一种高精度快速定位机构的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种高精度快速定位机构。

背景技术：

1、机械加工领域中，需要快速定位对手件，如待加工的工件，或者用于装夹工件的夹具等辅助工装。

2、通常，设置基板，并通过插销穿过对手件的销孔后插入基板上进行快速定位。然而，这种定位方式存在以下问题：定位精度较低，对手件在加工受力时容易沿水平位置产生轻微位移，造成加工精度较低。

3、因此，如何设计一种既可以快速定位对手件，又能保证定位精度的定位机构，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高精度快速定位机构，其结构简单、加工成本低，可有效保证对手件的定位精度和定位效率，满足高精度机械加工的需求。

2、本发明的技术方案是：一种高精度快速定位机构，包括定位基板、定位导套，以及定位钢球，所述定位导套用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，所述定位基板上设置有至少一个锥形孔，锥形孔的大口端位于定位基板的基准面上，对手件支承在定位基板的基准面上，且定位导套的下端开口与基准面贴合，所述定位钢球过盈配合在定位导套中，且外伸部分不超过定位钢球的1/2，定位钢球的外伸部卡入定位基板上的锥形孔中，形成定位。

3、进一步的，所述锥形孔贯穿定位基板，锥形孔的小口端位于定位基板的安装面上。

4、进一步的，所述锥形孔的大口端设置有环形台阶形成泄气槽。

5、进一步的，所述泄气槽的直径大于定位导套的内径。

6、优选的，所述定位导套的内径为20mm、泄气槽的直径为22mm、深度为0.5mm，定位钢球与定位导套的配合公差为h6/t5，所述锥形孔的锥度为20°，误差为+0.001°-0°。

7、优选的，所述锥形孔由锥筒段和直筒段连接构成。

8、优选的，所述定位导套的下端设置有限位台阶，所述定位导套贯穿对手件，且通过限位台阶限位，该限位台阶与对手件的底面齐平。

9、进一步的，还包括防转机构，所述防转机构包括防转导套、防转钢球，以及设置在定位基板上的腰形孔，所述防转导套用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，所述腰形孔的长轴方向朝向锥形孔，腰形孔的短轴小于防转导套的内径、长轴大于防转导套的内径，腰形孔位于定位基板基准面上的孔口倒角，且倒角段的开口宽度大于防转导套的内径，所述防转钢球过盈配合在防转导套中，且外伸部分不超过防转钢球的1/2，防转钢球的外伸部卡入定位基板上腰形孔的倒角段中，限定对手件绕锥形孔转动。

10、进一步的，所述腰形孔贯穿定位基板。

11、进一步的，所述防转导套的下端设置有防转台阶，所述防转导套贯穿对手件，且通过防转台阶限位，该防转台阶与对手件的底面齐平。

12、采用上述技术方案具有以下有益效果：

13、1、高精度快速定位机构包括定位基板、定位导套，以及定位钢球。所述定位导套用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，可根据对手件的不同，选择固定内径、不同外径的定位导套，提高定位机构的适配性，也避免对手件在定位时受损。所述定位基板上设置有至少一个锥形孔，锥形孔的大口端位于定位基板的基准面上。对手件支承在定位基板的基准面上，且定位导套的下端开口与基准面贴合，使定位导套与定位基板上的锥形孔大致对齐。所述定位钢球过盈配合在定位导套中，且外伸部分不超过定位钢球的1/2，也即，定位钢球沿定位导套的径向无晃动旷量，也即，定位钢球沿定位基板的基准面方向与对手件之间无晃动旷量，且定位钢球的球心位于定位导套内。定位钢球的外伸部卡入定位基板上的锥形孔中，形成定位，通过锥形孔与定位钢球的外伸部配合，使定位钢球快速、准确的定位在锥形孔的中部，且沿定位基板的基准面方向与定位基板无晃动旷量，由于定位钢球本身具有刚性，可有效避免对手件相对定位基板沿基准面发生相对位移，保证对手件的机械加工精度。

