一种变中心距定位装置和使用该装置的连杆精镗夹具

摘要

本发明公开了一种变中心距定位装置和使用该装置的连杆精镗夹具，所述工件至少被两所述分中机构顶持并定位，且在至少一个所述分中机构中：所述配合件可相对所述托起件旋转角度，所述配合件相对所述托起件的旋转中心、多个所述分中件顶持面圆心两者偏心设置，使得两所述分中机构间顶持的中心距变化。本发明提供一种变中心距定位装置，分中件在第一驱动件和抵持件的驱动下将连杆孔分中定位，使孔与分中机构中心重合，加工前镗刀对刀时便对应了分中机构中心，因此在每次加工时无需重新对刀，需要调整分中机构夹持中心距时，旋转配合件即可，即实现了一套定位装置装夹不同中心距的连杆，另外该装置还可以用于定位任意具有多孔的工件。

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体的涉及一种变中心距定位装置。

背景技术

连杆作为汽车发动机的重要连接机构，连接壳活塞个曲轴，将活塞受力传给曲轴，从而带动曲轴高速转动，因此要求连杆制造精度很高，一般需要确保连杆大孔和小孔的径向精度、大孔和小孔之间中心局精度以及大孔、小孔和端面的垂直度，其经过粗加工后对两侧面进行精磨，保证平行度，然后在镗床上进行镗孔加工，使大孔和小孔的径向精度、大孔和小孔之间中心局精度以及大孔、小孔和端面的垂直度三者都达到加工精度要求。

连杆定位装夹后再进行精镗孔加工，若更换不同中心距的连杆，需对应设计不同的夹具，提高工艺成本，并且若无法提供多台机床，每次使用还需要更换夹具，夹具更换很麻烦且费时，不利于批量加工。

因此亟需一种可定位不同中心距连杆的定位装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供变中心距定位装置，用于解决现有技术中一种夹具仅适用于一种中心距连杆装夹的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：一种变中心距定位装置，用于定位工件，包括托起件以及与托起件固定连接的分中机构，其中：分中机构包括第一驱动件、配合件、抵持件以及分中件，配合件开设第一滑孔以及沿第一滑孔周向布置的多个第二滑孔，抵持件一端形成与第二滑孔对应的第一配合部，抵持件与第一滑孔滑动连接，多个分中件分别与多个第二滑孔滑动连接，分中件一端形成第二配合部，另一端形成顶持部，第一配合部与第二配合部滑动连接，且第二配合部相对第一配合部滑动方向与抵持件相对配合件的滑动方向呈夹角设置，使得抵持件沿第一滑孔滑动时，抵持件驱动多个分中件分别沿对应的第二滑孔滑动，且在滑动过程中，多个顶持部始终处于具有同一圆心的圆形顶持面上，第一驱动件设置在托起件和抵持件之间，以驱动抵持件滑动，从而使多个顶持部顶持工件一周面；工件至少被两分中机构顶持并定位，且在至少一个分中机构中：配合件可相对托起件旋转角度，配合件相对托起件的旋转中心、多个分中件顶持面圆心两者偏心设置，使得两分中机构间顶持的中心距变化。

优选的，用于定位工件的分中机构数量为二，其中一分中机构的配合件与托起件固定连接，另一分中机构的配合件与托起件可相对转动并固定连接。

优选的，一分中机构的分中件数量为二，另一分中机构的数量为三。

本发明还提供一种连杆精镗夹具，用于定位并夹持工件，其包括前述的变中心距定位装置、固定件、夹持件、防脱机构、第二驱动件、其中：变中心距定位装置与固定件滑动连接，第二驱动件用于驱动变中心距定位装置相对固定件滑动，并使分中机构沿工件的被分中件顶持周面轴向脱离与工件顶持；夹持件与固定件固定连接，并将工件抵压于固定件上，以固定工件；防脱机构包括导向件、抵压件以及第三驱动件，导向件与固定件固定连接，导向件开设第三滑孔以及布置于第三滑孔周侧的配合槽，抵压件一端与托起件抵接，另一端抵压于工件，抵压件侧面形成配合台，配合台沿配合槽滑动，第三驱动件与抵压件连接，用于驱动抵压件沿夹持件夹持方向移动，配合槽至少部分倾斜设置，使抵压件与导向件相对滑动的同时相对转动；第二驱动件沿工件的被分中件顶持周面轴向脱离与工件顶持的过程中，抵压件在第三驱动件作用下沿配合槽滑动，使抵压件旋转并抵压于工件侧面。

