺母和套装于所述第二环形台阶面上的压板，沿所述第二环形台阶面向上的轴杆的外周上设有与所述螺母的内螺纹配合连接的外螺纹，所述螺母可轴向调节处于所述外螺纹上的位置，以推动所述压板压紧于所述定位环的上端面或离开所述压板。

本实用新型提供的一种钻模夹具，包括：底座，底座上可转动的设有轴线方向为预设倾斜角度的芯轴，芯轴上连接有用于调节芯轴转动角度的分度机构，芯轴上连接有定位装置，定位装置用于夹持定位环的上端面和下端面，并带动定位环随芯轴同轴转动。

本实用新型所提供的钻模夹具可应用于普通钻床上进行加工，将底座放置于普通钻床的工作台上，可根据钻头的角度调节芯轴的预设角度，以调节定位环的角度，使定位环的加工面垂直钻头进行加工，由于本实用新型中在芯轴上连接有定位装置，将定位环安装于定位装置上，定位装置夹持于定位环的上端面和下端面，可以使定位环的安装更稳定，并可以支撑定位环，防止零件变形；此外，由于在在芯轴上设有分度机构，可以调节芯轴的转动角度，且定位装置可随芯轴转动，以带动定位环可随芯轴同轴转动，且由于芯轴上设有分度机构，在调节芯轴转动一定角度后，定位环也会转动一定角度，从而使定位环可以加工均布的孔。

本实用新型通过夹持定位环的上下端面以稳定安装定位环，并使定位环得到支撑可以防止定位环变形，此外，本实用新型可应用于普通钻床上，相对于在五轴加工中心设备上加工来说成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的钻模夹具的剖视图；

图2为本实用新型所提供的定位环的安装剖视图；

图3为本实用新型所提供的手柄安装示意图；

图4为本实用新型所提供的蜗轮蜗杆机构的剖视图；

图5为本实用新型所提供的分度盘的局部放大图。

图1-5中：

1-滑杆、2-钻套、3-圆螺母、4-螺母、5-压板、6-定位环、7-支撑环、8-分度盘、9-轴套、10-底座、11-芯轴、12-钻模板、13-定位体、14-手柄、15-蜗轮、16-蜗杆、17-螺旋弹簧、18-衬套、19-插销、20-分度孔、21-注油孔、22-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种可以防止加工零件时导致零件外圆壁厚变形且降低成本的钻模夹具

请参考图1～5，图1为本实用新型所提供的钻模夹具的剖视图；图2为本实用新型所提供的定位环的安装剖视图；图3为本实用新型所提供的手柄安装示意图；图4为本实用新型所提供的蜗轮蜗杆机构的剖视图；图5为本实用新型所提供的分度盘的局部放大图。

一种钻模夹具，包括：底座10，底座10上可转动的设有轴线方向为预设倾斜角度的芯轴11，芯轴11上连接有用于调节芯轴11转动角度的分度机构，芯轴11上连接有定位装置，定位装置用于夹持定位环6的上端面和下端面，并带动定位环6随芯轴11同轴转动。

需要说明的是，定位环6包括平板状圆环及沿平板状圆环外周设置的、且与平板状圆环具有一定角度的待加工圆环，待加工圆环的内环连接于平板状圆环的外周，待加工圆环为圆台的环形外周面的形状，通常待加工圆环与平板状圆环的夹角为45°，定位环6的上端面为平板状圆环的上端面，定位环6的下端面包括平板状圆环的下端面及待加工圆环的内侧环面，钻头穿过待加工圆环的外侧环面加工孔。本实用新型由于可以应用于普通钻床上进行加工，钻头是安装在普通钻床主轴上的，主轴是垂直于钻床工作台的，所以必须使零件所加工的每个孔的中心线垂直于工作台，工作台的形状为平板状，将底座10的底面可以设置为平面，可以稳定放置于工作台上，此时芯轴11的预设角度可以为与底座10的底面呈斜向上45°，以使定位环6的平板状圆环与芯轴11同轴套9装于定位装置上时，可以使定位环6的待加工圆环平行于工作台，即垂直于钻头。

由于定位环6的待加工圆环上加工的若干通孔为均布于待加工圆环的环面上，所以在调节芯轴11的转动角度时，利用分度机构以等转动角度的方式转动，使芯轴11每次转过的角度相等，即使定位环6与芯轴11同轴转动，并使定位环6与芯轴11转过的角度相等。

