CN102909520B - 曲轴大圆角滚轮夹及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴大圆角滚轮夹及其加工方法，该滚轮夹包括一个矩形块状的滚轮夹主体，在该滚轮夹主体上对称设有两个滚轮槽，该滚轮槽为倾斜设置在滚轮夹主体上的矩形通孔，在该滚轮槽的内侧设有与其垂直相通的让位孔，该滚轮夹的加工方法是先以定位基准孔为定位基准加工出符合位置精度要求的滚轮槽工艺孔和让位孔，再以该滚轮槽工艺工为定位基准加工出符合形状精度的滚轮槽。本发明所述滚轮夹的这种结构增加了滚轮夹的支撑宽度和厚度，能承受较大的压力，有效解决了现有分体式滚轮夹无法加工曲轴大圆角的问题，本发明所述的加工方法使滚轮槽一次加工而成，不仅尺寸易控制、定位精度好，而且曲轴圆角滚压质量较高。

Description

曲轴大圆角滚轮夹及其加工方法

技术领域

本发明涉及曲轴加工设备技术领域，更具体的说是涉及一种用于曲轴轴颈大圆角滚压工艺的滚轮夹及其加工方法。

背景技术

曲轴轴颈圆角滚压工艺能有效提高铸铁曲轴的疲劳强度，该工艺常被应用于小功率发动机曲轴加工中，其滚压圆角一般为2mm左右，该工艺在滚压前需要在曲轴轴颈处加工出略大于滚压圆角的圆角沉槽，再由滚轮滚压成圆角。附图中的图1和图2分别就是现有技术中的小圆角滚轮夹结构示意图和加工曲轴圆角时的示意图，如图中所示，该小圆角滚轮夹是分体式结构，滚轮夹装在两个分体式滚轮夹之间，有较大的自由度，加工时，将带滚轮的压头和支撑体像钳子一样夹紧在曲轴轴颈上，滚轮和支撑体自定心在轴颈上，滚轮的一端压在曲轴圆角沉槽里，另外一端压在压头结构里面的圆弧槽支座里，滚压时滚轮既沿曲轴圆角沉槽滚动，又沿支座的圆弧槽滚动。当曲轴转动，并给压头施加一定的外部压力时，滚轮就会在转动中将圆角沉槽往轴径方向压下少许，实现滚压，进而达到提高曲轴疲劳强度的目的。由此可知，曲轴轴颈的圆角越大，要压下同样深度所需要的滚压力就越大，滚轮夹受力也就越大。对于2mm左右的小圆角的加工，现有的分体式结构滚轮夹可以胜任，但对于加工5mm以上的大圆角来说，滚压轮受力很大，又受空间限制，因此很不容易设计，若还是按传统的分体式结构来设计大圆角滚轮夹的话，滚轮夹受尺寸限制，受力部分的宽度和厚度必将减少，在大滚压力下滚轮夹很容易被挤压变形失效，而且以分体式结构来限制滚轮，其加工和装配精度都将直接影响滚轮的定位准确性。

发明内容

本发明就是为解决上述问题而提出的一种曲轴大圆角滚轮夹及其加工方法，该大圆角滚轮夹采用一体式结构，直接在滚轮夹本体上开滚轮槽，并设置定位基准孔和滚轮槽工艺孔以解决加工问题，本发明的这种结构增加了滚轮夹的支撑宽度和厚度，并且滚轮槽一次加工而成，尺寸易控制，定位精度好，有效解决了现有分体式滚轮夹无法加工曲轴大圆角的问题。

本发明是采用如下技术方案来实现上述目的：一种曲轴大圆角滚轮夹，其特征在于，包括一个矩形块状的滚轮夹主体，在该滚轮夹主体上对称设有两个滚轮槽，该滚轮槽为倾斜设置在滚轮夹主体上的矩形通孔，在该滚轮槽的内侧设有与其垂直相通的让位孔。

作为上述方案的进一步说明：

优选地，所述滚轮夹主体上两个滚轮槽间距较大的一面设有弧形槽，该弧形槽设置在两个滚轮槽之间。

优选地，所述滚轮夹主体四角设有螺钉孔。

优选地，所述滚轮夹主体的侧面设有与该侧面垂直的定位基准孔，该定位基准孔与两个滚轮槽的连线垂直。

优选地，所述让位孔为盲孔。

一种加工上述滚轮夹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用常用加工方法在矩形块状的金属块侧面中部加工一个定位基准孔；

