CN102513890A

CN102513890A - 曲轴曲拐角向精确定位装置

Info

Publication number: CN102513890A
Application number: CN2011104252474A
Authority: CN
Inventors: 汪学栋; 项明华; 厉锦敏; 林帷杰; 肖建军
Original assignee: Shanghai Machine Tool Factory Co Ltd
Current assignee: Shanghai Machine Tool Factory Co Ltd
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种曲轴曲拐的角向精确定位装置，包括左、右夹具体，左、右夹紧机构，左、右圆弧块，垫片，侧面垫片，角向精确定位装置和轴向定位板。左、右圆弧块通过紧固件固定在左、右夹具体的支撑圆弧中心，左、右圆弧块与左、右夹具体之间底面放置用于调节圆弧块中心至头尾架主轴回转中心距离的垫片，侧面放置用于借正曲轴主轴轴线与回转中心重合的侧面垫片，左、右夹具体上面分别安装用于夹紧被加工曲轴的左、右夹紧机构；左夹具体上装有角向精确定位装置和轴向定位板。本发明具有结构简单，夹具体刚性高，操作简便，分度快而省时，生产效率高，加工制造成本低，安全可靠，分度广泛的特点。

Description

曲轴曲拐角向精确定位装置

技术领域

本发明涉及一种简便、快速加工曲轴曲拐的角向精确定位装置，尤其是一种用于解决多连杆颈曲轴在磨削连杆颈时手动操作、精确分度的角向精确定位装置。

背景技术

众所周知，曲轴是由主轴颈和连杆颈组成，连杆颈通常以一定角度偏心分布，每次加工连杆颈时必须将其中心转至主轴旋转中心，每一档连杆颈上装有曲柄机构来回摆动传递动力。所以，一根曲轴上连杆颈的个数越多，其传递的动力就越大。例如六缸内燃机曲轴的连杆颈个数就是指有六个，通常呈120°分布，这个角度相位分布的精度越高，曲轴的性能、质量就越好。反之若分度定位不准，国内一般要求分度精度在±15’，超过会造成连杆颈中心与主轴旋转中心不重合，造成较大加工误差，如失圆，甚至造成曲轴报废。

现有在普通曲轴磨床上使用的磨削曲轴连杆颈夹具包括偏心距调整机构和夹紧机构、分度机构等。为了调整偏心距需安装一系列零件，如连接盘、通过固定套安装在连接盘上的丝杠、安装在夹具体上的与丝杠配套的螺母，连接盘一端安装于机床主轴上，另一端通过燕尾或矩形导轨与夹具体相连，转动丝杠通过螺母带动夹具体相对于连接盘移动，调整不同曲轴所要求的偏心距。分度机构通常采用的是分度盘，采用分度盘对正刻线的方法，这种结构操作时不仅费工费时，还难以保证精度要求；另一种分度机构是利用曲轴法兰端面上的定位孔来实现分度，分度机构设有分布在夹具底座上的若干锥形定位孔、安装在左夹具体一锥形定位孔中的锥形定位柱及其操作装置、T型螺栓压紧固定装置，另需配备定位机构：定位机构包括安装在左夹具体上的定位盘，定位盘上设有与曲轴法兰端面定位孔配合的定位销和定位销伸缩控制装置。这种结构需要在夹具体与接盘之间增加一层夹具底座作为过渡联接，且为了实现回转分度，其夹具体与夹具底座之间还必须安装一对滚动轴承用来支撑。

从以上可以看出，按上述结构制造的整个夹具体具有结构层次多、悬伸过长、刚性差、加工零件量大，且调整偏心距用的燕尾或矩形导轨加工麻烦，为保证精度还要对导轨面进行刮削，又要采购外购件轴承，成本高昂等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，而提供一种结构简单，夹具体刚性高，操作简便，分度快而省时，生产效率高，加工制造成本低，安全可靠，适用各种曲轴曲拐的曲轴曲拐角向精确定位装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种曲轴曲拐的角向精确定位装置，包括左、右夹具体，左、右夹紧机构，左、右圆弧块，垫片，侧面垫片，角向精确定位装置和轴向定位板，其特点是：左、右圆弧块通过紧固件固定在左、右夹具体的支撑圆弧中心，左、右圆弧块与左、右夹具体之间底面放置用于调节圆弧块中心至头尾架主轴回转中心距离的垫片，侧面放置用于借正曲轴主轴轴线与回转中心重合的侧面垫片，左、右夹具体上面分别安装用于夹紧被加工曲轴的左、右夹紧机构；左夹具体上装有角向精确定位装置和轴向定位板。

