CN101306478B - 柴油机气缸盖斜孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机气缸盖斜孔加工装置，其具有加工台、控制组件和回转分度盘。加工台包括底座和回转支座。回转支座的中央安装部上设有中央孔和弹簧用环形座腔以及定位销孔和定位件孔。回转分度盘设有连接座部、轴承用环形座腔以及分度定位孔。回转分度盘设有开口朝上的定位斜孔；在定位斜孔的轴线与回转分度盘的中心轴线之间形成第一交角α，在水平面与回转分度盘的上端面之间形成第二交角为θ，第一交角α的角度值与第二交角θ的角度值相等。本发明的柴油机气缸盖斜孔加工装置能够加工成型的斜孔，具有较高的加工精度和加工质量。

Description

柴油机气缸盖斜孔加工装置

技术领域

本发明涉及一种柴油机气缸盖斜孔加工装置。

背景技术

16V280ZJB型柴油机是一种新型的大功率柴油机，气缸盖8是该柴油机的主要零件之一，其结构复杂，制造精度要求高，尤其是安装面上均布的四个相对于中心轴线呈α角、直径为d的斜孔81(如图1所示)，如按传统的钻削加工，由于钻削抗力的作用，将使钻头发生一定的位移和振动，故不能保证斜孔相对于中心轴线的倾斜角度及其加工精度，并且加工后斜孔的测量还存在一定难度。

发明内容

本发明的目的是克服上述问题，提供一种能够保证斜孔倾斜角度和加工精度的柴油机气缸盖斜孔加工装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种柴油机气缸盖斜孔加工装置，具有加工台、控制组件和回转分度盘；加工台包括底座和回转支座；底座具有斜向的回转支座固定板，回转支座固定在底座的回转支座固定板上；回转支座的中央安装部上设有位于中央的中央孔和位于中央孔周围的开口沿轴向朝上的弹簧用环形座腔，还设有位于弹簧用环形座腔外侧的定位销孔和定位件孔，定位销孔和定位件孔相对于回转支座的中央孔的轴线对称设置；回转分度盘设有位于中央部位的连接座部，连接座部设有中央沉孔，回转分度盘还设有位于中央孔周围的开口沿轴向朝下的轴承用环形座腔以及位于轴承用环形座腔外侧的开口沿轴向朝下的2个或4个分度定位孔，且这些分度定位孔相对于回转分度盘的中央孔的轴线对称设置；回转分度盘设有开口朝上的定位斜孔；在定位斜孔的轴线与回转分度盘的中心轴线之间形成第一交角α，在水平面与回转分度盘的上端面之间形成第二交角为θ，第一交角α的角度值与第二交角θ的角度值相等；控制组件具有蝶形弹簧、压盘和推力球轴承、台阶形螺纹芯轴、梯形螺母、手柄、初定位组件和定位销组件；初定位组件设置在回转支座的定位件孔中；定位销组件具有定位销和压块；定位销设置在回转支座的中央安装部的定位销孔中，且定位销可在回转支座的定位销孔中有限制地上下弹性运动，随着定位销的上下运动，定位销的上端伸出或缩回回转支座的定位销孔；压块固定连接在定位销的伸出回转支座的中央安装部的下端；蝶形弹簧放置在回转支座的弹簧用环形座腔中；压盘放置在蝶形弹簧上，且可随蝶形弹簧上下运动；推力球轴承的下圈固定在压盘上，且压盘套在推力球轴承的下圈外；推力球轴承的上圈设置在回转分度盘的轴承用环形座腔中，固定在回转分度盘的连接座部上且套在连接座部外；台阶形螺纹芯轴具有台阶头部、轴体和螺纹端部；台阶形螺纹芯轴的轴体与回转分度盘的中央沉孔和回转支座的中央孔间隙配合，台阶形螺纹芯轴具有台阶头部的沿轴向朝下的端面与回转分度盘的中央沉孔的下部孔段的沿轴向朝上的端面弹性接触，台阶形螺纹芯轴的螺纹端部旋合在梯形螺母的中间部位的螺孔上；梯形螺母的压板部的下端面与压块的上端面弹性接触，梯形螺母的接头部与手柄可拆式固定连接；梯形螺母的压板部为一扇形压板部，其下端面为一螺旋面，且该螺旋面在按照从上向下的方向观察时沿逆时针方向由上向下变化。

