一种零件内孔自动定心装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种零件内孔自动定心装置。


背景技术：

2.在机械加工行业中，因为零件存在各式各样的外形，设计理念以及加工工艺要求，因此为满足客户特定的需求，需要对毛胚进行定位找中，即以孔的中心作为基准进行定位。但是，人工手动调整产品余量，需采用直尺测量计算，大量人力工作，而且会导致生产线设备精度调整频次高，工作量大，效率低下，自动化程度低，产品误差造成报废率居高不下等问题。
3.因此，亟需一种零件内孔自动定心装置以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种零件内孔自动定心装置，实现在一定的定位孔径范围内对零件内孔的自动找中，其共用性和定位精度高，稳定性好。
5.如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种零件内孔自动定心装置，能够穿设于零件内孔，包括：
7.外壳，包括圆柱外壳，所述圆柱外壳具有沿轴心方向延伸的贯通孔，所述圆柱外壳的周向方向均匀设置有多个定位孔，所述定位孔连通于所述贯通孔；
8.导向杆，所述导向杆穿设于所述贯通孔，所述导向杆与所述贯通孔为间隙配合，所述导向杆能够于所述贯通孔内移动，所述贯通孔为阶梯孔，所述导向杆为阶梯杆；
9.定位销，设有多个，所述定位销穿设于所述定位孔，且于所述圆柱外壳的周向方向均匀设置，所述定位销与所述定位孔为间隙配合，所述定位销的一端滑动连接于所述导向杆，另一端能够随所述导向杆的移动抵接于所述零件内孔的孔壁；
10.驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述导向杆移动。
11.可选地，所述定位销的一端在周向方向设有相对的定位部，所述定位部包括定位滑槽和定位凸起，所述导向杆的一端在周向方向设有导向部，所述导向部包括与所述定位凸起相配合的导向滑槽，以及与所述定位滑槽相配合的导向凸起。
12.可选地，所述导向杆抵接所述定位销的面为平面，所述导向滑槽平行于所述平面设置，所述定位销抵接所述导向杆的端面为斜面，所述定位滑槽平行于所述斜面设置，所述平面与所述斜面平行。
13.可选地，所述定位凸起为梯形凸起，所述导向滑槽为梯形滑槽；
14.所述定位滑槽为梯形滑槽，所述导向凸起为梯形凸起。
15.可选地，所述定位孔为阶梯孔，所述定位销的周向环设有限位部，所述限位部能够抵接于所述定位孔的阶梯面上。
16.可选地，所述导向杆远离所述定位销的一端设有滑动槽，所述滑动槽为阶梯槽，所述驱动装置的输出轴能够于所述阶梯槽内移动，且所述输出轴为阶梯轴。
17.可选地，所述驱动装置还包括基座，所述基座可拆卸连接于所述外壳的一端，所述输出轴的一端位于所述基座内，另一端位于所述滑动槽内。
18.可选地，所述外壳还包括端盖，所述端盖可拆卸连接于所述圆柱外壳远离所述驱动装置的一端。
19.可选地，所述定位销的移动范围为0～5mm。
20.可选地，所述定位销设有两个或三个。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型提出的零件内孔自动定心装置，可穿设于零件内孔，包括圆柱外壳、导向杆、多个定位销和驱动装置，其中导向杆和定位销穿设于圆柱外壳内，且能够在驱动装置的驱动下相对圆柱外壳移动。圆柱外壳内具有沿其轴心方向延伸设置的贯通孔，导向杆即穿设于该贯通孔，且能够在贯通孔内移动，圆柱外壳在其周向方向还均匀开设有多个定位孔，定位销即穿设于该定位孔，且能够在定位孔内移动，定位孔连通于贯通孔，定位销的一端滑动连接于导向杆，另一端则能够随导向杆的移动抵接于零件内孔的孔壁。而为保证零件内孔自动定心装置的定位精度，定位销与定位孔为间隙配合，导向杆与贯通孔也为间隙配合，为了进一步限定定位销的移动行程，贯通孔设置为阶梯孔，导向杆设置为阶梯杆，两者相互配合，通过两个阶梯面的抵接，从而实现一定的定位孔径范围内，对零件内孔的自动找中。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例提供的零件内孔自动定心装置的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的零件内孔自动定心装置的剖视图；
