本發(fā)明涉及機床設備的技術領域,具體講是一種用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機。
背景技術:
發(fā)動機可變氣門正時技術是根據(jù)發(fā)動機的運行情況,調整進氣量或者排氣量,和氣門開合時間、角度,使進入的空氣量達到最佳,提高燃燒效率??勺儦忾T正時系統(tǒng)由電磁閥(OCV)和可變凸輪軸相位調節(jié)器(VCT)組成,通過調節(jié)發(fā)動機凸輪相位,使進氣量可隨發(fā)動機轉速的變化而改變。通常,可變凸輪軸相位調節(jié)器安裝在凸輪軸的端部,并且需要在凸輪軸的端部加工出VCT孔,如附圖1中所示,即在凸輪軸1的端部加工了徑向孔1-1和軸向孔1-2,因為徑向孔1-1為多個,且沿凸輪軸1端部的圓周壁方向排布,而且相鄰兩個徑向孔1-1之間具有角度,同時徑向孔1-1之間還具有軸向的距離,而軸向孔1-2也為多個,且需要與徑向孔1-1貫通。因此,傳統(tǒng)的這些VCT孔的加工方法為分工序加工,也就是說,先加工其中徑向孔1-1或者軸向孔1-2,再換一個工位加工軸向孔1-2或者徑向孔1-1。但是,這種傳統(tǒng)的加工方法存在的問題是:由于凸輪軸在一個工位換到下一個工位時,其定位基準會發(fā)生變化,再次裝夾將產生定位偏差,從而造成下一工位的加工基準與上一工位的加工基準是不同的,因此,孔與孔之間的角度、軸向距離和位置度均會產生誤差;此外,從一個工位到下一個工位要拆裝工裝,大大影響了加工效率。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是,提供一種能在一個工位上就能實現(xiàn)徑向孔與軸向孔的加工,并且保證了產品的加工精度,且能提高加工效率的用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供的用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機,它包括機架部件、電控操作部件、機頭部件、夾持部件、徑向打孔部件和軸向打孔部件;所述的機架部件包括工作臺架和連接在工作臺架上的機架箱體,電控操作部件的操作面板安裝在機架箱體上,電控操作部件的控制部件安裝在工作臺架上;待加工的凸輪軸通過機頭部件的夾盤和夾持部件夾緊在工作臺架上,夾持部件的下端固定連接在工作臺架上,徑向打孔部件沿凸輪軸的軸向滑動連接在工作臺架上同時沿凸輪軸的徑向滑動在工作臺架上,軸向打孔部件沿凸輪軸的軸向滑動連接在工作臺架上同時沿凸輪軸的徑向滑動在工作臺架上;所述的機頭部件、夾持部件、徑向打孔部件和軸向打孔部件均與電控操作部件的控制部件電連接。
所述的機頭部件包括三爪卡盤和左頂頭,三爪卡盤滑動連接在機頭部件的機座上,并且三爪卡盤的內側與凸輪軸的左端外周壁卡緊;所述的左頂頭的一端連接在機座內,另一端卡接在凸輪軸左端的孔口處。
該打孔孔還包括右頂頭部件,所述的右頂頭部件包括右頂連接座、右頂驅動缸、右頂滑軌、右頂滑塊、右頂支撐板、右頂頭和右頂定位塊;其中,所述的右頂連接座的下端固定連接在工作臺架上,右頂驅動缸的缸體和右頂滑軌均固定連接在右頂連接座上端;所述的右頂滑塊滑動連接在右頂滑軌上,并且右頂驅動缸的活塞桿自由端與右頂滑塊的端面連接,右頂支撐板的下端固定連接在右頂滑塊上;所述的右頂頭的一端固定連接在右頂支撐板的上端,另一端為與凸輪軸的右端孔口處卡接的卡接端,并且右頂頭的軸線與左頂頭的軸線為同一軸線;所述的右頂定位塊的一端連接在右頂支撐板上,另一端為與凸輪軸的右端端面處的凹槽配合的定位端。