所述加工装置还具有数量与回转分度盘的分度定位孔的数量相等的定位套；初定位组件具有螺柱、第一压缩弹簧和钢球；螺柱、第一压缩弹簧和钢球按照从下至上的顺序设置在回转支座的定位件孔中，且螺柱旋合固定在定位件孔中，第一压缩弹簧放置在螺柱上，钢球放置在第一压缩弹簧上，钢球的上部露出回转支座的上表面；各定位套固定在回转分度盘的相应一个分度定位孔中，且定位套的内孔直径小于回转支座的定位件孔的直径。所述定位销组件还具有导向套和第二压缩弹簧；导向套的内孔为上部直径较大、下部直径较小的台阶孔，且导向套可拆式固定在回转支座上，导向套的上部位于回转支座的定位销孔中，导向套的下部伸出回转支座的中央安装部；定位销分为依次相连的定位头、阻挡部和直杆部，阻挡部、定位头和直杆部的直径依次减小；定位销的定位头与固定在回转分度盘上的定位套的内孔相配合，定位销的阻挡部与导向套的上部孔段相配合，定位销的直杆部与导向套的下部孔段相配合；第二压缩弹簧套在定位销的直杆部上，且位于导向套的上部孔段中；第二压缩弹簧的上端与阻挡部的朝下的端面相接触，第二压缩弹簧的下端与导向套的台阶孔的台阶处的沿轴向朝上的端面相接触。

所述加工装置还具有支架和钻模板、钻头导向套和调节手柄；支架固定在底座上；钻模板的一端与支架转动连接，钻模板的另一端可拆式固定有钻头导向套；调节手柄通过其调节螺栓旋合固定在钻模板上，其调节螺栓的下端头穿过钻模板板体而与支架的朝上的端面相接触。

本发明具有积极的效果：(1)本发明鉴于气缸盖斜孔与气缸盖轴心线成α角的这一结构形式，设计一个加工台，该加工台具有一个上端面与水平面呈θ角的回转支座，并使θ＝α，当气缸盖安装到回转支座上后，斜孔的轴心线垂直于水平面，这样便于精确加工。(2)当气缸盖有2个或4个斜孔且该2个或4个斜孔以气缸盖轴心线为中心均布在气缸盖上时，顺时针旋转梯形螺母(旋紧操作)，通过压板与梯形螺母接触的定位销则随着梯形螺母的转动插入回转分度盘的定位销孔内，而使回转分度盘处于锁定状态，这样大大提高了气缸盖的重复定位精度。(3)当逆时针旋转梯形螺母时(旋松操作)，与梯形螺母接触的定位销则从回转分度盘的定位销孔内弹出，在蝶形弹簧的弹力作用下，回转分度盘与回转支座之间形成间隙，这时便可轻松的将回转分度盘回转90度，进行第二个斜孔的加工。(4)本发明还设计了一个钻模板并安装了钻头导向套，这样可以避免钻头在钻削斜孔时发生偏移和振动。同时将该钻模板设计成翻转结构，这样更加便于气缸盖在回转支座上的装拆。(5)本发明还在钻模板上设有调节手柄，同时在回转分度盘上设有一个与气缸盖相同的斜孔，这样可以在安装气缸盖之前先使钻模板降低到该斜孔上方，从而使导向套与斜孔对应，然后再升高钻模板，安装气缸盖进行斜孔加工，进一步提高加工精度。(6)用本发明的加工装置来加工成型的斜孔完全达到产品的设计要求，有效地保证了16V280ZJB型柴油机气缸盖的加工质量。

附图说明

图1为柴油机气缸盖斜孔示意图；

图2为本发明的加工装置示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为图2中梯形螺母结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本发明的加工装置用于加工柴油机气缸盖斜孔的示意图。