(2)将经步骤1加工的金属块装上坐标镗床并摆好倾斜角度，以该定位基准孔为定位基准找正与该定位基准孔的距离，竖直向下钻一个滚轮槽工艺孔，然后将该金属块对称摆放，以同样的方法加工出另一个滚轮槽工艺孔；

(3)重复步骤2加工出两个分别与定位基准孔内侧垂直的让位孔；

(4)将经步骤3加工的金属块装上线切割机床，以该滚轮槽工艺孔为基准，加工出矩形通孔状的滚轮槽；

(5)以常用加工方法在经步骤4的金属块上加工出弧形槽和螺钉孔。

本发明采用以上技术方案所能达到的有益效果是：

1.本发明所述的滚轮夹采用一体式结构，这种结构与现有的分体式结构相比，在受到同样的空间限制的情况下，增加了滚轮夹的支撑宽度和厚度，增强了滚轮夹的支持强度，因而可以承受大圆角滚压加工时较大的挤压力而不发生变形或失效，有效解决了现有分体式滚轮夹无法加工曲轴大圆角的问题。

2.本发明所述的加工方法，先以定位基准孔为定位基准加工出符合位置精度要求的滚轮槽工艺孔，再以该滚轮槽工艺工为定位基准加工出符合形状精度的滚轮槽，使滚轮槽一次性加工完成，不仅定位精度好、容易控制尺寸，而且滚轮槽的形位精度和装配精度都高于现有的分体式滚轮夹，因而提高了曲轴圆角的加工质量。

附图说明

图1是现有技术中的小圆角滚轮夹结构示意图；

图2是现有技术中小圆角滚轮夹加工曲轴圆角的示意图；

图3是本发明所述滚轮夹正面的立体结构示意图；

图4是本发明所述滚轮夹背面的立体结构示意图；

图5是本发明所述滚轮夹背面的俯视示意图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是本发明加工滚轮槽工艺孔时的俯视示意图；

图8是图7的C-C剖视图；

图9是本发明加工让位孔时的俯视示意图；

图10是图9的B-B剖视图。

附图标记说明：

1-圆弧槽支座，2-滚轮夹主体，3-压头，4-滚轮，5-曲轴，6-小圆角滚轮夹，7-让位孔，8-定位基准孔，9-滚轮槽工艺孔，10-滚轮槽，11-弧形槽。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的结构和功能，以下结合附图和优选的实施例对本发明作详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1和图2分别是现有的分体式滚轮夹的结构示意图和加工示意图，其结构和工作原理在背景技术里已经详细介绍，在此不再赘述。

图3和图4分别是本发明所述曲轴大圆角滚轮夹正面的立体结构示意图和背面的立体结构示意图，如图中所示，该滚轮夹包括一个方形块状的滚轮夹主体2，在该滚轮夹主体2的两侧对称设有两个滚轮槽10，该滚轮槽10为倾斜设置在滚轮夹主体2上的矩形通孔，在该滚轮槽10的内侧设有与其垂直相通的让位孔7，在滚轮夹主体2的四角设有四个螺钉孔，用于滚轮夹找正后紧固，在滚轮夹主体2的侧边的中部设有与该侧边垂直的定位基准孔8，该定位基准孔8为与两个滚轮槽10垂直的盲孔，在该滚轮夹主体2的背面还设有一个弧形槽11，以避免圆弧槽支座1与滚轮夹主体2背面产生干涉。

图5和图6分别是本发明所述滚轮夹背面的俯视示意图和A-A剖视图，如图中所示，该滚轮槽10分别设在滚轮夹主体2左右两侧边缘的中部，让位孔7与该滚轮槽10的中部垂直，且该让位孔7为盲孔。

本发明所述的曲轴大圆角滚轮夹在装配时，先将两个滚轮4分别装入滚轮夹主体2上的滚轮槽10内，然后再将圆弧槽支座1及与其配合的压头3安装在滚轮夹主体2的背面即可，加工时，同现有技术一样，将压头3和支撑体像钳子一样夹紧在曲轴轴颈上，滚轮4和支撑体自定心在轴颈上，滚轮4的一端压在曲轴圆角沉槽里，另外一端压在压头3结构里面的圆弧槽支座1里，使滚轮4既沿曲轴5圆角沉槽滚动，又沿圆弧槽支座1的圆弧槽滚动。本发明所述的滚轮夹有效解决了曲轴大圆滚压时大滚压力对滚压轮夹的结构和性能要求，成功应用在滚压5mm圆角、滚压力在30KN的滚压试验中，并取得很好的加工效果。

