CN107335862B - 一种双工位铰曲轴主轴油孔设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双工位铰曲轴主轴油孔设备，属于机械加工技术领域，包括床身和设置于床身上的夹具底座和液压滑台，以及设置于夹具底座上的夹具和液压滑台上双轴主轴，通过在夹具上设置油压转角缸和两组V型铁载具，使得油压转角缸上的油缸压板可以同时以两端固定两根曲轴以实现双轴主轴上的两把铰刀对两根曲轴主轴油孔的同时加工。本发明的双工位铰曲轴主轴油孔设备，夹具的装夹简单，安全性高，有效实现了两根曲轴在夹具上的同时快速固定，大大减少了曲轴在加工过程中的偏移，提升了曲轴加工的精确性，减少了不良品带来的各项成本损失，提高了产出比，极大促进了生产效率的提高。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种双工位铰曲轴主轴油孔设备。
背景技术
随着人们生活水平的提高，冰箱在人们生活中的重要性也越来越大，尤其是在炎热的夏季，冰箱也随着人们的需求其结构和功能也在不断更新和进步。众所周知，冰箱压缩机是冰箱能够运行的重要组成部分，其由电机驱动曲轴旋转，曲轴再带动连杆，进而带动活塞在缸体内做往复运动，以实现对制冷工质的压缩。
由于冰箱压缩机的曲轴主轴油孔需要安装油泵壳体，所以对主轴油孔的孔径要求非常严格，若其孔径存在较大误差，会导致曲轴在运转过程中出现较大偏差，甚至导致油泵壳体脱落，而一旦油泵壳体脱落，会导致无法上油，整个压缩机的运转将失去润滑，继而压缩机很快卡死无法使用，整个制冷设备无法制冷，故而曲轴主轴油孔的加工精度对于压缩机的正常使用起着十分重要的作用。
在现有技术中，对冰箱压缩机的曲轴主轴油孔的加工方法大多采用单工位铰削与镗削，其中，镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，采用其加工主轴油孔的工艺相对比较复杂，加工成本较高，加工效率较低；铰削是利用铰刀从已加工的孔壁切除薄层金属，以获得精确的孔径和几何形状以及较低的表面粗糙度的切削加工方式。现有技术中对曲轴主轴油孔的加工多采用的是用钻铣床进行单工位铰削，其通过单工位人工进行铰孔，受进刀速度的影响很大，也受到人为操作因素的极大影响，从而使得曲轴主轴油孔的孔径质量受到很大影响，生产效率也较低；虽然专利文件CN201210462522.4中提出了一种利用多个钻头同时进刀的曲轴直油孔钻削专机，其通过多把刀具同时对曲轴直油孔进行加工，一定程度上提升了加工的效率，但是上述钻削专机只能实现一根曲轴上多个直油孔的加工，而不大适用于多根曲轴的同时加工，再加上主轴油孔的开设位置特点，上述专利公开的专机也无法有效针对多根曲轴同时夹紧进而进行油孔加工，存在较大的局限性，且上述专机的夹具固定曲轴需要人工以螺钉固定，固定形式受人工操作因素影响较大，进而导致加工效率较低，加工的精度也受到人工夹固曲轴两端精度的影响，从而不适用于曲轴主轴油孔的精确快速加工，存在一定局限性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中通过设置双轴主轴在液压滑台上往复运动以带动两把铰刀同时对曲轴主轴油孔进行加工，并设置油压转角缸和油缸压板来实现曲轴再夹具上的快速精确固定，从而大大提升曲轴主轴油孔的加工效率，且大幅提升主轴油孔的加工精确度，提高加工产品的合格率，大大降低了曲轴主轴油孔的加工成本。
为实现上述目的，本发明提供一种双工位铰曲轴主轴油孔设备，包括床身，其特征在于，
所述床身上表面的一端设置有液压滑台，其另一端设置有夹具底座；
所述夹具底座上设有用于将待加工主轴油孔的曲轴固定其上的夹具，所述夹具可同时固定两根曲轴以供铰刀加工，其包括夹具座以及固定于夹具座上的挡板、油缸压板、油压转角缸和V型铁载具，其中，
所述V型铁载具和所述挡板分别为两组，其对称设置于所述油压转角缸的两端，所述V型铁载具设置于所述挡板与所述铰刀中间以使得所述曲轴固定于所述V型铁载具上以后其主轴端面与所述铰刀对正且所述曲轴的另一端面顶在所述挡板的侧面上，所述油压转角缸设置于所述两组V型铁载具之间，其顶部设置有呈长条形并可在油压转角缸带动下旋转及升降的油缸压板，用于在所述油压转角缸两侧的两所述V型铁载具上分别放置好曲轴以后旋转一定角度并下降一定距离，以使得所述油缸压板的两端分别与两根所述曲轴的主轴横向相交并同时将其压紧在所述V型铁载具上而实现所述曲轴在所述夹具上的固定；
