一種用于曲軸連桿頸加工的車床夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于曲軸加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于曲軸連桿頸加工的車床夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中承受沖擊載荷、傳遞動(dòng)力的重要零件，故曲軸材質(zhì)的選擇，加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動(dòng)平衡等要求都十分嚴(yán)格，在日趨激烈的機(jī)械加工行業(yè)中，既要提高加工精度又要降低成本是我們不得不面對(duì)的問(wèn)題，因此要研制出符合市場(chǎng)需求和發(fā)展方向的加工設(shè)備，要根據(jù)要求選擇合適的毛坯，選擇合理的加工設(shè)備及刀具、專用夾具、量具及測(cè)量方法，在加工工藝中，零件加工要設(shè)計(jì)合理的專用夾具。伴隨著曲軸加工工藝的發(fā)展，加工方法不斷改進(jìn)，所以設(shè)計(jì)合理的曲軸夾具，不但可以提高加工精度，還可以提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)的成本，以期提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
[0003]傳統(tǒng)曲軸加工連桿頸時(shí)多用手動(dòng)偏心夾具，這種機(jī)構(gòu)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，夾緊力小，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差且存在較大的安全隱患，靠人工進(jìn)行軸向、角向定位及夾緊工件，完全憑工人的經(jīng)驗(yàn)調(diào)整鎖緊力，且經(jīng)常出現(xiàn)工件偏移、變形，需要反復(fù)松夾調(diào)整若干次后才能完成，并且需要留較大的余量，由磨床磨削來(lái)保證所要求的精度，生產(chǎn)效率低下，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。所以傳統(tǒng)曲軸加工設(shè)備及工藝制約了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中高新、精密產(chǎn)品的發(fā)展。
[0004]當(dāng)前工業(yè)發(fā)展十分迅速，隨著各種新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，追求效率、精度的用戶越來(lái)越多，曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)部件中最重要的零件之一，它的加工精度、效率顯得尤為重要，曲軸由于受到成本、效益的制約，在設(shè)計(jì)、材料和加工方面都經(jīng)歷了相當(dāng)大的演變，隨著人們對(duì)注重環(huán)保、性能、降低制造成本要求的增高，這種演變過(guò)程還將會(huì)繼續(xù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，通過(guò)它可以提高加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，包括分別固定安裝于雙主軸車床兩主軸的第一夾具體和第二夾具體，
第一夾具體上設(shè)置配重塊、夾緊機(jī)構(gòu)和分度機(jī)構(gòu)，第二夾具體上設(shè)置配重塊、夾緊機(jī)構(gòu)和軸向定位機(jī)構(gòu)，
每個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)均包括用于支撐曲軸主軸頸的曲軸主軸頸支撐以及將曲軸主軸頸壓在曲軸主軸頸支撐上的壓爪，
分度機(jī)構(gòu)包括相對(duì)第一夾具體轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的分度盤、實(shí)現(xiàn)分度盤相對(duì)第一夾具體轉(zhuǎn)動(dòng)位置鎖定和解除鎖定的機(jī)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位的機(jī)構(gòu)，分度盤旋轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線平行且兩者的垂直距離等于曲軸主軸頸中心線與曲軸連桿頸中心線的垂直距離，曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位且曲軸主軸頸被壓在曲軸主軸頸支撐上時(shí)，曲軸主軸頸中心線與分度盤旋轉(zhuǎn)軸線重合，
軸向定位機(jī)構(gòu)對(duì)曲軸施加朝向第一夾具體的頂緊力，
分度機(jī)構(gòu)最小分度滿足:在分度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下，曲軸全部相位連桿頸分別轉(zhuǎn)到與車床主軸處于同一直線上并在這些位置鎖定分度盤的要求。
[0007]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，曲軸主軸頸支撐包括半瓦和半瓦固定座，半瓦具有與曲軸主軸頸周面吻合的內(nèi)周面以接納曲軸主軸頸，半瓦固定座固定于第一夾具體上。
[0008]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，每個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)壓爪，每個(gè)壓爪與平行于車床主軸設(shè)置的壓爪驅(qū)動(dòng)軸固定，壓爪驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于相應(yīng)夾具體上，驅(qū)動(dòng)缸經(jīng)由增力機(jī)構(gòu)為壓爪驅(qū)動(dòng)軸提供扭矩以實(shí)現(xiàn)壓爪遠(yuǎn)離和靠近曲軸主軸頸支撐，壓爪靠近曲軸主軸頸支撐時(shí)將曲軸主軸頸壓在曲軸主軸頸支撐上，
每個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)的兩壓爪對(duì)曲軸主軸頸施力的合力與車床主軸帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)曲軸所受離心力處于同一直線上。
[0009]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于分度盤軸上，分度盤軸與第一夾具體相對(duì)固定，或者，分度盤與分度盤軸相對(duì)固定，分度盤軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第一夾具體上，或者，分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于分度盤軸上，分度盤軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第一夾具體上。