本实用新型所提供的钻模夹具可应用于普通钻床上进行加工，将底座10放置于普通钻床的工作台上，可根据钻头的角度调节芯轴11的预设角度，以调节定位环6的角度，使定位环6的加工面垂直钻头进行加工，由于本实用新型中在芯轴11上连接有定位装置，将定位环6安装于定位装置上，定位装置夹持于定位环6的上端面和下端面，可以使定位环6的安装更稳定，并可以支撑定位环6，防止零件变形；此外，由于在在芯轴11上设有分度机构，可以调节芯轴11的转动角度，且定位装置可随芯轴11转动，以带动定位环6可随芯轴11同轴转动，且由于芯轴11上设有分度机构，在调节芯轴11转动一定角度后，定位环6也会转动一定角度，从而使定位环6可以加工均布的孔。

本实用新型通过夹持定位环6的上下端面以稳定安装定位环6，并使定位环6得到支撑可以防止定位环6变形，此外，本实用新型可应用于普通钻床上，相对于在五轴加工中心设备上加工来说成本更低。

在上述实施例的基础上，底座10包括处于底部的横板及设置于横板上的、设有预设倾斜角度的斜板，斜板上设有垂直于斜板的板面的、用于安装芯轴11的轴套9。横板为平板，底面为平面，可放置于工作台上，斜板与横板呈斜向上45°的角度，由于芯轴11与横板呈45°，在设置芯轴11的轴套9时，使轴套9的轴线方向垂直于斜板的板面，从而可以使芯轴11上安装定位环6后可以使定位环6的待加工环面垂直于钻头，便于钻取。以上结构简单便于设置，并且可以保证待加工环面转动到每个角度时，处于钻头正下方的待加工环面均垂直于钻头，可以保证钻取角度。

在上述实施例的基础上，分度机构包括与芯轴11同轴固定连接、且盘面上设有沿圆周方向均布的若干分度孔20的分度盘8，分度盘8的盘面平行于斜板的板面，底座10上设有蜗轮蜗杆机构，涡轮蜗杆机构的蜗轮15的轴向连接有用于带动蜗轮15转动的手柄14，蜗轮15的转动用于带动涡轮蜗杆机构的蜗杆16直线往复移动，以使蜗杆16的一端设置的插销19插入或抽出一个分度孔20中。

需要说明的是，分度盘8为圆盘状，分度孔20的轴线垂直于分度盘8的盘面，由于分度盘8与芯轴11同轴固定连接，所以分度盘8的盘面垂直于芯轴11的轴线，所以分度盘8的盘面平行于斜板的板面，以保证分度盘8转动时与底座10无摩擦。分度孔20为均布于分度盘8上，可根据实际需要加工的定位环6上的孔数制定分度盘8的孔数，定位环6上需要加工的孔数与分度孔20的数量一致，由于分度盘8与芯轴11同步转动，芯轴11与定位环6同步转动，所以分度盘8与定位环6为同步转动。

蜗轮15的外端连接有手柄14，手柄14可带动蜗轮15转动，当驱动蜗轮15正反转动时，与蜗轮15配合安装的蜗杆16可以做直线往复运动，例如，利用手柄14驱动蜗轮15顺时针转动，则蜗杆16上设置的插销19抽出分度孔20，转动分度盘8，使蜗杆16抽出的分度孔20相邻的分度孔20对准插销19；利用手柄14驱动蜗轮15逆时针转动，则蜗杆16上设置的插销19插入与插销19对应的分度孔20中，从而完成定位环6的分度转动。

本实施例利用蜗轮蜗杆机构对定位环6进行分度，便于安装、加工和操作，并且分度精准。

在上述实施例的基础上，底座10上设有供蜗杆16轴向移动的蜗杆套，蜗杆16上与插销19相反的一端设有弹性件。蜗杆套用于向蜗杆16提供移动场所，蜗杆套与蜗杆16之间可以设置有用于减小摩擦的衬套18。在蜗杆16的另一端设置的弹性件可以向蜗杆16的轴向提供弹性力，当手柄14驱动蜗杆16离开分度孔20后，弹性力增大，转动分度盘8后，在弹性力的作用下可以将蜗杆16向分度孔20推动，从而使插销19插入分度孔20中，并且在弹性件的作用下可以保证插销19在不受手柄14驱动力的情况下可以始终插入分度孔20中。

在上述实施例的基础上，关于弹性件的设置方式，优选地，蜗杆16与插销19相反的一端设有沿蜗杆16轴向设置的轴孔，轴孔内插装有螺旋弹簧17。螺旋弹簧17的一端插装于轴孔内并抵接于轴孔的底面，另一端抵接于与轴孔相对的轴套9的内壁上，从而产生弹力，螺旋弹簧17具有较好的轴向力，可以保证蜗杆16受力为轴向。