具体实施方式

见图2至图5，本发明的柴油机气缸盖斜孔加工装置具有加工台1和回转分度盘5。

加工台1包括底座11和回转支座12。底座11具有斜向的回转支座固定板11-1，回转支座12固定在底座11的回转支座固定板11-1上。回转支座12的中央安装部12-1上设有位于中央的中央孔和位于中央孔周围的开口沿轴向朝上的弹簧用环形座腔，还设有位于弹簧用环形座腔外侧的定位销孔和定位件孔，定位销孔和定位件孔相对于回转支座12的中央孔的轴线对称设置。

回转分度盘5设有位于中央部位的连接座部51，连接座部51设有中央沉孔。回转分度盘5还设有位于中央孔周围的开口沿轴向朝下的轴承用环形座腔52以及位于轴承用环形座腔52外侧的开口沿轴向朝下的2个或4个分度定位孔53，且这些分度定位孔53相对于回转分度盘5的中央孔的轴线对称设置。回转分度盘5还设有开口朝上的定位斜孔54，在定位斜孔54的轴线与回转分度盘5的中心轴线之间形成第一交角α，在水平面与回转分度盘5的上端面之间形成第二交角为θ，第一交角α的角度值与第二交角θ的角度值相等。回转分度盘5的每个分度定位孔53内均固定一个定位套61，且定位套61的内孔直径小于回转支座12的定位件孔的直径。

本发明的柴油机气缸盖斜孔加工装置还具有控制组件。

控制组件具有蝶形弹簧21、压盘22、推力球轴承23、台阶形螺纹芯轴24、梯形螺母25、手柄26、初定位组件3和定位销组件4。

蝶形弹簧21放置在回转支座12的弹簧用环形座腔中。压盘22放置在蝶形弹簧21上，且可随蝶形弹簧21上下运动。推力球轴承23的下圈23-2固定在压盘22上，且压盘22套在推力球轴承23的下圈23-2外。推力球轴承23的上圈23-1设置在回转分度盘5的轴承用环形座腔52中，固定在回转分度盘5的连接座部51上且套在连接座部51外。

台阶形螺纹芯轴24具有台阶头部24-1、轴体24-2和螺纹端部24-3。台阶形螺纹芯轴24的轴体24-2与回转分度盘5的中央沉孔和回转支座12的中央孔间隙配合，台阶形螺纹芯轴24具有台阶头部24-1的沿轴向朝下的端面与回转分度盘5的中央沉孔的下部孔段的沿轴向朝上的端面弹性接触，台阶形螺纹芯轴24的螺纹端部24-3旋合在梯形螺母25的中间部位25-2的螺孔上。梯形螺母25的压板部25-1的下端面与压块42的上端面弹性接触，梯形螺母25的接头部25-3与手柄26可拆式固定连接。梯形螺母25的压板部25-1为一扇形压板部，其下端面为一螺旋面，且该螺旋面在按照从上向下的方向观察时沿逆时针方向由上向下变化。

初定位组件3设置在回转支座12的定位件孔中。初定位组件3具有螺柱31、第一压缩弹簧32和钢球33。螺柱31、第一压缩弹簧32和钢球33按照从下至上的顺序设置在回转支座12的定位件孔中，且螺柱31旋合固定在定位件孔中。第一压缩弹簧32放置在螺柱31上，钢球33放置在第一压缩弹簧32上，钢球33的上部露出回转支座12的上表面。

定位销组件4具有定位销41和压块42。定位销41设置在回转支座12的中央安装部12-1的定位销孔中，且定位销41可在回转支座12的定位销孔中有限制地上下弹性运动，随着定位销41的上下运动，定位销41的上端伸出或缩回回转支座12的定位销孔。压块42固定连接在定位销41的伸出回转支座12的中央安装部12-1的下端。