所述的夾持部件包括支撐連接底板、支撐連接座、支撐V形塊、轉角油缸組件和壓頭;其中,所述的支撐連接底板固定連接在工作臺架上,支撐連接座的下端連接在支撐連接底板上;所述的支撐V形塊高度可調式連接在支撐連接座上端,支撐V形塊的V形口朝上;所述的轉角油缸組件的活塞桿運動方向豎直向上,轉角油缸組件的缸體固定連接在支撐連接座的上端,活塞桿自由端通過轉動連桿與壓頭連接,壓頭位于支撐V形塊的正上方。
所述的支撐V形塊高度可調式連接在支撐連接座上端是指,該連接處包括調節(jié)螺柱和定位導桿;所述的調節(jié)螺柱的下端螺紋連接在支撐連接座的端面上,上端與支撐V形塊的底面抵緊,并且調節(jié)螺柱的上端具有用于放置工具的施力平面;所述的定位導桿為兩根,分別位于調節(jié)螺柱的兩側,每根定位導桿的上端與支撐V形塊的底部插接,下端與支撐連接座的端面插接。
所述的徑向打孔部件包括徑向打孔底板、徑向打孔連接板、徑向打孔驅動電機和徑向孔刀具;其中,所述的徑向打孔底板固定連接在工作臺架上,徑向打孔連接板沿凸輪軸的徑向滑動連接在徑向打孔底板上,同時又沿凸輪軸的軸向滑動連接在徑向打孔底板上;所述的徑向打孔驅動電機通過傳動機構驅動徑向孔刀具轉動,徑向孔刀具通過刀具支架連接在徑向打孔連接板上。
所述的徑向打孔連接板與徑向打孔底板之間的連接包括用于使徑向打孔連接板沿凸輪軸的徑向移動的徑向打孔上驅動組件,和使徑向打孔連接板沿凸輪軸的軸向移動的徑向打孔下驅動組件;所述的徑向打孔上驅動組件包括徑向打孔上驅動缸、徑向打孔上連接板、徑向打孔上滑軌和徑向打孔上滑塊,徑向打孔上驅動缸的缸體連接在徑向打孔上連接板上,徑向打孔上驅動缸的活塞桿自由端通過連接塊與徑向打孔連接板連接,徑向打孔上滑塊的上端與徑向打孔連接板連接,同時徑向打孔上滑塊滑動連接在徑向打孔上滑軌上,徑向打孔上滑軌連接在徑向打孔上連接板上;所述的徑向打孔下驅動組件包括徑向打孔下驅動缸、徑向打孔下連接板、徑向打孔下滑軌和徑向打孔下滑塊,徑向打孔下連接板固定連接在徑向打孔底板上,徑向打孔下驅動缸的缸體連接在徑向打孔下連接板上,徑向打孔下驅動缸的活塞桿自由端與通過連接塊與徑向打孔上連接板連接,徑向打孔下滑塊的上端與徑向打孔上連接板連接,同時徑向打孔下滑塊滑動連接在徑向打孔下滑軌上,徑向打孔下滑軌連接在徑向打孔下連接板上。
所述的軸向打孔部件包括軸向打孔底板、軸向打孔連接板、軸向打孔驅動電機和軸向孔刀具;其中,所述的軸向打孔底板固定連接在工作臺架上,軸向打孔連接板沿凸輪軸的徑向滑動連接在徑向打孔底板上,同時又沿凸輪軸的軸向滑動連接在軸向打孔底板上;所述的軸向打孔驅動電機通過傳動機構驅動軸向孔刀具轉動,軸向孔刀具通過刀具支架連接在軸向打孔連接板上。
所述的軸向打孔連接板與軸向打孔底板之間的連接包括用于使軸向打孔連接板沿凸輪軸的軸向移動的軸向打孔上驅動組件,和使軸向打孔連接板沿凸輪軸的徑向移動的軸向打孔下驅動組件;所述的軸向打孔上驅動組件包括軸向打孔上驅動缸、軸向打孔上連接板、軸向打孔上滑軌和軸向打孔上滑塊,軸向打孔上驅動缸的缸體連接在軸向打孔上連接板上,軸向打孔上驅動缸的活塞桿自由端通過連接塊與軸向打孔連接板連接,軸向打孔上滑塊的上端與軸向打孔連接板連接,同時軸向打孔上滑塊滑動連接在軸向打孔上滑軌上,軸向打孔上滑軌連接在軸向打孔上連接板上;所述的軸向打孔下驅動組件包括軸向打孔下驅動缸、軸向打孔下連接板、軸向打孔下滑軌和軸向打孔下滑塊,軸向打孔下連接板固定連接在軸向打孔底板上,軸向打孔下驅動缸的缸體連接在軸向打孔下連接板上,軸向打孔下驅動缸的活塞桿自由端通過連接塊與軸向打孔上連接板連接,軸向打孔下滑塊的上端與軸向打孔上連接板連接,同時軸向打孔下滑塊滑動連接在軸向打孔下滑軌上,軸向打孔下滑軌連接在軸向打孔下連接板上。