优选的，固定件包括固定板和定位块，定位块一侧与固定板固定连接，另一相对侧开设气检孔，工件置于气检孔上。

优选的，防脱机构还包括防脱杆，防脱杆与固定件固定连接，用于防止工件脱离抵压件抵压后向两侧掉落。

优选的，夹持件包括第四驱动件以及抵压块，第四驱动件一端与固定件固定连接，另一端与抵压块固定连接。

优选的，第四驱动件为转角液压缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提供一种变中心距定位装置，分中件在第一驱动件和抵持件的驱动下将连杆孔分中定位，使孔与分中机构中心重合，加工前镗刀对刀时便对应了分中机构中心，因此在每次加工时无需重新对刀，需要调整分中机构夹持中心距时，旋转配合件即可，即实现了一套定位装置装夹不同中心距的连杆，另外该装置还可以用于定位任意具有多孔的工件。

附图说明

图1是本发明提供的变中心距定位装置的俯视图；

图2是本发明提供的变中心距定位装置的正视图；

图3是本发明提供的变中心距定位装置的分中件的正视图和侧视图；

图4是本发明提供的变中心距定位装置的两种抵持件的俯视图和正视图；

图5是本发明提供的变中心距定位装置的偏心式配合件的剖视图和俯视图；

图6是本发明提供的变中心距定位装置非偏心式配合件两不同角度的剖视图和俯视图；

图7是本发明提供的连杆精镗夹具的正视图；

图8是本发明提供的连杆精镗夹具分别处于夹紧状态和松开状态的部分俯视图；

图9是本发明提供的连杆精镗夹具的夹持件打开时的部分正视图(其中隐藏了固定板)；

图10是本发明提供的连杆精镗夹具的夹持件压紧时的部分正视图(其中隐藏了固定板)；

图11是本发明提供的连杆精镗夹具的防脱机构的部分剖视图；

图12是本发明提供的连杆精镗夹具的导向件的俯视图、剖视图以及正视图；

图13是本发明提供的连杆精镗夹具的定位件块的剖视图和正视图；

附图标记：1-托起件、2-分中机构、3-固定件、4-夹持件、5-防脱机构、6-第二驱动件、7-驱动连接块、11-托板、12-分中连接轴、21-第一驱动件、22-配合件、23-抵持件、24-分中件、25-压板、31-固定板、32-导向套、33-定位块、41-第四驱动件、42-抵压块、51-导向件、52-抵压件、53-第三驱动件、54-防脱杆、55-挡环、56-连接件、121-泄压孔、221-第一滑孔、222-第二滑孔、231-第一配合部、241-第二配合部、242-顶持部、331-气检孔、511-第三滑孔、512-配合槽、521-配合台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本实施例提供了一种变中心距定位装置，用于定位工件，其特征在于，包括托起件1以及分中机构2，其中：

分中机构2与托起件1固定连接，分中机构2包括第一驱动件21、配合件22、抵持件23以及分中件24。

具体在本实施例中，托起件1包括托板11和分中连接轴12，分中连接轴12一端与托板11固定连接，另一端开设与配合件22滑动转动连接的槽或开设与配合件22螺纹连接的槽。

配合件22开设第一滑孔221以及沿第一滑孔221周向布置的多个第二滑孔222，抵持件23一端形成与第二滑孔222对应的第一配合部231，抵持件23与第一滑孔221滑动连接，多个分中件24分别与多个第二滑孔222滑动连接，分中件24一端形成第二配合部241，另一端形成顶持部242，第一配合部231与第二配合部241滑动连接，第一配合部231和第二配合部241一般可采用凸台与凹槽的配合，其截面形状应不受限制，但其轮廓应相匹配，优选的，第一配合部231为“T”形槽，第二配合部241为“T”形凸台，且第二配合部241相对第一配合部231滑动方向与抵持件23相对配合件22的滑动方向呈夹角设置，使得抵持件23沿第一滑孔221滑动时，抵持件23驱动多个分中件24分别沿对应的第二滑孔222滑动，且在滑动过程中，多个顶持部242始终处于具有同一圆心的圆形顶持面上，本实施例中，为保证滑动时顶持部242始终处于具有同一圆心的圆形顶持面上，该抵持面中轴线即为抵持件23中轴线，且第二滑孔222指向该中轴线，同时使抵持件23滑动一段距离的过程中，每个与该抵持件23连接的分中件24位移相同，因此，第一配合部231以及第二配合部241分别与该轴线的夹角均是相同的，这样做可大大降低制造难度。容易理解的，抵持面中轴线不一定为抵持件23中轴线，第二滑孔222也不一定指向抵持面中轴线，使抵持件23滑动一段距离的过程中，每个与该抵持件23连接的分中件24位移也不一定相同，第一配合部231以及第二配合部241分别与该轴线的夹角也可以是不相同的，但是如此实施难度较高，不易于生产制造。

