一种曲柄轴精镗销孔专机

文档序号:58435 发布日期:2021-10-01 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种曲柄轴精镗销孔专机 (Special pin hole fine boring machine for crank shaft ) 是由 施兆春 刘树青 卞荣 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种曲柄轴精镗销孔专机,包括床身,床身底部设置减震垫,床身的上部沿长度方向设置用于带动刀具进给进行镗孔的镗孔机构和用于曲柄轴预定位、送料、定位和夹紧的夹具;所述镗孔机构的下方设置液压滑台,液压滑台的滑鞍与镗孔机构固定连接,带动镗孔机构完成进给运动;在夹具的底部设置夹具调整机构,夹具的底部与夹具调整机构固定连接;本发明一个工作循环自动完成曲柄轴的预定位、送料、定位、夹紧、镗孔和卸料过程,完成精镗销孔及孔端倒角,生产节拍≤35秒/2件,且镗孔精度,粗糙度达到磨削要求;满足了零件高效率、高精度的加工要求,适应大批量生产,并且通过调整销孔与曲柄轴的中心距可加工不同直径的曲柄轴。(The invention discloses a special machine for finely boring pin holes on a crank shaft, which comprises a machine body, wherein a shock pad is arranged at the bottom of the machine body, and a hole boring mechanism for driving a cutter to feed for boring and a clamp for pre-positioning, feeding, positioning and clamping the crank shaft are arranged at the upper part of the machine body along the length direction; a hydraulic sliding table is arranged below the boring mechanism, and a saddle of the hydraulic sliding table is fixedly connected with the boring mechanism to drive the boring mechanism to complete feeding movement; the bottom of the clamp is provided with a clamp adjusting mechanism, and the bottom of the clamp is fixedly connected with the clamp adjusting mechanism; according to the invention, a working cycle automatically completes the pre-positioning, feeding, positioning, clamping, boring and discharging processes of the crankshaft, the finish boring of the pin hole and the chamfer of the hole end is completed, the production tact is less than or equal to 35 seconds per 2 pieces, and the boring precision and the roughness meet the grinding requirements; the processing requirements of high efficiency and high precision of parts are met, the processing tool is suitable for mass production, and crankshafts with different diameters can be processed by adjusting the center distance between the pin holes and the crankshafts.)

一种曲柄轴精镗销孔专机

技术领域

本发明涉及曲柄轴加工

技术领域

,具体涉及一种曲柄轴精镗销孔专机。

背景技术

曲柄轴是汽油发动机中重要的零件之一,该零件质量的好坏直接影响到汽油机的性能。现有销孔加工工艺为粗镗销孔,精通销孔,磨孔,才能符合图纸要求,即:孔径尺寸精度6级,中心距尺寸精度6级,圆度公差0.004,圆柱度公差0.004,销孔轴心与曲柄轴轴心平行度100:∅0.02,孔表面粗糙度0.8。现有的曲柄轴销孔加工方式工序复杂,生产效率低,不适用于大批量的生产需求。

发明内容

技术目的:针对现有曲柄销加工工序复杂,生产效率低的不足,本发明公开了一种镗磨一序,生产效率高,能够节省成本并适应大批量生产需要的曲柄轴精镗销孔专机。

技术方案:为实现上述技术目的,本发明采用了如下技术方案:

一种曲柄轴精镗销孔专机,包括床身,床身底部设置减震垫,床身的上部沿长度方向设置用于带动刀具进给进行镗孔的镗孔机构和用于曲柄轴预定位、送料、定位和夹紧的夹具;所述镗孔机构的下方设置液压滑台,液压滑台上的滑鞍与镗孔机构固定连接,带动镗孔机构滑动,完成镗孔过程中刀具的进给;曲柄轴固定在夹具上,曲柄轴的销孔中心线与镗孔机构的刀具轴心线重合,在夹具的底部设置用于带动夹具沿垂直于床身长度方向滑动的夹具调整机构,夹具的底部与夹具调整机构固定连接;在夹具调整机构与床身的上表面之间设置用于调整夹具竖直高度的调整垫块。