所述液压滑台上方与所述夹具上固定的所述曲轴对应的位置上设有双轴主轴，且所述两把铰刀分别设置在所述双轴主轴对应所述曲轴的两主轴端部上，所述双轴主轴可带动所述两把铰刀高速旋转并沿所述液压滑台滑动，从而使得两把所述铰刀同时与两根所述曲轴主轴接触并实现其主轴油孔的快速一次成型。
作为本发明的进一步改进，所述夹具座上还设置有与所述V型铁载具匹配的调整板，所述V型铁载具固定于所述调整板上并可随其在所述夹具座上相对滑动。
作为本发明的进一步改进，所述调整板上开设有用于容置所述V型铁载具的凹槽并可带动所述V型铁载具在两个所述V型铁载具连线方向上往复移动，以使得所述曲轴固定其上时可调节该曲轴主轴与所述铰刀对正。
作为本发明的进一步改进，所述调整板上开设有腰型孔并采用连接件穿过该腰型孔而将所述调整板固定于所述夹具座上，且所述腰型孔的长度方向沿两V型铁载具的连线方向开设。
作为本发明的进一步改进，所述挡板可沿容置于所述V型铁载具中固定的所述曲轴的轴线方向往复运动以调整所述曲轴主轴端面突出所述V型铁载具端面的长度。
作为本发明的进一步改进，所述挡板在其与所述挡板面相对的背面上设置有位置调整块，其固定于所述夹具座上并对应所述背面开设有供螺钉匹配的螺纹孔以使得所述螺钉匹配后以其端面与所述背面接触并以所述螺钉的旋进深度来调整所述挡板的位置。
作为本发明的进一步改进，所述V型铁载具的中部开设有连通两侧面的方形凹槽使得所述凹槽两侧形成相对的侧板，且所述侧板上对应开设有呈V形的凹槽以用于所述曲轴横向容置其中而不发生偏移。
作为本发明的进一步改进，所述V型铁载具底部设置有垫片以用于调整所述V型铁载具上所述曲轴主轴轴线的水平高度与所述铰刀轴线的水平高度相对应。
作为本发明的进一步改进，所述床身为方通管焊接而成的T型结构，其上部设置有钢板铺设的工作面以用于固定放置所述夹具底座和所述液压滑台。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明的双工位铰曲轴主轴油孔设备，通过设置油压转角缸、油缸压板和V型铁载具等部件匹配，有效实现了两根曲轴在夹具上的同时快速固定，大大减少了曲轴在加工过程中的偏移，提升了曲轴加工的精确性，使加工后曲轴主轴油孔的合格率由以前的70％大幅提升到了98％，大大减少了不良品带来的各项成本损失，提高了产出比，极大促进了生产效率的提高；
(2)本发明的双工位铰曲轴主轴油孔设备，通过设置双轴主轴在液压滑台上来带动两把铰刀进行曲轴主轴油孔的铰孔加工，相较于传统单工位人工进刀铰孔加工，大大提升了铰刀的进刀速率，大幅提升了曲轴主轴油孔的加工效率，使加工效率提升了一倍以上，双轴主轴的同时进刀也确保了两根同时加工曲轴的加工精度；
(3)本发明的双工位铰曲轴主轴油孔设备，待加工曲轴在夹具上的装夹操作简单，装夹安全性高，对操作人员的技术水平要求较低，从而进一步降低曲轴主轴油孔的加工成本，提升主轴油孔的加工精度和加工效率。
附图说明
图1是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构示意图；
图3是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构主视图；
图4是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构侧视图；
图5是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备中夹具上的V型铁结构示意图；