第一驱动件21设置在托起件1和抵持件23之间，以驱动抵持件23滑动，从而使多个顶持部242顶持工件一周面。本实施例中第一驱动件21为弹簧，第一驱动件21一端与分中连接轴12抵接，另一端与抵持件23抵接，第一驱动件21也可采用液压缸等，另外，为防止抵持件23从配合件22中脱离，可在配合件22一端加工轴肩对抵持件23进行限位，本实施例中以一压板25与抵持件23固定连接来限位。

工件至少被两分中机构2顶持并定位，且在至少一个分中机构2中：配合件22可相对托起件1旋转角度，配合件22相对托起件1的旋转中心、多个分中件24顶持面圆心两者偏心设置，使得两分中机构2间顶持的中心距变化。容易理解的，该变中心距定位装置可用于定位任意具有两孔的工件，并且抵持部可顶持工件内侧面，也可夹持工件外侧面，而在本实施例中，工件是连杆，每个连杆被两个分中机构2定位，其中一个分中机构2的配合件22与分中连接轴12固定连接，本实施例中此处为螺纹连接；而另一个分中机构2中的配合件22与分中连接轴12是可相对转动的，他们之间以螺栓固定连接，当同样的变中心距定位装置用于夹持不同中心距的连杆，仅需松开此处配合件22与分中连接轴12的连接螺栓，转动配合件22合适角度再固定两者，而要保证旋转后连接螺栓可固定两者，仅需使配合件22以及分中连接轴12的连接孔位按对应的角度加工即可，该旋转角度应为加工角度的整数倍，本实施例中，分中机构2可夹持两种中心距的连杆，每次调整需旋转配合件22180度。

为保证抵持件23两侧气压平衡，分中连接轴12应开设泄压孔121连通外界，否则抵持件23远离分中件24的一侧封闭会导致抵持件23无法滑动。

另外需要说明的是，本实施例中一分中机构2的分中件24数量为二，另一分中机构2的数量为三。本质上来讲，该分中机构2主要作用是定位以保证连杆精镗加工时，镗刀沿连杆径向加工量尽量小，精加工必须保证进给量小。一般来说，若两分中机构2的分中件24均为二，也可实现连杆定位，但由于两分中机构2均不是刚性抵压在连杆上，无法实现精确定位，若两分中机构2的分中件24均为三，每个分中机构2可分别实现连杆大孔和小孔的定位，但是若连杆中心距误差较大，则会导致两分中机构2有分中件24没有抵压在连杆内侧面，导致定位不准，上述两种情况均会导致定位不一致，但一般可控制其误差在镗刀允许最大进给量之内，优选的一般都是使一个定位机构准确定位对应的连杆孔，另一定位机构限制连杆转动即可，即一个分中机构2包含两个分中件24，另一分中机构2包含三个分中件24。

本发明还提供一种连杆精镗夹具，用于定位并夹持工件，其特征在于，包括前述的变中心距定位装置、固定件3、夹持件4、防脱机构5以及第二驱动件6，其中：

该变中心距定位装置与固定件3滑动连接，具体来说，固定件3包括固定板31、导向套32以及定位块33，导向套32固定在固定板31上，导向套32与分中连接轴12滑动连接，第二驱动件6用于驱动变中心距定位装置相对固定件3滑动，本实施例中，第二驱动件6为液压缸，其一端固定在固定板31，另一端以驱动连接块7固定在托板11上，第二驱动件6的驱动轴与驱动连接块7螺纹连接，而驱动连接块7则与托板11固定连接，此多处固定连接均可采用螺栓连接，因此可驱动托板11沿导向套32移动，并使分中机构2沿工件的被分中件24顶持周面轴向脱离与工件顶持，定位块33一侧与固定板31固定连接，另一相对侧开设气检孔331，工件置于气检孔331上，气检孔331接入气源或者负压，当气检孔331上被连杆抵压堵住，其中的气压变化，其另一端接入气压传感器，通过气压变化来判断连杆是否被安装在定位块33上。