优选地,本发明的夹具包括夹具底座,在夹具底座上设置固定顶尖组件和移动顶尖组件,固定顶尖组件包括顶尖座、顶尖盘和固定顶尖,顶尖盘通过螺钉固定在顶尖座上,固定顶尖焊接在顶尖盘的中心,固定顶尖与床身的长度方向平行;移动顶尖组件包括与床身长度方向平行设置的移动顶尖、顶杆和第一油缸,顶杆连接第一油缸的驱动端和移动顶尖,在夹具底座上设置用于顶杆移动导向的顶杆座,顶杆穿过顶杆座的上部,在顶杆的外圈套接有衬套,衬套与顶杆座之间过盈配合;移动顶尖的前端与固定顶尖相对应,移动顶尖的后端采用莫氏锥度设计,移动顶针的后端沿顶杆中心插入顶杆内部,顶杆在与移动顶尖连接的端部设置挡板,移动顶尖的外圈与顶杆之间设置防护套,防护套配合挡板阻挡切削液。

优选地,本发明在固定顶尖组件和移动顶尖组件之间设置用于将曲柄轴夹紧固定的夹紧组件,所述夹紧组件包括夹紧支座和对称设置在固定顶尖所在轴线两侧的夹紧压块,每个夹紧压块的外侧面水平设置有滑动轴,在夹紧支座上设置用于滑动轴滑动的导向衬套,滑动轴上连接有用于带动滑动轴滑动的摆杆,摆杆上端部位于滑动轴内并与滑动轴转动连接,导向衬套上开设用于摆杆沿滑动轴的滑动方向摆动的摆动开孔,摆杆的中部与夹紧支座铰接,摆杆的底部穿过从摆动开孔穿过导向衬套后连接有夹紧机构,夹紧机构带动摆杆摆动,带动滑动轴在导向衬套内滑动,进行曲柄轴的夹紧;所述夹紧机构包括双推力油缸,双推力油缸的驱动端分别对应连接一根摆杆,与摆杆之间铰接。

优选地,本发明的第一油缸包括活塞杆、油缸端盖和缸体,活塞杆一端位于缸体内,另一端穿过油缸端盖后与顶杆的后端连接,在活塞杆上设置用于限制油缸行程的第一限位套。

优选地,本发明的夹具在移动顶尖组件的下方设置用于曲柄轴送料的送料组件,在进行曲柄轴夹紧前,进行曲柄轴的预定位并输送至夹具的夹持位置;送料组件包括送料油缸、推杆和托架组件,推杆连接送料油缸的驱动端和托架组件,在夹具底座上设置用于推杆移动导向的第一套筒和第二套筒,第一套筒和第二套筒沿推杆的长度方向依次设置;

本发明的托架组件包括托架下体和托架上体,托架上体固定在托架下体上,在托架上体的左侧设置托杆,在托架上体的右侧设置V型块,托架上体上设置用于曲柄轴预定位的菱形销,菱形销与曲柄轴上用于销孔定位的定位孔连接。

优选地,本发明的夹具调整机构包括横移滑座、丝杆、第一滑鞍和螺母,夹具通过第一滑鞍与横移滑座连接,丝杆沿第一滑鞍的滑动方向设置,螺母螺接在丝杆上,第一滑鞍的底部与螺母固定连接;转动丝杆,螺母带动第一滑鞍滑动。

优选地,本发明的横移滑座上设置用于限制第一滑鞍滑动距离的镶条,以及用于检测第一滑鞍滑动距离的千分表,千分表通过表架固定在横移滑座上。

优选地,本发明的第一滑鞍与横移滑座之间通过T型螺栓连接,在第一滑鞍上设置用于T型螺栓穿过的螺栓孔,在横移滑座的上表面开设有用于T型螺栓头部滑动的条形槽,在第一滑鞍滑动到位后,拧紧T型螺栓。

优选地,本发明在床身一侧设有用于向机床供油的液压部件以及用于机床冷却的冷却部件,冷却部件包括水箱、多级水泵、过滤网、磁性排屑器和积屑小车,在进行镗孔时,多级水泵抽取水箱的水供给刀具进行冷却,磁性排屑器和积屑小车收集镗孔的铁屑。

有益效果:本发明所提供的一种曲柄轴精镗销孔专机具有如下有一效果:

1、本发明通过夹具进行曲柄轴的预定位、送料、定位和夹紧,镗孔机构的动力头完成切削主运动,滑鞍带动镗孔机构在液压滑台上滑动,完成周向的进给运动,一个工作循环完成对销孔的精镗和孔端倒角,并可以在一个液压滑台上设置多组夹具和镗孔机构,同步进行曲柄轴销孔的加工,达到加工精度要求的同时,满足大批量生产的需求。