所述機頭部件與夾持部件之間靠近凸輪軸左端的工作臺架上連接有用于測量凸輪軸放置位置度的預測裝置,該預測裝置包括預測連接座、預測油缸、預測連接塊和行程開關;所述的預測連接座的下端與工作臺架固定連接,上端與預測油缸的缸體連接,預測油缸水平放置且活塞桿的運動方向與凸輪軸的軸線垂直,預測連接塊的下端與預測油缸的活塞桿自由端連接,上端與行程開關連接,行程開關的觸頭運動方向與凸輪軸的軸線垂直。
采用以上結構后,本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有以下的優(yōu)點:
1)由于本打孔機中通機頭部件和夾持部件將凸輪軸夾緊在工裝中,并且通過可以軸向移動和徑向移動的徑向打孔部件對凸輪軸端部的外周壁上的徑向VCT孔進行加工,通過可以軸向移動和徑向移動的軸向打孔部件對凸輪軸端部端面處的軸向VCT孔進行加工,也就是說凸輪軸端部處的VCT孔全部可以在一個工位上實現(xiàn)加工,因此,避免了二次裝夾的定位偏差,從而保證了每個VCT孔之間的角度、軸向距離和位置度;同時,減少了一個工位的操作,大大提高了生產效率;
2)在凸輪軸遠離機頭部件的端部設置了右頂頭部件,使凸輪軸兩端均受到夾持,同時配合中部的夾持部件,使凸輪軸在被加工時受力更加平衡,從而保證了加工時凸輪軸的穩(wěn)定性,進一步地保證了加工精度;
3)另外,設置的預測裝置,使凸輪軸在被夾持后加工前,能預先測量凸輪軸的位置度,以便于后續(xù)的打孔加工,使本打孔機更加適用于全自動的電腦控制操作的加工中心。
附圖說明
圖1是本發(fā)明用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機中凸輪軸的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機去掉機架箱體的結構示意圖。
圖4是圖3的俯視結構示意圖。
圖5是本發(fā)明中機頭部件的結構示意圖。
圖6是本發(fā)明中右頂頭部件的結構示意圖。
圖7是本發(fā)明中夾持部件的結構示意圖。
圖8是本發(fā)明中徑向打孔部件的結構示意圖。
圖9是本發(fā)明中軸向打孔部件的結構示意圖。
圖10是本發(fā)明中預測裝置的結構示意圖。
其中,1、凸輪軸;1-1、徑向孔;1-2、軸向孔;2-1、工作臺架;2-2、機架箱體;3、機頭部件;3-1、三爪卡盤;3-2、左頂頭;4、右頂頭部件;4-1、右頂連接座;4-2、右頂滑軌;4-3、右頂滑塊;4-4、右頂支撐板;4-5、右頂定位塊;4-6、右頂頭;4-7、右頂驅動缸;5、夾持部件;5-1、支撐連接底板;5-2、支撐連接座;5-3、轉角油缸組件;5-4、壓頭;5-5、支撐V形塊;5-6、定位導桿;5-7、調節(jié)螺柱;6、徑向打孔部件;6-1、徑向驅動電機;6-2、徑向孔刀具;6-3、徑向打孔連接板;6-4、徑向打孔上驅動缸;6-5、徑向打孔上滑塊;6-6、徑向打孔上滑軌;6-7、徑向打孔上連接板;6-8、徑向打孔下驅動缸;6-9、徑向打孔下連接板;6-10、徑向打孔底板;7、軸向打孔部件;7-1、軸向打孔驅動電機;7-2、軸向孔刀具;7-3、軸向打孔連接板;7-4、軸向打孔上滑塊;7-5、軸向打孔上滑軌;7-6、軸向打孔上驅動缸;7-7、軸向打孔上連接板;7-8、軸向打孔下滑塊;7-9、軸向打孔下滑軌;7-10、軸向打孔下連接板;7-11、軸向打孔底板;8、預測裝置;8-1、預測連接座;8-2、預測油缸;8-3、預測連接塊;8-4、行程開關。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地說明。