25.图3是本实用新型实施例提供的定位销、导向杆和输出轴的装配示意图；
26.图4是本实用新型实施例提供的导向杆的结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例提供的定位销的结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例提供的外壳的结构示意图。
29.图中：
30.1、外壳；11、贯通孔；12、定位孔；
31.2、导向杆；21、导向部；211、导向滑槽；212、导向凸起；22、滑动槽；
32.3、定位销；31、定位部；311、定位滑槽；312、定位凸起；32、限位部；
33.4、驱动装置；41、基座；42、输出轴；
34.5、端盖。
具体实施方式
35.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
40.因为零件在加工过程中往往需要以孔的中心作为加工基准，例如：汽车发动机缸体的加工，因其外形为不规则形状，所以需要从缸体大孔径的定位点处进行分中自动定心，以对加工余量进行合理去除，可保证产品的加工效果，提高产品合格率。因此，为优化自动化生产，满足快速对产品生产线切换，或对多种孔径零件定心的要求，本实施例提供一种零件内孔自动定心装置。
41.如图1和图2所示，本实施例提供的零件内孔自动定心装置包括外壳1、导向杆2、多个定位销3和能够驱动导向杆2移动的驱动装置4。其中外壳1包括圆柱外壳，当零件内孔自动定心装置穿设于零件内孔时，即是该圆柱外壳部分位于零件内孔中。圆柱外壳内沿其轴心方向延伸设置有贯通孔11，导向杆2即装配于该贯通孔11内，可知的，导向杆2与贯通孔11为间隙配合，以保证导向杆2可在贯通孔11内移动，且导向杆2与贯通孔11同心设置。另外，在圆柱外壳的侧壁上还设置有定位孔12，定位孔12设有多个，且多个定位孔12沿圆柱外壳的周向方向均匀分布，该定位孔12用以安装定位销3。与上述类似的，当定位销3装配于该定位孔12内时，定位销3与定位孔12为间隙配合，以保证定位销3可在定位孔12内移动，且定位销3与定位孔12同心设置。
42.进一步地，导向杆2的移动是受驱动装置4的驱动，而定位销3则是在导向杆2的带动下移动的，导向杆2与定位销3之间为滑动连接，关于两者的具体结构将在下文详细说明。如图2所示，当驱动装置4驱动导向杆2向上移动时，则导向杆2将推动左侧的定位销3向左移动，推动右侧的定位销3向右移动。为限制定位销3的移动行程，本实施例中，贯通孔11设置为阶梯孔，而导向杆2设置为阶梯杆，可以理解的，贯通孔11靠近定位孔12的一段为小孔径，而导向杆2靠近定位销3的一段也为小径，导向杆2远离定位销3的一段为大径。当导向杆2向上移动时，导向杆2上的阶梯面将会抵接于贯通孔11内的阶梯面，以阻碍导向杆2继续向上移动，同时也是阻碍定位销3继续沿水平方向移动，定位销3的移动行程与导向杆2的移动行程相关。
43.在使用该零件内孔自动定心装置时，当零件内孔自动定心装置还未设置于零件内孔中时，应先将定位销3回退至定位孔12内，即将导向杆2移动至最低处，而当零件内孔自动
定心装置穿设于零件内孔中后，则可向上推动导向杆2，以使定位销3沿零件内孔的径向方向移动以抵接零件内孔的孔壁。可知的，定位销3于圆柱外壳的周向方向均匀设置，所以当多个定位销3伸出相同长度以抵接零件内孔的孔壁时，该圆柱外壳的轴心将与零件内孔的中心线重合，即可找出零件内孔的中心。
44.如图3至图5所示，定位销3的一端在周向方向设有相对的定位部31，而导向杆2的一端则在周向方向设有导向部21，定位部31与导向部21的配合为滑槽与滑块的配合，以此将导向杆2在竖直方向的移动转换为定位销3在水平方向的移动。进一步地，为了保证定位销3与定位孔12滑动配合的精度。如图4和图5所示，本实施例中定位部31包括定位滑槽311和定位凸起312，导向部21包括导向滑槽211和导向凸起212，其中定位凸起312能够设置于导向滑槽211内，导向凸起212也能够设置于定位滑槽311内，以此在同一侧即可形成两个滑槽和滑块的配合。而且，本实施例中，定位部31是相对设置的，即一个定位销3的一端设置有两个定位部31，则一个定位销3和一个导向杆2在滑动连接时，可形成四个滑槽和滑块的配合。