左、右夹具体分别通过其圆周上的八个内六角螺钉和二个圆锥销安装在曲轴磨床的头尾架主轴花盘上，

夹紧机构包括铰链压板、连杆、铰链销、活节螺栓、锁紧螺母和垫圈，铰链压板一端通过连杆活动连接在夹具体的后连接端上，另一端通过铰链销、活节螺栓、锁紧螺母和垫圈固定在夹具体的前连接端上，铰链压板上装有顶杆，顶杆下面连接上压块。

角向精确定位装置包括角向定位板和修正垫块，修正垫块通过二个内六角螺钉安装在角向定位板上。

本发明的有益效果是：

本发明采用由左、右夹具体，左、右夹紧机构，左、右圆弧块，垫片，角向精确定位装置和轴向定位板组成的定位装置，用先加工好的两端连杆颈作为定位轴颈，磨削其它相位连杆颈时，只需转动曲轴，使曲轴的第一、六拐或第一、八拐靠住修正垫块上平面即可实现其它相位连杆颈的精确分度，再磨削第二根起相同曲轴产品时，只需简单重复上述动作，即可实现对相同曲轴产品的快速，批量加工。

本发明可以用于多缸连杆颈的分度定位要求，不同相位角曲拐更换相对应的角向定位板。从其过程可以看出，除曲轴连杆颈的初相位（第一、六拐或第一、八拐）须打表找正外，其余相位都可用角向定位装置实现分度找正。对照现有技术，本发明具有结构简单，夹具体刚性高，操作简便，分度快而省时，生产效率高，加工制造成本低，安全可靠，分度广泛的特点。

附图说明

图1是本发明的主结构主剖视图；

图2是图1的D向示意图；

图3是图1中沿B-B的剖视图；

图4是图2中角向精确定位装置安装在左边，同样用曲轴的第一、六拐定位，曲轴旋转120°放置，然后加工第三。四拐的示意图；

图5是第八拐曲轴用第一、八拐定位，然后加工第三、六拐的示意图；

图6是第八拐曲轴，通过角向精确定位装置的左右对称安装，实现同样用第一、八拐定位，曲轴旋转180°放置，然后加工第四、五拐的示意图；

图7是第八拐曲轴，通过角向精确定位装置的垂直安装，实现同样用第一、八拐定位，曲轴旋转90°放置，然后加工第二，七拐的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明一种简便、快速加工曲轴曲拐的角向精确定位装置，包括左、右夹具体，左、右夹紧机构，左、右定心用圆弧块，左夹具体上安装有曲轴曲拐分度用的角向精确定位装置等。左、右夹具体分别直接安装在曲轴磨床的头尾架主轴花盘上，没有任何过渡接盘，也不采用丝杠螺母带动式偏心距调整机构。

曲轴11的主轴颈定位在左、右夹具体1、15上的左、右圆弧块3、13的圆弧面上，左、右圆弧块3、13的圆弧尺寸大小与曲轴11的主轴颈尺寸相同，曲轴11的连杆颈偏心距尺寸也通过左、右圆弧块3、13的孔中心高减去夹具体上的U形槽底面至夹具体圆盘中心得出的尺寸基本做死，左、右圆弧块3、13安装于左、右夹具体1、15后，其偏心距等高微量调节通过其下面的一块约10mm厚的垫片2修正达到，曲轴11的主轴颈定位于左、右夹具体1，15上的左、右圆弧块3、13后，其侧母线对中心调节通过其侧面的侧面垫片19借正与回转中心重合。左夹具体1的前端面上装有连杆颈分度用的角向精确定位装置，其由修正垫块9通过二个内六角螺钉敲在角向定位板10上。不同相位角曲拐须更换相对应的角向定位板，这样就很好的实现了各参数与被加工曲轴定心轴颈直径、偏心距与相位角的重合。