由圖1~圖10所示的本發(fā)明用于加工凸輪軸VCT孔的打孔機的結構示意圖可知,它包括機架部件、電控操作部件、機頭部件3、夾持部件5、徑向打孔部件6和軸向打孔部件7。所述的機架部件包括工作臺架2-1和連接在工作臺架2-1上的機架箱體2-2,電控操作部件的操作面板安裝在機架箱體2-2上,電控操作部件的控制部件安裝在工作臺架2-1上。待加工的凸輪軸1通過機頭部件3的夾盤和夾持部件5夾緊在工作臺架2-1上,夾持部件5的下端固定連接在工作臺架2-1上,徑向打孔部件6沿凸輪軸1的軸向滑動連接在工作臺架2-1上同時沿凸輪軸1的徑向滑動在工作臺架2-1上,軸向打孔部件7沿凸輪軸1的軸向滑動連接在工作臺架2-1上同時沿凸輪軸1的徑向滑動在工作臺架2-1上。所述的機頭部件3、夾持部件5、徑向打孔部件6和軸向打孔部件7均與電控操作部件的控制部件電連接。
所述的機頭部件3包括三爪卡盤3-1和左頂頭3-2,三爪卡盤3-1滑動連接在機頭部件3的機座上,并且三爪卡盤3-1的內側與凸輪軸1的左端外周壁卡緊。所述的左頂頭3-2的一端連接在機座內,另一端卡接在凸輪軸1左端的孔口處。
該打孔孔還包括右頂頭部件4,所述的右頂頭部件4包括右頂連接座4-1、右頂驅動缸4-7、右頂滑軌4-2、右頂滑塊4-3、右頂支撐板4-4、右頂頭4-6和右頂定位塊4-5。其中,所述的右頂連接座4-1的下端固定連接在工作臺架2-1上,右頂驅動缸4-7的缸體和右頂滑軌4-2均固定連接在右頂連接座4-1上端。所述的右頂滑塊4-3滑動連接在右頂滑軌4-2上,并且右頂驅動缸4-7的活塞桿自由端與右頂滑塊4-3的端面連接,右頂支撐板4-4的下端固定連接在右頂滑塊4-3上。所述的右頂頭4-6的一端固定連接在右頂支撐板4-4的上端,另一端為與凸輪軸1的右端孔口處卡接的卡接端,并且右頂頭4-6的軸線與左頂頭3-2的軸線為同一軸線。所述的右頂定位塊4-5的一端連接在右頂支撐板4-4上,另一端為與凸輪軸1的右端端面處的凹槽配合的定位端。
所述的夾持部件5包括支撐連接底板5-1、支撐連接座5-2、支撐V形塊5-5、轉角油缸組件5-3和壓頭5-4。其中,所述的支撐連接底板5-1固定連接在工作臺架2-1上,支撐連接座5-2的下端連接在支撐連接底板5-1上。所述的支撐V形塊5-5高度可調式連接在支撐連接座5-2上端,支撐V形塊5-5的V形口朝上。所述的轉角油缸組件5-3的活塞桿運動方向豎直向上,轉角油缸組件5-3的缸體固定連接在支撐連接座5-2的上端,活塞桿自由端通過轉動連桿與壓頭5-4連接,壓頭5-4位于支撐V形塊5-5的正上方。
所述的支撐V形塊5-5高度可調式連接在支撐連接座5-2上端是指,該連接處包括調節(jié)螺柱5-7和定位導桿5-6。所述的調節(jié)螺柱5-7的下端螺紋連接在支撐連接座5-2的端面上,上端與支撐V形塊5-5的底面抵緊,并且調節(jié)螺柱5-7的上端具有用于放置工具的施力平面。所述的定位導桿5-6為兩根,分別位于調節(jié)螺柱5-7的兩側,每根定位導桿5-6的上端與支撐V形塊5-5的底部插接,下端與支撐連接座5-2的端面插接。
所述的徑向打孔部件6包括徑向打孔底板6-10、徑向打孔連接板6-3、徑向打孔驅動電機6-1和徑向孔刀具6-2。其中,所述的徑向打孔底板6-10固定連接在工作臺架2-1上,徑向打孔連接板6-3沿凸輪軸1的徑向滑動連接在徑向打孔底板6-10上,同時又沿凸輪軸1的軸向滑動連接在徑向打孔底板6-10上。所述的徑向打孔驅動電機6-1通過傳動機構驅動徑向孔刀具6-2轉動,徑向孔刀具6-2通過刀具支架連接在徑向打孔連接板6-3上。