2、本发明在夹具的下方设置夹具调整机构,通过丝杆、螺母的配合带动夹具在横移滑台上左右滑动,调整镗孔机构的动力头和曲柄轴的长轴中心距离,在更换多品种不同直径的曲柄轴时,使机床能够满足加工需求,依据销孔和曲柄轴的中心距对应进行调整。

3、本发明通过固定顶尖组件和移动顶尖组件将曲柄轴的两端顶紧,限制曲柄轴的移动,并设置夹紧组件将曲柄轴夹紧,能够依旧曲柄轴的尺寸对应进行调整,进行销孔镗削过程中曲柄轴的固定,防止其移动,影响销孔加工质量。

4、本发明通过双推力油缸推动摆杆,带动滑动轴滑动,从而使夹紧块压块将曲柄轴固定,采用液压作为动力进行固定,压力平稳,固定牢靠,保证销孔的加工质量。

5、本发明在第一油缸的活塞杆上设置第一限位套,限制第一油缸的行程,避免形成超限损伤设备。

6、本发明夹具在移动顶尖组件下方设置送料组件,送料组件先以曲柄轴的外缘,曲柄端的中心孔进行定位,并通过菱形销限制销孔的周向位置,防止曲柄轴转动,然后进行送料,再由移动顶尖、固定顶尖将曲柄轴顶紧,夹紧机构将曲柄轴夹紧后,撤掉菱形销然后进行销孔的加工,通过菱形销对销孔的预定位,保证销孔在送料和定位过程中均处于加工位置,便于后续的镗孔操作,定位精准,无需再次进行定位,提高加工效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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介绍。

图1为本发明整体结构主视图;

图2为本发明整体结构俯视图;

图3为本发明夹具的俯视图;

图4为本发明沿图3中A-A的剖视图

图5为本发明沿图3中B-B的剖视图;

图6为本发明托架组件沿图4中C向视图;

图7为本发明夹紧机构沿图5中D向视图;

图8为本发明夹具调整机构的主视图;

图9为本发明沿图8中E-E的剖视图;

图10 为本发明夹具调整机构的俯视图;

其中,1-床身、2-减震垫、3-镗孔机构、4-夹具、5-液压滑台、6-滑鞍、7-夹具调整机构、8-调整垫块、9-夹具底座、10-顶尖座、11-顶尖盘、12-固定顶尖、13-移动顶尖、14-顶杆、15-第一油缸、16-顶杆座、17-衬套、18-挡板、19-防护套、20-夹紧支座、21-夹紧压块、22-滑动轴、23-导向衬套、24-摆杆、25-摆动开孔、26-活塞杆、27-油缸端盖、28-缸体、29-第一限位套、30-送料油缸、31-推杆、32-第一套筒、33-第二套筒、34-托架下体、35-托架上体、36-托杆、37-V型块、38-菱形销、39-横移滑座、40-丝杆、41-第一滑鞍、42-螺母、43-镶条、44-表架、45-T型螺栓、46-液压部件、47-冷却部件、48-控制部件、49-前端盖、50-后端盖、51-油管、52-垫片、53--双推力油缸、54-定位销、55-防护部件、56-送料活塞杆、57-第二限位套、58-前滑动轴承、59-后滑动轴承。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1、图2所示为本发明所提供的一种曲柄轴精镗销孔专机,包括床身1,床身采用灰口铸铁整体铸造而成,在床身1底部设置减震垫2,通过减震垫调整床身的上表面保持水平,床身1的上部沿长度方向设置用于带动刀具进给进行镗孔的镗孔机构3和用于曲柄轴预定位、送料、定位和夹紧的夹具4,所述镗孔机构3的下方设置液压滑台5,液压滑台5上的滑鞍6与镗孔机构3固定连接,带动镗孔机构滑动,完成镗孔过程中刀具的进给;曲柄轴固定在夹具上,曲柄轴的销孔中心线与镗孔机构的刀具轴心线重合,在夹具3的底部设置用于带动夹具沿垂直于床身长度方向滑动的夹具调整机构7,夹具4的底部与夹具调整机构7固定连接;在夹具调整机构7与床身1的上表面之间设置用于调整夹具竖直高度的调整垫块8,检测修磨调整垫,实现刀具中心与夹具中心线等高;镗孔机构和夹具的数量分别为两组,并排设置,可以同时进行两组曲柄轴的加工。