14、2、锥形孔的大口端设置有环形台阶形成泄气槽，使锥形孔和定位导套之间具有间隙空间，利于定位钢球快速定位至锥形孔中。

15、3、锥形孔由锥筒段和直筒段连接构成，方便机加工锥形孔，且利于定位导套和定位基板上的锥形孔初步对齐。

16、4、定位导套的下端设置有限位台阶，所述定位导套贯穿对手件，且通过限位台阶限位，该限位台阶与对手件的底面齐平，如此方便在对手件上安装定位导套，且保证定位导套和对手件之间的连接稳定性。

17、5、还包括防转机构，防转机构包括防转导套、防转钢球，以及设置在定位基板上的腰形孔。所述防转导套用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，可根据对手件的不同，选择固定内径、不同外径的防转导套，提高防转机构的适配性，也避免对手件在定位时受损。所述腰形孔的长轴方向朝向锥形孔，腰形孔的短轴小于防转导套的内径、长轴大于防转导套的内径，腰形孔位于定位基板基准面上的孔口倒角，且倒角段的开口宽度大于防转导套的内径，也即，腰形孔靠近定位基板的开口呈锥形。所述防转钢球过盈配合在防转导套中，且外伸部分不超过防转钢球的1/2，也即，防转钢球沿防转导套的径向无晃动旷量，也即，防转钢球沿定位基板的基准面方向与对手件之间无晃动旷量，且防转钢球的球心位于防转导套内。防转钢球的外伸部卡入定位基板上腰形孔的倒角段中，在避免出现过定位的基础上，限制对手件绕锥形孔转动，有效保证对手件的定位精度和稳定性。

18、下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

技术特征：

1.一种高精度快速定位机构，其特征在于：包括定位基板(1)、定位导套(2)，以及定位钢球(3)，

2.根据权利要求1所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述锥形孔(4)贯穿定位基板(1)，锥形孔(4)的小口端位于定位基板的安装面上。

3.根据权利要求1或2所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述锥形孔的大口端设置有环形台阶形成泄气槽(5)。

4.根据权利要求3所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述泄气槽的直径大于定位导套的内径。

5.根据权利要求4所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述定位导套的内径为20mm、泄气槽的直径为22mm、深度为0.5mm，定位钢球与定位导套的配合公差为h6/t5，所述锥形孔的锥度为20°，误差为+0.001°-0°。

6.根据权利要求1或2所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述锥形孔(4)由锥筒段(41)和直筒段(42)连接构成。

7.根据权利要求1所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述定位导套(2)的下端设置有限位台阶(21)，所述定位导套(2)贯穿对手件，且通过限位台阶(21)限位，该限位台阶(21)与对手件的底面齐平。

8.根据权利要求1所述的高精度快速定位机构，其特征在于：还包括防转机构(6)，所述防转机构(6)包括防转导套(7)、防转钢球(8)，以及设置在定位基板上的腰形孔(9)，所述防转导套(7)用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，所述腰形孔(9)的长轴方向朝向锥形孔(4)，腰形孔(9)的短轴小于防转导套的内径、长轴大于防转导套的内径，腰形孔(9)位于定位基板基准面上的孔口倒角，且倒角段的开口宽度大于防转导套的内径，所述防转钢球(8)过盈配合在防转导套(7)中，且外伸部分不超过防转钢球的1/2，防转钢球(8)的外伸部卡入定位基板上腰形孔的倒角段中，限定对手件绕锥形孔转动。

9.根据权利要求8所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述腰形孔(9)贯穿定位基板(1)。

10.根据权利要求8所述的高精度快速定位机构，其特征在于：所述防转导套(7)的下端设置有防转台阶(10)，所述防转导套(7)贯穿对手件，且通过防转台阶(10)限位，该防转台阶(10)与对手件的底面齐平。

技术总结
一种高精度快速定位机构，包括定位基板、定位导套，以及定位钢球，所述定位导套用于固定设置在对手件上，且贯穿对手件，所述定位基板上设置有至少一个锥形孔，锥形孔的大口端位于定位基板的基准面上，对手件支承在定位基板的基准面上，且定位导套的下端开口与基准面贴合，所述定位钢球过盈配合在定位导套中，且外伸部分不超过定位钢球的1/2，定位钢球的外伸部卡入定位基板上的锥形孔中，形成定位。本发明结构简单、加工成本低，可有效保证对加工件的定位精度和定位效率，满足高精度机械加工的需求。

技术研发人员：唐小刚
受保护的技术使用者：重庆渝江压铸股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1