所述的徑向打孔連接板6-3與徑向打孔底板6-10之間的連接包括用于使徑向打孔連接板6-3沿凸輪軸1的徑向移動的徑向打孔上驅動組件,和使徑向打孔連接板6-3沿凸輪軸1的軸向移動的徑向打孔下驅動組件。所述的徑向打孔上驅動組件包括徑向打孔上驅動缸6-4、徑向打孔上連接板6-7、徑向打孔上滑軌6-6和徑向打孔上滑塊6-5,徑向打孔上驅動缸6-4的缸體連接在徑向打孔上連接板6-7上,徑向打孔上驅動缸6-4的活塞桿自由端通過連接塊與徑向打孔連接板6-3連接,徑向打孔上滑塊6-5的上端與徑向打孔連接板6-3連接,同時徑向打孔上滑塊6-5滑動連接在徑向打孔上滑軌6-6上,徑向打孔上滑軌6-6連接在徑向打孔上連接板6-7上。所述的徑向打孔下驅動組件包括徑向打孔下驅動缸6-8、徑向打孔下連接板6-9、徑向打孔下滑軌和徑向打孔下滑塊,徑向打孔下連接板6-9固定連接在徑向打孔底板6-10上,徑向打孔下驅動缸6-8的缸體連接在徑向打孔下連接板6-9上,徑向打孔下驅動缸6-8的活塞桿自由端與通過連接塊與徑向打孔上連接板6-7連接,徑向打孔下滑塊的上端與徑向打孔上連接板6-7連接,同時徑向打孔下滑塊滑動連接在徑向打孔下滑軌上,徑向打孔下滑軌連接在徑向打孔下連接板6-9上。
所述的軸向打孔部件7包括軸向打孔底板7-11、軸向打孔連接板7-3、軸向打孔驅動電機7-1和軸向孔刀具7-2。其中,所述的軸向打孔底板7-11固定連接在工作臺架2-1上,軸向打孔連接板7-3沿凸輪軸1的徑向滑動連接在徑向打孔底板6-10上,同時又沿凸輪軸1的軸向滑動連接在軸向打孔底板7-11上。所述的軸向打孔驅動電機7-1通過傳動機構驅動軸向孔刀具7-2轉動,軸向孔刀具7-2通過刀具支架連接在軸向打孔連接板7-3上。
所述的軸向打孔連接板7-3與軸向打孔底板7-11之間的連接包括用于使軸向打孔連接板7-3沿凸輪軸1的軸向移動的軸向打孔上驅動組件,和使軸向打孔連接板7-3沿凸輪軸1的徑向移動的軸向打孔下驅動組件。所述的軸向打孔上驅動組件包括軸向打孔上驅動缸7-6、軸向打孔上連接板7-7、軸向打孔上滑軌7-5和軸向打孔上滑塊7-4,軸向打孔上驅動缸7-6的缸體連接在軸向打孔上連接板7-7上,軸向打孔上驅動缸7-6的活塞桿自由端通過連接塊與軸向打孔連接板7-3連接,軸向打孔上滑塊7-4的上端與軸向打孔連接板7-3連接,同時軸向打孔上滑塊7-4滑動連接在軸向打孔上滑軌7-5上,軸向打孔上滑軌7-5連接在軸向打孔上連接板7-7上。所述的軸向打孔下驅動組件包括軸向打孔下驅動缸、軸向打孔下連接板7-10、軸向打孔下滑軌7-9和軸向打孔下滑塊7-8,軸向打孔下連接板7-10固定連接在軸向打孔底板7-11上,軸向打孔下驅動缸的缸體連接在軸向打孔下連接板7-10上,軸向打孔下驅動缸的活塞桿自由端通過連接塊與軸向打孔上連接板7-7連接,軸向打孔下滑塊7-8的上端與軸向打孔上連接板7-7連接,同時軸向打孔下滑塊7-8滑動連接在軸向打孔下滑軌7-9上,軸向打孔下滑軌7-9連接在軸向打孔下連接板7-10上。
所述機頭部件3與夾持部件5之間靠近凸輪軸1左端的工作臺架2-1上連接有用于測量凸輪軸1放置位置度的預測裝置8,該預測裝置8包括預測連接座8-1、預測油缸8-2、預測連接塊8-3和行程開關8-4。所述的預測連接座8-1的下端與工作臺架2-1固定連接,上端與預測油缸8-2的缸體連接,預測油缸8-2水平放置且活塞桿的運動方向與凸輪軸1的軸線垂直,預測連接塊8-3的下端與預測油缸8-2的活塞桿自由端連接,上端與行程開關8-4連接,行程開關8-4的觸頭運動方向與凸輪軸1的軸線垂直。
以上所述,僅是本發(fā)明較佳可行的實施示例,不能因此即局限本發(fā)明的權利范圍,對熟悉本領域的技術人員來說,凡運用本發(fā)明的技術方案和技術構思做出的其他各種相應的改變都應屬于在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。