[发明专利]快速高精度定位单元

说明书

技术领域

本发明属于汽车夹具，具体涉及一种快速高精度定位单元。

背景技术

机械制造行业的高速化生产线上，壳体、箱体类工件各孔系之间往往有着高精密的位置度要求，在批量生产中，对于这些孔系的加工以及检测，要求既要快速、也要精确。

首先，在加工中要满足这些工件各孔系精确的位置度关系，常规方式就是一次性定位装夹加工完成，对于那些不在同一个平面上的孔系，则只能靠付出高昂的代价购买精密的四轴甚至五轴加工中心才能满足精度要求。

其次，由于常规的检测辅具不能精确定位，每个工件检测都要耗费大量时间重新建基准。要满足这些零件快速、精确的检测控制，就只有通过增加检测设备数量及检测工人劳动强度来实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉，且能快速、精确定位的快速高精度定位单元。

本发明所述的快速高精度定位单元，包括芯轴、护套、盘头螺钉和多个等直径的钢球；

所述芯轴的中部设有台阶，该台阶将芯轴分成上定位段和下定位段；

在台阶上设有沉头螺钉孔；

所述护套的内表面沿周向设有环形槽，该环形槽的宽度D3略大于钢球的直径D1，并在环形槽的底部设有多个通孔，该通孔的直径D4略小于钢球的直径D1；

所述护套套在芯轴的上定位段上，多个钢球设置在芯轴与所述环形槽形成的空间内，多个钢球与多个通孔一一对应，且每一所述钢球有一部分从对应通孔处露出该护套。

还包括盖和沉头螺钉，在盖的中部设有沉头螺钉过孔，在芯轴的上端中心设有螺纹孔，所述盖与芯轴通过沉头螺钉过孔、螺纹孔用沉头螺钉连接，盖住护套和钢球，且盖的直径D6小于等于护套的外径D5，以防止灰尘、渣滓进入，而影响定位精度。

所述护套的外径D5比D小0.2mm～0.4mm，其中D为快速高精度定位单元在钢球所在位置处的最大直径，且D满足：当钢球的数量为奇数且沿周向均布时，所述D为工件上的定位基准孔的直径D’的极大值，当钢球的数量为偶数且沿周向均布时，所述D略小于D’的极大值。

所述护套的上端与盖之间设有密封圈，所述护套的下端与台阶之间设有密封圈，以防止灰尘、渣滓进入，而影响定位精度。

进一步，所述多个通孔沿周向均布在护套上。

本发明的有益效果：

（1）采用本发明可起到事半功倍的作用：将本发明用在检测设备上，可实现快速安装、精确定位到检测基准上，检测设备只管直接测量其余部位，无需重新测量并确定定位基准；在加工上，本发明可保证零件多次定位加工精度，省掉四轴、五轴加工中心的投资；

（2）由于钢球定位时是与被定位工件的定位基准孔的孔壁点式接触，且在装拆过程中钢球还可滚动，这种结构对工件的装拆极其容易，可节约大量装拆时间；

（3）从精度方面分析：通过配磨芯轴的上定位段的直径D2，使D2与两个钢球直径D1尺寸之和更贴近定位基准孔的直径D´的极大值，即可实现零间隙甚至微量过盈的配合，与常规的定位方式，即圆柱销与孔的间隙配合相比，达到了大幅度地减少定位误差的目的；

综上所述，本发明适用于高精度定位的工作场所，根据设计及制造精度的不同，可达到几微米至十微米左右的定位精度，而目前行业中最常用的销、孔配合的定位模式，即使是高精度的，其定位误差也在几十微米以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中芯轴的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中护套的结构示意图；

图5为图4的轴测示意图；

图6为图1中盖的结构示意图；

图7为图1的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

在机械制造行业中，箱、盖类零件的加工或测量，常规的定位方式为一面两销，其中一个销为主定位销，该主定位销通常情况下既是产品的设计基准、也是加工和测量的基准。主定位销的定位精度的高低直接关系到测量精度及加工精度的优劣。本发明所述的快速高精度定位单元是一个非独立使用的部件机构，适用于固定在测量夹具板或机加夹具板上作为主定位销使用。