在床身一侧设有用于向机床供油的液压部件46以及用于机床冷却的冷却部件47,冷却部件47包括水箱、多级水泵、过滤网、磁性排屑器和积屑小车,在进行镗孔时,多级水泵抽取水箱的水供给刀具进行冷却,磁性排屑器和积屑小车收集镗孔的铁屑,机床还设有控制部件48,控制部件48采用日本三菱PLC,与液压部件电连接,通过液压部件控制机床所有动作,在床身上还设置气枪,并配有气动部件,气动部件为气枪提供动力进行镗削屑的吹除,并且还为镗孔机构主轴的密封提供气源;在机床的外部设有防护部件55,防护部件为全封闭防护,手动开关门,防止在镗削过程中,铁屑飞溅。

如图3和图4所示,本发明的夹具4包括夹具底座9,在夹具底座9上设置固定顶尖组件和移动顶尖组件,固定顶尖组件包括顶尖座10、顶尖盘11和固定顶尖12,顶尖盘11通过螺钉固定在顶尖座10上,固定顶尖12焊接在顶尖盘11的中心,固定顶尖12与床身的长度方向平行;移动顶尖组件包括与床身长度方向平行设置的移动顶尖13、顶杆14和第一油缸15,顶杆14连接第一油缸15的驱动端和移动顶尖13,在夹具底座9上设置用于顶杆14移动导向的顶杆座16,顶杆14穿过顶杆座16的上部,在顶杆14的外圈套接有衬套17,衬套18与顶杆座16之间过盈配合;移动顶尖13的前端与固定顶尖12相对应,移动顶尖13的后端采用莫氏锥度设计,移动顶针13的后端沿顶杆中心插入顶杆内部,通过移动顶尖和固定顶尖限制曲柄轴的5个自由度,使曲柄轴的中心线与镗孔机构刀具所在的轴线相互平行,销孔与刀具相对应。

顶杆14在与移动顶尖13连接的端部设置挡板18,移动顶尖的外圈与顶杆14之间设置防护套19,防护套19配合挡板18阻挡切削液;第一油缸15包括活塞杆26、油缸端盖27和缸体28,活塞杆26一端位于缸体28内,另一端穿过油缸端盖27后与顶杆14的后端连接,顶杆的后端和活塞杆的端部之间通过连接螺钉和螺母连接;在活塞杆26上设置用于限制油缸行程的第一限位套29,通过第一限位套29限制第一油缸的活动行程,避免超限,影响生产或者损坏设备,第一油缸的底部通过油缸支座固定在夹具底座上。

本发明在衬套17的两端设置有用于防止衬套脱开的前端盖49和后端盖50,前端盖49和后端盖50均与顶杆座16通过螺栓固定。

如图4和图6所示,本发明的夹具在移动顶尖组件的下方设置用于曲柄轴送料的送料组件,在进行曲柄轴夹紧前,进行曲柄轴的预定位并输送至夹具的夹持位置;送料组件包括送料油缸30、推杆31和托架组件,推杆31连接送料油缸30的驱动端和托架组件,在夹具底座9上设置用于推杆31移动导向的第一套筒32和第二套筒33,第一套筒32和第二套筒33沿推杆的长度方向依次设置,送料油缸30包括送料活塞杆56,送料活塞杆56与推杆31的后端连接,在送料活塞杆上设置第二限位套57;

所述托架组件包括托架下体34和托架上体35,托架上体35固定在托架下体上,在托架上体35的左侧设置托杆36,在托架上体35的右侧设置V型块37,托架上体35上设置用于曲柄轴预定位的菱形销38,菱形销38与曲柄轴上用于销孔定位的定位孔连接;通过菱形销38进行曲柄轴上销孔的预定位,然后通过夹具将曲柄轴的两端进行顶紧,完成曲柄轴的固定,保证销孔的位置统一,便于镗孔机构进行统一。