45.更进一步地，为保证定位销3和导向杆2的紧密配合，导向杆2抵接定位销3的面为平面，可以理解的，为了实现导向杆2向上移动时即可将推动定位销3伸出定位孔12外，则导向杆2在周向方向抵接定位销3的部分应设置为楔形，与之配合的，定位销3抵接导向杆2的端面为斜面，且该斜面与导向杆2上的平面保持平行。可选地，如图4和图5所示，导向滑槽211平行于平面设置，定位滑槽311平行于斜面设置，这样当滑槽和凸起相互配合时，平面和斜面即可完全贴合。
46.可选地，本实施例中，定位凸起312为梯形凸起，而与之配合的导向滑槽211则为梯形滑槽，继续参照图3至图5可知，将定位凸起312和导向滑槽211的形状都设置为梯形，可以避免定位凸起312在除了沿导向滑槽211的延伸方向以外的方向移动。另外，还可以将定位滑槽311和导向凸起212也分别设置为梯形滑槽和梯形凸起，其作用与上述定位凸起312和导向滑槽211的一致。
47.当然，在其他一个实施例中，也可以将定位凸起312设置为楔形凸起，而与之配合的导向滑槽211则为楔形滑槽，另外，将定位滑槽311也设置为楔形滑槽，与之配合的导向凸起212设置为楔形凸起。可以理解的，前述设置均是为了保证定位凸起312只能在导向滑槽211的延伸方向进行移动，或者导向凸起212只能在定位滑槽311的延伸方向移动。因此，关于定位凸起312、导向凸起212、定位滑槽311和导向滑槽211的形状在此不再赘述。
48.可选地，本实施例中，定位销3设置有两个或三个，定位销3需要在导向杆2的周向均匀设置，因此当定位销3设置为两个时，相邻定位销3之间的间隔为180
°
，当定位销3设置为三个时，相邻定位销3之间的间隔为120
°
。
49.可选地，本实施例提供的零件内孔自动定心装置适用于零件内孔直径为70mm及以上的零件。另外，为了保证零件内孔自动定心装置的中心定位精度，在使用时，应使任一定位销3的伸出长度小于5mm，即当圆柱外壳1的外径为70mm时，零件内孔自动定心装置则适用于零件内孔直径为70～80mm的零件。可知的，定位销3的伸出长度与导向杆2和贯通孔11的阶梯配合，以及定位销3和导向杆2相抵接面的倾斜角度相关。
50.而定位销3的退回限位则还受到定位销3本身结构的影响。如图2和图3所示，本实施例中，定位孔12为阶梯孔，定位销3的周向环设有限位部32，在导向杆2向下移动以带动定
位销3退回的过程中，定位销3上的限位部32将抵接于定位孔12的阶梯面上，即该位置为退回过程中，定位销3能到达的最远离零件内孔的孔壁的位置。在将零件内孔自动定心装置放置于零件内孔中，或从零件内孔中移除时，优选地，可将定位销3退回该位置，避免其损伤零件内孔。
51.还有要说明的是本实施例的驱动装置4，具体地，驱动装置4的输出轴42用以驱动导向杆2在贯通孔11内移动，则为实现输出轴42和导向杆2的连接，如图5所示，导向杆2远离定位销3的一端设置有滑动槽22，该滑动槽22为阶梯槽，而输出轴42位于该滑动槽22内，应带动导向杆2移动，则输出轴42也为阶梯轴，两者形成凹凸配合，输出轴42直径较大的一段位于滑动槽22内径较大的一段内，两个部件的阶梯面互相抵接，形成限位。
52.可选地，驱动装置4包括基座41，基座41可拆链连接于壳体上，驱动装置4的驱动元件位于基座41内，而输出轴42一端位于基座41内以被驱动元件驱动，另一端伸入滑动槽22内以驱动导向杆2。本实施例中，驱动装置4为直线驱动装置，即其直接驱动输出轴42直线移动以带动导向杆2直线移动，而无须在设置其他中间传动装置。可选地，直线驱动装置为直线运动油压缸，其压力调节方便，可实现粗加工较大的孔内支撑，精密加工则使用较小的支撑力，从压紧变形上避免人工操作导致的误差。具体地，外壳1还包括连接座，基座41直接连接于连接座上。可选地，连接座上设有安装孔，便于本实施例提供的零件内孔自动定心装置与外部设备的固定。
53.可选地，外壳1还包括端盖5，端盖5可拆卸连接于圆柱外壳远离驱动装置4的一端，同时因为端盖5靠近导向杆2和定位销3的连接处，可拆卸端盖5，以进行日常检修。
54.另外，可对上述部件的表面进行热处理，以提升其硬度，从而保证零件内孔自动定心装置的使用寿命。可选地，可采用淬火热处理以使导向杆2外表面和贯通孔11的孔壁面的表面硬度提升至hrc(洛氏硬度)48，定位销3的表面硬度提升至hrc(洛氏硬度)45。
55.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。