从图2可以看出，其分度原理如下：利用先加工至尺寸的曲轴11两端连杆颈作为定位外圆，图中所示为六缸曲轴的分度情况，曲轴11安装于左、右夹具体1，15后，转动曲轴11，使其第一、六拐连杆颈Ⅰ，Ⅵ外圆靠住角向精确定位装置的上平面，这样其第一、五拐连杆颈Ⅰ，Ⅴ中心就自然而然与夹具体回转中心重合一致了，此时夹紧机构翻下压紧曲轴，加工第二、五拐连杆颈Ⅱ，Ⅴ至尺寸，即完成该相位连杆颈的分度加工要求。图4是角向精确定位装置安装在左边，同样利用该曲轴的第一、六拐连杆颈Ⅰ，Ⅵ外圆靠住角向精确定位装置的上平面，曲轴旋转120°放置，然后加工第三、四拐连杆颈Ⅲ，Ⅳ的示意图。

从图3可以看出，本发明夹紧机构由活节螺栓16，锁紧螺母17，垫圈18，连杆20，铰链压板5，顶杆6，上压块7，铰链销4等组成。连杆20与活节螺栓16分别通过铰链销4嵌入夹具体的前后U形通槽，组合成一体，铰链压板5一侧与连杆通过铰链销4串在一起，组成回转支点，另一端也开有上下的U形通槽，以便活节螺栓16的导入导出，最后通过安装在铰链压板5上的顶杆6带动上压块7作上下运动，使上压块7圆弧面贴住曲轴11主轴颈外圆，实现夹紧和放松工件。为了保证压紧精度，上压块7圆弧面尺寸可与曲轴11的主轴颈尺寸加工成一致。

从图5、图6、图7可以看出，八缸曲轴在夹具体上的分度分布情况，图5是第一、八拐连杆颈Ⅰ，Ⅷ定位，然后加工第三、六拐连杆颈Ⅲ，Ⅵ的示意图。图6是角向精确定位装置对称安装，同样利用第一、八拐连杆颈Ⅰ，Ⅷ定位，曲轴旋转180°放置，然后加工第四、五拐连杆颈Ⅳ，Ⅴ的示意图。图7是更换角向精确定位装置竖直安装，继续利用第一、八拐连杆颈Ⅰ，Ⅷ定位，曲轴旋转90°放置，然后加工第二、七拐连杆颈Ⅱ，Ⅶ的示意图。至此八缸曲轴连杆颈已全部加工完成。

Claims

1.一种曲轴曲拐的角向精确定位装置，包括左、右夹具体（1，15），左、右夹紧机构，左、右圆弧块（3，13），垫片（2），侧面垫片（19），角向精确定位装置和轴向定位板（8），其特征在于：所述左、右圆弧块（3，13）通过二个螺栓固定在左、右夹具体（1，15）的支撑圆弧中心，左、右圆弧块（3，13）与左、右夹具体（1，15）之间底面放置用于调节圆弧块中心至头尾架主轴回转中心距离的垫片（2），侧面放置用于借正曲轴主轴轴线与回转中心重合的侧面垫片（19），左、右夹具体（1，15）上面分别安装用于夹紧被加工曲轴（11）的左、右夹紧机构；左夹具体（1）上装有角向精确定位装置和轴向定位板（8）。

2.根据权利要求1所述的曲轴曲拐的角向精确定位装置，其特征在于：所述左、右夹具体（1，15）分别通过其圆周上的八个内六角螺钉和二个圆锥销安装在曲轴磨床的头尾架主轴花盘上。

3.根据权利要求1所述的曲轴曲拐的角向精确定位装置，其特征在于：所述夹紧机构包括铰链压板（5）、连杆（20）、铰链销（4）、活节螺栓（16）、锁紧螺母（17）和垫圈（18），铰链压板5一端通过连杆（20）活动连接在夹具体的后连接端上，另一端通过铰链销（4）、活节螺栓（16）、锁紧螺母（17）和垫圈（18）固定在夹具体的前连接端上，铰链压板（5）上装有顶杆（6），顶杆（6）下面连接上压块（7）。

4.根据权利要求1所述的曲轴曲拐的角向精确定位装置，其特征在于：所述角向精确定位装置包括角向定位板（10）和修正垫块（9），修正垫块（9）通过二个内六角螺钉安装在角向定位板（10）上。