本发明所述的加工滚轮夹的方法，主要包括以下几个步骤：

1、用常用的钻、铰、镗等加工方法在滚轮夹主体2的侧面中部加工一个定位基准孔8；

2、将经步骤1加工的滚轮夹主体2装上坐标镗床并摆好倾斜角度，以该定位基准孔8为定位基准找正与该定位基准孔8的距离，竖直向下钻一个滚轮槽工艺孔9，然后将该滚轮夹主体2对称摆放，以同样的方法加工出另一个滚轮槽工艺孔9；

3、重复步骤2加工出两个分别与定位基准孔8内侧垂直的让位孔7；

4、将经步骤3加工的滚轮夹主体2装上线切割机床，以该滚轮槽工艺孔9为基准，加工出矩形通孔状的滚轮槽10；

5、以常用钻、铰、镗、刨、车、铣等加工方法在经步骤4加工的滚轮夹主体2上加工出螺钉孔和弧形槽11。

图7和图8分别是步骤2加工滚轮槽工艺孔9的立体示意图和剖视图，如图中所示，加工时，将滚轮夹主体2背面朝上倾斜的装夹在坐标镗床上，以定位基准孔8为定位基准找正与该定位基准孔8的距离，竖直向下钻一个滚轮槽工艺孔9。

图9和图10分别是步骤3加工让位孔7的立体示意图和剖视图，如图中所示，该让位孔7的加工方法与加工滚轮槽工艺孔9的方法一致，只是在加工时，须将滚轮夹主体2正面朝上倾斜的装夹在机床上，以保证让位孔7与滚轮槽10垂直。

本发明上述实施例和附图所示仅为本发明较佳实施例之一，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所做的任何变动，都属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种曲轴大圆角滚轮夹，其用于滚压曲轴轴颈大圆角时对滚轮的夹持，其特征在于，该曲轴大圆角滚轮夹包括一个矩形块状的滚轮夹主体，在该滚轮夹主体左右两侧边缘中部对称于滚轮夹主体中心线位置设有两个滚轮槽，该滚轮槽为倾斜设置的矩形通孔，在该滚轮槽的内侧设有与其垂直相通的让位孔。

2.根据权利要求1所述的曲轴大圆角滚轮夹，其特征在于，所述曲轴大圆角滚轮夹用来安装在滚压曲轴轴颈大圆角的压头的前端，所述压头内具有能够旋转的圆弧槽支座，所述圆弧槽支座用来支撑所述滚轮；

所述滚轮夹主体朝向所述圆弧槽支座的一面设有弧形槽，所述弧形槽用来对所述圆弧槽支座进行加工让位。

3.根据权利要求1或2所述的曲轴大圆角滚轮夹，其特征在于，所述滚轮夹主体四角设有螺钉孔。

4.根据权利要求1或2所述的曲轴大圆角滚轮夹，其特征在于，所述滚轮夹主体的侧面设有与该侧面垂直的定位基准孔，该定位基准孔与两个滚轮槽的连线垂直。

5.根据权利要求1或2所述的曲轴大圆角滚轮夹，其特征在于，所述让位孔为盲孔。

6.一种加工权利要求1至5任一项所述的曲轴大圆角滚轮夹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用钻、铰的加工方法在矩形块状的金属块侧面中部加工一个定位基准孔；

(2)将经步骤1加工的金属块装上坐标镗床并摆好倾斜角度，以该定位基准孔为定位基准找正与该定位基准孔的距离，竖直向下钻一个滚轮槽工艺孔，然后将该金属块对称摆放，以同样的方法加工出另一个滚轮槽工艺孔；

(3)将经步骤2加工的金属块反转后再装上坐标镗床并摆好倾斜角度，以定位基准孔为定位基准，加工两个分别与定位基准孔内侧垂直的让位孔；

(4)将经步骤3加工的金属块装上线切割机床，以该滚轮槽工艺孔为基准，加工出矩形通孔状的滚轮槽；

(5)用铣、钻的加工方法在经步骤4的金属块上加工出弧形槽和螺钉孔。