定位销组件4还具有导向套43和第二压缩弹簧44。导向套43的内孔为上部直径较大、下部直径较小的台阶孔，且导向套43可拆式固定在回转支座12上，导向套43的上部位于回转支座12的定位销孔中，导向套43的下部伸出回转支座12的中央安装部12-1。定位销41分为依次相连的定位头41-1、阻挡部41-2和直杆部41-3，阻挡部41-2、定位头41-1和直杆部41-3的直径依次减小。定位销41的定位头41-1与固定在回转分度盘5上的定位套61的内孔相配合，定位销41的阻挡部41-2与导向套43的上部孔段相配合，定位销41的直杆部41-3与导向套43的下部孔段相配合。第二压缩弹簧44套在定位销41的直杆部41-3上，且位于导向套43的上部孔段中。第二压缩弹簧44的上端与阻挡部41-2的朝下的端面相接触，第二压缩弹簧44的下端与导向套43的台阶孔的台阶处的沿轴向朝上的端面相接触。

本发明的柴油机气缸盖斜孔加工装置还具有支架71、钻模板72、钻头导向套73和调节手柄74。支架71固定在底座11上。钻模板72的一端与支架71转动连接，钻模板72的另一端可拆式固定有钻头导向套73。调节手柄74通过其调节螺栓旋合固定在钻模板72上，其调节螺栓的下端头穿过钻模板72板体而与支架71的朝上的端面相接触。

见图6，加工时，首先利用气缸盖8上的通孔使用开口垫圈83和加长螺栓82将气缸盖8夹紧在回转分度盘5上。转动手柄26通过台阶形螺纹芯轴24压紧回转分度盘5，又因为梯形螺母25与定位销41接触面是螺旋平面，所以在梯形螺母25旋转的同时，定位销41自动地插入回转分度盘5的定位销孔内，钢球33在弹簧力的作用下对回转分度盘5起到初定位的作用。这时即可对气缸盖8上的斜孔81进行加工了。

当斜孔81加工完成后，转动手柄26使梯形螺母25与定位销41分开，定位销41拔出，在蝶形弹簧21的弹力作用下将回转分度盘5托起，这时便可轻松的将回转分度盘5旋转90度，再旋转梯形螺母25使定位销41自动地插入回转分度盘5的定位销孔内，则可加工第二个倾斜孔。

Claims (4)

1. 一种柴油机气缸盖斜孔加工装置，其特征在于：具有加工台(1)、控制组件和回转分度盘(5)；加工台(1)包括底座(11)和回转支座(12)；底座(11)具有斜向的回转支座固定板(11-1)，回转支座(12)固定在底座(11)的回转支座固定板(11-1)上；回转支座(12)的中央安装部(12-1)上设有位于中央的中央孔和位于中央孔周围的开口沿轴向朝上的弹簧用环形座腔，还设有位于弹簧用环形座腔外侧的定位销孔和定位件孔，定位销孔和定位件孔相对于回转支座(12)的中央孔的轴线对称设置；回转分度盘(5)设有位于中央部位的连接座部(51)，连接座部(51)设有中央沉孔，回转分度盘(5)还设有位于中央孔周围的开口沿轴向朝下的轴承用环形座腔(52)以及位于轴承用环形座腔(52)外侧的开口沿轴向朝下的2个或4个分度定位孔(53)，且这些分度定位孔(53)相对于回转分度盘(5)的中央孔的轴线对称设置；回转分度盘(5)设有开口朝上的定位斜孔(54)；在定位斜孔(54)的轴线与回转分度盘(5)的中心轴线之间形成第一交角α，在水平面与回转分度盘(5)的上端面之间形成第二交角为θ，第一交角α的角度值与第二交角θ的角度值相等；

控制组件具有蝶形弹簧(21)、压盘(22)和推力球轴承(23)、台阶形螺纹芯轴(24)、梯形螺母(25)、手柄(26)、初定位组件(3)和定位销组件(4)；初定位组件(3)设置在回转支座(12)的定位件孔中；定位销组件(4)具有定位销(41)和压块(42)；定位销(41)设置在回转支座(12)的中央安装部(12-1)的定位销孔中，且定位销(41)可在回转支座(12)的定位销孔中有限制地上下弹性运动，随着定位销(41)的上下运动，定位销(41)的上端伸出或缩回回转支座(12)的定位销孔；压块(42)固定连接在定位销(41)的伸出回转支座(12)的中央安装部(12-1)的下端；