如图5和图7所示,本发明的固定顶尖组件和移动顶尖组件之间设置用于将曲柄轴夹紧固定的夹紧组件,所述夹紧组件包括夹紧支座20和对称设置在固定顶尖所在轴线两侧的夹紧压块21,每个夹紧压块21的外侧面水平设置有滑动轴22,在夹紧支座20上设置用于滑动轴滑动的导向衬套23,滑动轴22上连接有用于带动滑动轴滑动的摆杆24,摆杆24上端部位于滑动轴22内并与滑动轴转动连接,导向衬套23上开设用于摆杆24沿滑动轴的滑动方向摆动的摆动开孔25,摆杆24的中部与夹紧支座20铰接,摆杆24的底部穿过从摆动开孔穿过导向衬套后连接有夹紧机构,夹紧机构带动摆杆摆动,带动滑动轴在导向衬套内滑动,进行曲柄轴的夹紧;所述夹紧机构包括双推力油缸53,双推力油缸53的驱动端分别对应连接一根摆杆,与摆杆之间铰接,通过双推力油缸推动摆杆,摆杆24的上端带动滑动轴22在导向衬套内滑动,带动夹紧压块21将曲柄轴的外圆压紧,进行定位;在双推力油缸53的缸体上连接用于供油和出油的油管51,油管21在于缸体的连接端设置垫片52,垫片52采用紫铜材质。

为便于机床对不同品种尺寸的曲柄轴进行加工,适应销孔与曲柄轴中心距的调整去求,通过夹具调整机构7调整夹具4的滑动位置,进而使曲柄轴的中心与镗孔机构的动力头发生偏移,使销孔始终保持与动力头对中,能够方便的进行加工。

如图8、图9和图10所示,本发明的夹具调整机构7包括横移滑座39、丝杆40、第一滑鞍41和螺母42,夹具4通过第一滑鞍41与横移滑座39连接,夹具与第一滑鞍41的上表面通过定位销54连接,能够边界进行夹具的拆卸和更换;丝杆40沿第一滑鞍41的滑动方向设置,在丝杆40的前后两端分别设置前滑动轴承58和后滑动轴承59;螺母42螺接在丝杆40上,第一滑鞍41的底部与螺母42固定连接;转动丝杆40,螺母带动第一滑鞍41滑动;第一滑鞍41与横移滑座39之间通过T型螺栓45连接,在第一滑鞍41上设置用于T型螺栓45穿过的螺栓孔,在横移滑座39的上表面开设有用于T型螺栓头部滑动的条形槽,在第一滑鞍滑动到位后,拧紧T型螺栓;为保证调整精度和设备的安全性,横移滑座39上设置用于限制第一滑鞍41滑动距离的镶条43,以及用于检测第一滑鞍41滑动距离的千分表,千分表通过表架44固定在横移滑座39上,通过千分表保证调整的精确程度,镶条能够避免调整超限,避免夹具倾覆或者相互碰撞。

本发明在使用时,先将曲柄轴放置在托架组件上,由V型块31对曲柄轴的外圆进行支撑,并通过托架上体35上的菱形销38与销孔的定位孔连接,保证销孔的位置固定;再由送料油缸30通过推杆31推动托架组件进行曲柄轴的送料,推送到位后,第一油缸15通过顶杆14推动移动顶尖13向固定顶尖12所在方位移动,直至固定顶尖、移动顶尖将曲柄轴的两端顶紧,此时然后启动双推力油缸53,驱动夹紧压块21将曲柄轴的外圆夹紧,完成曲柄轴的固定,然后撤掉菱形销38,启动镗孔机构3对销孔的定位孔进行加工,在加工过程中,镗孔机构3通过滑鞍6在液压滑台5上进行滑动,保持镗孔过程中的轴线进给,直至完成曲柄轴的销孔镗孔和孔端倒角,然后按照与夹紧过程中相反的顺序,将加工完毕的曲柄轴移出机床,再次重复上述过程,进行下一组曲柄轴的加工;本发明两组夹具和镗孔机构可以同时进行加工,一次装夹两件曲柄轴,生产节拍≤35秒/2件,镗孔精度,粗糙度达到磨削要求。满足了此类零件高效率、高精度的加工要求,适应大批量生产。

在需要更换曲柄轴的类型时,依据销孔和曲柄轴中心距的大小,通过先松开T型螺栓45,通过丝杆40带动夹具在横移滑座39上滑动,通过千分表控制移动精度,在移动到位后,拧紧T型螺栓45,完成夹具的调整,能够再次对变更后的曲柄轴进行加工。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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