在上述实施例的基础上，为了便于引导钻头指向定位环6的待加工面，底座10上设有用于导向钻头钻向定位环6的待加工面的钻套2。钻头插入钻套2中，钻套2通过钻模板12铰接于斜板的上部，当需要钻孔时，将钻套2放下对准定位环6，然后操作钻头穿过钻套2即可。

在上述实施例的基础上，定位装置包括用于贴合于定位环6的下端面的支撑部及用于压紧定位环6的上端面、以使定位环6压紧于支撑部的压紧部，支撑部与芯轴11固定连接。定位装置可以从两个方向固定定位环6，支撑部与芯轴11固定连接，可以同步转动，压紧部可以与支撑部连接，使二者夹紧定位环6。

优选地，支撑部包括与芯轴11固定连接的定位体13及套装于定位体13上的支撑环7，支撑环7用于支撑定位环6的待加工面的下端面的，定位体13用于支撑定位环6的轴向下端面，支撑环7与定位环6贴合的环面上设有若干钻孔，若干钻孔相对于支撑环7的轴心的角度与分度孔20相对于分度盘8的轴心角度一一对应，任意一个处于钻套2正下方的钻孔的轴线与钻套2的轴线共线。

需要说明的是，定位体13的轴向下端面即为上述内容中平板状圆环的下端面和待加工面的下端面，待加工面为待加工圆环的面，下端面为待加工圆环的内侧面，当支撑环7上的一个钻孔转动至钻头的正下方后，此时钻头向下对定位环6进行钻取，钻头会裁掉定位环6上需要加工孔的部分，这部分通过下方的钻孔掉落，以完成钻孔，并且由于若干钻孔相对于支撑环7的轴心的角度与分度孔20相对于分度盘8的轴心角度一一对应，所以当分度盘8转过一个孔的角度后，钻孔也转过一个孔的角度，钻孔与分度孔20的连线经过分度盘8的轴心，使相邻钻孔之间的角度等于相邻分度孔20之间的角度。本实施例所提供的支撑环7的钻孔位置清晰可见，便于调节。

在上述实施例的基础上，定位体13包括下端与芯轴11固定连接的轴杆，轴杆的外周上设有环形台阶面，环形台阶面包括用于支撑定位环6的轴向下端面的第一环形台阶面及用于安装压紧部的第二环形台阶面，压紧部用于将定位环6压紧于第一环形台阶面。

需要说明的是，轴杆与芯轴11同轴连接，支撑环7套装于第一环形台阶面的下方的轴杆上，在支撑环7下方的轴杆上设有条形孔，条形孔的开口方向朝向轴杆的径向，条形孔的长度方向沿轴杆的径向设置。

沿轴杆的上端中心轴向向下设有通槽，条形孔开在通槽的侧壁上，通槽内插装有滑杆1，滑杆1的下端设有穿过条形孔的圆柱销，圆柱销的长度方向与条形孔的开口方向一致，圆柱销可在滑杆1的带动下在条形孔内滑动，滑杆1可沿通槽轴向滑动。

圆柱销伸出条形孔并抵在支撑环7的下端面上，在滑杆1的上端设有圆螺母3，圆螺母3可向第二环形台阶面移动提供压紧力，使压紧部压紧于第二环形台阶面，并且在圆螺母3向第二环形台阶面移动至不能轴向移动后，滑杆1会在螺纹的作用下沿轴向向上滑动，此时使圆柱销会向上移动压紧支撑环7，将支撑环7压紧于第一环形台阶面的底面上。本实施例所设置的结构可以将定位环6稳定固定，在加工过程中不会产生移动，并且可以防止定位环6发生变形。

在上述实施例的基础上，压紧部包括螺母4和套装于第二环形台阶面上的压板5，沿第二环形台阶面向上的轴杆的外周上设有与螺母4的内螺纹配合连接的外螺纹，螺母4可轴向调节处于外螺纹上的位置，以推动压板5压紧于定位环6的上端面，或离开压板5。

需要说明的是，压紧部设置于圆螺母3和第二环形台阶面之间，在压板5上方的轴杆上设有垫圈，螺母4压紧于垫圈并传递压紧力于压板5上，在圆螺母3与螺母4之间还设置有圆形垫圈，可以将传递的压紧力分散到压板5上，使压板5可以压紧于定位环6。本实施例结构简单，可操作性强。

钻模夹具工作时候是有切削液、铁削产生，并且为了使周围灰尘不浸入钻模夹具中，在分度盘8上设计了密封圈22。在分度盘上设计了注油孔21便于定期注油，使得分度盘8在工作时候转动灵活。拧出注油孔21中的螺钉，即可进行注油。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的钻模夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。