蝶形弹簧(21)放置在回转支座(12)的弹簧用环形座腔中；压盘(22)放置在蝶形弹簧(21)上，且可随蝶形弹簧(21)上下运动；推力球轴承(23)的下圈(23-2)固定在压盘(22)上，且压盘(22)套在推力球轴承(23)的下圈(23-2)外；推力球轴承(23)的上圈(23-1)设置在回转分度盘(5)的轴承用环形座腔(52)中，固定在回转分度盘(5)的连接座部(51)上且套在连接座部(51)外；

台阶形螺纹芯轴(24)具有台阶头部(24-1)、轴体(24-2)和螺纹端部(24-3)；台阶形螺纹芯轴(24)的轴体(24-2)与回转分度盘(5)的中央沉孔和回转支座(12)的中央孔间隙配合，台阶形螺纹芯轴(24)具有台阶头部(24-1)的沿轴向朝下的端面与回转分度盘(5)的中央沉孔的下部孔段的沿轴向朝上的端面弹性接触，台阶形螺纹芯轴(24)的螺纹端部(24-3)旋合在梯形螺母(25)的中间部位(25-2)的螺孔上；梯形螺母(25)的压板部(25-1)的下端面与压块(42)的上端面弹性接触，梯形螺母(25)的接头部(25-3)与手柄(26)可拆式固定连接；梯形螺母(25)的压板部(25-1)为一扇形压板部，其下端面为一螺旋面，且该螺旋面在按照从上向下的方向观察时沿逆时针方向由上向下变化。

2. 根据权利要求1所述的柴油机气缸盖斜孔加工装置，其特征在于：还具有数量与回转分度盘(5)的分度定位孔(53)的数量相等的定位套(61)；初定位组件(3)具有螺柱(31)、第一压缩弹簧(32)和钢球(33)；螺柱(31)、第一压缩弹簧(32)和钢球(33)按照从下至上的顺序设置在回转支座(12)的定位件孔中，且螺柱(31)旋合固定在定位件孔中，第一压缩弹簧(32)放置在螺柱(31)上，钢球(33)放置在第一压缩弹簧(32)上，钢球(33)的上部露出回转支座(12)的上表面；各定位套(61)固定在回转分度盘(5)的相应一个分度定位孔(53)中，且定位套(61)的内孔直径小于回转支座(12)的定位件孔的直径。

3. 根据权利要求2所述的柴油机气缸盖斜孔加工装置，其特征在于：定位销组件(4)还具有导向套(43)和第二压缩弹簧(44)；导向套(43)的内孔为上部直径较大、下部直径较小的台阶孔，且导向套(43)可拆式固定在回转支座(12)上，导向套(43)的上部位于回转支座(12)的定位销孔中，导向套(43)的下部伸出回转支座(12)的中央安装部(12-1)；定位销(41)分为依次相连的定位头(41-1)、阻挡部(41-2)和直杆部(41-3)，阻挡部(41-2)、定位头(41-1)和直杆部(41-3)的直径依次减小；定位销(41)的定位头(41-1)与固定在回转分度盘(5)上的定位套(61)的内孔相配合，定位销(41)的阻挡部(41-2)与导向套(43)的上部孔段相配合，定位销(41)的直杆部(41-3)与导向套(43)的下部孔段相配合；第二压缩弹簧(44)套在定位销(41)的直杆部(41-3)上，且位于导向套(43)的上部孔段中；第二压缩弹簧(44)的上端与阻挡部(41-2)的朝下的端面相接触，第二压缩弹簧(44)的下端与导向套(43)的台阶孔的台阶处的沿轴向朝上的端面相接触。

4. 根据权利要求1至3之一所述的柴油机气缸盖斜孔加工装置，其特征在于：还具有支架(71)和钻模板(72)、钻头导向套(73)和调节手柄(74)；支架(71)固定在底座(11)上；钻模板(72)的一端与支架(71)转动连接，钻模板(72)的另一端可拆式固定有钻头导向套(73)；调节手柄(74)通过其调节螺栓旋合固定在钻模板(72)上，其调节螺栓的下端头穿过钻模板(72)板体而与支架(71)的朝上的端面相接触。

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