[0010]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，實(shí)現(xiàn)分度盤相對(duì)第一夾具體轉(zhuǎn)動(dòng)位置鎖定和解除鎖定的機(jī)構(gòu)包括分度銷以及分度銷直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分度銷與分度盤靠近接觸配合實(shí)現(xiàn)分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)位置鎖定。
[0011]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，實(shí)現(xiàn)曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位的機(jī)構(gòu)包括與分度盤相對(duì)固定設(shè)置的定位件以及固定裝設(shè)于曲軸主軸頸上的定位件，兩定位件上分別設(shè)置限位槽和與限位槽配合的限位銷，限位槽和限位銷的配合實(shí)現(xiàn)兩定位件周向上相對(duì)定位。
[0012]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，軸向定位機(jī)構(gòu)包括沿車床主軸方向伸縮的伸縮機(jī)構(gòu)，伸縮機(jī)構(gòu)具有頂壓曲軸軸端的頂壓部。
[0013]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，伸縮機(jī)構(gòu)包括平行車床主軸設(shè)置的液壓缸，液壓缸的缸體固定于第二夾具體上，頂壓部為液壓缸活塞桿端部或者固定于液壓缸活塞桿端部的頂壓塊。
[0014]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，配重塊與第一夾具體共同圍成沿車床主軸方向延伸的筒形體，筒形體具有中空腔且開(kāi)口朝向第二夾具體，曲軸主軸頸支撐固定于筒形體開(kāi)口端端面上，供曲軸主軸頸通過(guò)以進(jìn)入中空腔的缺口開(kāi)設(shè)于筒形體開(kāi)口端，缺口與曲軸主軸頸支撐相對(duì)布置，壓爪位于缺口與曲軸主軸頸支撐之間；
配重塊與第二夾具體共同圍成沿車床主軸方向延伸的筒形體，筒形體具有中空腔且開(kāi)口朝向第一夾具體，曲軸主軸頸支撐固定于筒形體開(kāi)口端端面上，供曲軸主軸頸通過(guò)以進(jìn)入中空腔的缺口開(kāi)設(shè)于筒形體開(kāi)口端，缺口與曲軸主軸頸支撐相對(duì)布置，壓爪位于缺口與曲軸主軸頸支撐之間。
[0015]上述用于曲軸連桿頸加工的車床夾具，分度機(jī)構(gòu)最小分度為30°、60°、90°、120。 ,150° 或 180。。
[0016]曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位且曲軸主軸頸壓在曲軸主軸頸支撐上時(shí)，曲軸主軸頸中心線與分度盤旋轉(zhuǎn)軸線重合，分度盤旋轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線平行且兩者的垂直距離等于曲軸主軸頸中心線與曲軸連桿頸中心線的垂直距離，加工一相位曲軸連桿頸時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤直至該曲軸連桿頸與車床主軸處于同一直線上鎖定分度盤，軸向定位機(jī)構(gòu)對(duì)曲軸施加頂緊力，實(shí)現(xiàn)曲軸的軸向定位，壓爪將曲軸主軸頸壓在曲軸主軸頸支撐上，實(shí)現(xiàn)曲軸的夾緊定位，然后即可對(duì)該曲軸連桿頸加工。當(dāng)加工另一相位的曲軸連桿頸時(shí)，分度盤解除鎖定并旋轉(zhuǎn)直至曲軸連桿頸與車床主軸處于同一直線上，鎖定分度盤，然后實(shí)現(xiàn)曲軸軸向定位和夾緊定位，即可加工。
[0017]本發(fā)明與傳統(tǒng)夾具相比，只需改變分度位置，然后軸向定位和夾緊定位后，即可實(shí)現(xiàn)不同相位曲軸連桿頸加工，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了工件裝卸時(shí)間。該夾具可完成所有曲軸連桿頸加工，偏心距、相位角、圓度及尺寸精度較高，可實(shí)現(xiàn)以車代磨(粗磨)工序，提高了曲軸的加工精度。該夾具的研制大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備成本、縮短了輔助時(shí)間、有效提高了曲軸的加工精度。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
圖1為夾具在車床上的安裝圖。
[0019]圖2為曲軸裝夾示意圖。
[0020]圖3為安裝于車床一主軸上的夾具部分。
[0021]圖4為安裝于車床另一主軸上的夾具部分。
[0022]圖5為分度機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖6為圖5的右視圖。
[0024]圖7為軸向定位機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0025]圖中:1第一夾具體，2半瓦固定座，3半瓦，4壓爪，5配重塊，6定位件，7定位件，10分度盤，11分度銷直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，13分度銷，15第二夾具體，16壓爪，17配重塊，18半瓦，20曲軸，21頂壓塊，22液壓缸，25活塞桿。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1至圖7所示，用于曲軸20連桿頸加工的車床夾具包括分別固定安裝于雙主軸車床兩主軸的第一夾具體I和第二夾具體15。
[0027]第一夾具體上設(shè)置配重塊5、夾緊機(jī)構(gòu)和分度機(jī)構(gòu)，第二夾具體上設(shè)置配重塊17、夾緊機(jī)構(gòu)和軸向定位機(jī)構(gòu)。配重塊起到平衡夾具體和工件偏心重量的作用。
[0028]每個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)均包括用于支撐曲軸主軸頸的曲軸主軸頸支撐以及將曲軸主軸頸壓在曲軸主軸頸支撐上的壓爪(4和16)。
[0029]分度機(jī)構(gòu)包括相對(duì)第一夾具體轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的分度盤10、實(shí)現(xiàn)分度盤相對(duì)第一夾具體轉(zhuǎn)動(dòng)位置鎖定和解除鎖定的機(jī)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位的機(jī)構(gòu)。分度盤旋轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線平行且兩者的垂直距離等于曲軸主軸頸中心線與曲軸連桿頸中心線的垂直距離，曲軸與分度盤周向上相對(duì)定位且曲軸主軸頸被壓在曲軸主軸頸支撐上時(shí)，曲軸主軸頸中心線與分度盤旋轉(zhuǎn)軸線重合。