夹持件4与固定件3固定连接，并将工件抵压于固定件3上，以固定工件，具体来说，夹持件4包括第四驱动件41和抵压块42，第四驱动件41为转角液压缸，其工作时先旋转再下压，因此在连杆安装时，抵压块42不会妨碍连杆装入分中机构2，第四驱动件41一端固定在固定板31上，另一端与抵压块42连接并将连杆抵压在定位块33上。

防脱机构5包括导向件51、抵压件52以及第三驱动件53，导向件51与固定件3固定连接，导向件51开设第三滑孔511以及布置于第三滑孔511周侧的配合槽512，抵压件52一端与托起件1抵接，另一端抵压于工件，抵压件52侧面形成配合台521，配合台521沿配合槽512滑动，第三驱动件53与抵压件52连接，用于驱动抵压件52沿夹持件4夹持方向移动，配合槽512至少部分倾斜设置，使抵压件52与导向件51相对滑动的同时相对转动，本实施例中第三驱动件53为弹簧。具体来说，该防脱机构5还包括挡环55和连接件56，连接件56和导向件51均套在抵压件52上，且连接件56和导向件51以螺栓固定在固定板31上，第三驱动件53套设于抵压件52，并设置在两挡环55之间，两挡环55套设于抵压件52上，且设置在配合台521和连接件56的一轴肩两者之间，从而对挡环55和第三驱动件53进行限位。

作为优选的实施例，防脱机构5还包括防脱杆54，防脱杆54与固定件3固定连接，用于防止工件脱离抵压件52抵压后向两侧掉落。

第二驱动件6沿工件的被分中件24顶持周面轴向脱离与工件顶持的过程中，抵压件52在第三驱动件53作用下沿配合槽512滑动，使抵压件52旋转并抵压于工件侧面。即第二驱动件6驱动托板11移动的过程中，分中件24会逐渐脱离与连杆内侧面抵接，由于第三驱动件53的作用，抵压件52保持与托板11抵接并跟随托板11移动，同时配合台521沿配合槽512滑动，抵压件52向连杆滑动的同时旋转，最后抵压在连杆侧面，其作用在于在加工完毕后，转角缸会打开，但抵压件52仍抵压在连杆侧面，由于使用的是卧式镗床，连杆是立在定位块33侧面，连杆两端有防脱杆54可防止连杆掉落，抵压件52则可以防止连杆倾倒，需要将连杆拿出来时仅需手动旋转抵压件52即可，抵压件52会旋转并向远离连杆的方向移动。

下面就本发明提供的一种连杆精镗夹具的工作过程作详细说明：初始位置时，分中机构2是相对伸出的，此时分中件24正好位于定位块33靠外的一侧，将连杆分别对应两分中机构2装入，由于连杆内侧面有倒角，并且分中件24的可移动范围较小，分中件24与连杆接触处也有倒角，此时连杆内侧倒角正好与分中件24倒角接触，手动对连杆施加压力即可将连杆压入分中机构2中，完成连杆定位，此时即可启动第四驱动件41，将连杆抵压在定位块33上，完成连杆夹持，此时即可启动第二驱动件6，第二驱动件6驱动托板11移动并带动分中机构2与连杆分离，同时使抵压件52滑动并旋转抵压在连杆侧面，由于气检孔331处被连杆堵住，该处气压变化，并将信号给机床，判断该处有连杆，即对该处连杆进行精镗加工，若该处没有连杆，即跳过该处加工，加工完毕后，直接松开第四驱动件41即可，由于连杆两端有防脱杆54，连杆不会掉落，另外有抵压件52抵压，连杆不会倾倒，需要取出连杆时仅需旋转抵压件52使其脱离抵压连杆即可，连杆全部取出后，将第二驱动件6复位，等待下一次安装和加工连杆。

综上所述，本发明提供一种变中心距定位装置，分中件在第一驱动件和抵持件的驱动下将连杆孔分中定位，使孔与分中机构中心重合，加工前镗刀对刀时便对应了分中机构中心，因此在每次加工时无需重新对刀，需要调整分中机构夹持中心距时，旋转配合件即可，即实现了一套定位装置装夹不同中心距的连杆，另外该装置还可以用于定位任意具有多孔的工件。本发明还提供的一种使用该装置的连杆精镗夹具，使用时将连杆压入分中机构，然后夹持件和固定件将连杆夹紧，第二驱动件驱动分中机构和连杆分离，同时防脱机构压在连杆侧面，然后进行精镗加工，加工完毕后夹持件松开，由于防脱机构抵压连杆，连杆不会掉落，将防脱机构手动拉出即可取出连杆。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。