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.床身，2.夹具底座，3.夹具，301.夹具座，302.位置调整块，303.挡板，304.油缸压板，305.油压转角缸，306.V型铁载具，307.调整板，308.垫片，4.曲轴，5.铰刀，6.双轴主轴，7.液压滑台。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一个优选实施例中的双工位铰曲轴主轴油孔设备主要结构如附图1～5所示。其中，图1是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的整体结构示意图；图2是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构示意图；图3是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构主视图；图4是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备的夹具结构侧视图；图5是本发明实施例的双工位铰曲轴主轴油孔设备中夹具上的V型铁结构示意图。
进一步地，双工位铰曲轴主轴油孔设备包括床身1、设置于床身1上的夹具底座2和液压滑台7、设置于夹具底座2上方的夹具3、以及设置于液压滑台7上并可相对其滑动的双轴主轴6。进一步具体地，一个优选实施例中的床身1整体为T形结构，并可进一步优选采用一定数量的国标50方通管焊接成支撑结构，再在其上方平铺一层30mm厚的45号钢钢板，继而组合形成如图1所示的一个优选实施例中的床身1，床身1上的钢板面作为工作台面，其平面形状大体呈矩形设置，在其一侧设置有夹具底座2，与其相对的另一侧上设置有液压滑台7。
进一步地，夹具底座2在一个优选实施例中呈长方体框架结构，其底部端面固定在床身1的工作台面上，其顶部端面上固定设置有用于固定待加工曲轴4的夹具3；进一步地，在床身1工作台面上的另一侧设置有液压滑台7，一个优选实施例中的液压滑台7为水平放置的长方体形状，其上端面横向开设有一定深度的凹槽，用于置于凹槽内的双轴主轴6沿凹槽横向往复运动，即作为双轴主轴6前后滑动的滑槽，一个优选实施例中的液压滑台7开设的横向滑槽连通液压滑台7的两端，且滑槽的两侧面为与其底面之间形成钝角的斜面，即滑槽的纵向截面为顶面长度大于底面长度的梯形，如图1所示。
进一步地，在液压滑台7上设置有双轴主轴6，双轴主轴6在同一竖向高度上同向设置有两根相互平行的主轴，在两根主轴靠近夹具3的一侧端面上分别设置有铰刀5，一个优选实施例中的铰刀5为专用直柄铰刀，铰刀5的设置高度与双轴主轴6一侧的夹具3上固定后的曲轴4高度相对应，铰刀5可随双轴主轴6在液压滑台7上沿滑槽前后往复运动以靠近或远离待加工的曲轴4。
进一步地，在夹具底座2的上端面上设置有夹具3，一个优选实施例中的夹具3如图2～4所示，其中包括夹具座301、位置调整块302、挡板303、V型铁载具306、油压转角缸305以及设置于油压转角缸305上的油缸压板304等。进一步具体地，夹具3由底部的夹具座301固定于夹具底座2的上端面，其固定位置使得夹具3上的主要部件与其一侧的双轴主轴6相对应；进一步地，一个优选实施例中的夹具座301底部为长方体条块结构，其上端面上于两端对称设置有两个矩形凸台，矩形凸台上设置有安装夹具3主要部件的凹槽和安装孔，具体地，一个优选实施例中夹具座301上的矩形凸台在靠近双轴主轴6的一侧顶部设置有容置调整板307的凹槽并相应设置有安装孔，其在凸台的另一侧顶部设置有容置挡板303安装的凹槽及设有相应的安装孔，并在挡板303安装凹槽的同侧侧面上设有安装位置调整块302的安装孔用以安装位置调整块302，如图2所示。
进一步地，夹具座301上两矩形凸台之间的位置上设置有油压转角缸305，其两侧对应铰刀5的位置在矩形凸台上设置有两组夹具组件；进一步具体地，油压转角缸305包括可相对旋转一定角度且升降一定高度的油压轴以及设置于油压轴顶部的油缸压板304，油压转角缸305在不工作状态下其油压轴升到最高处且油压轴旋转到一定位置以使得油缸压板304的轴线与铰刀5轴线平行，即此时油缸压板304的两端远离夹具组件的正上方，油压转角缸305在工作状态下旋转一定角度后，其两端位于两侧夹具组件上放置的曲轴4的上方，继而油压轴下降一定高度带动油缸压板304下降到与曲轴4主轴接触的位置，以油缸压板304的两端同时固定两根曲轴4的主轴。
进一步地，位于夹具座301两端矩形凸台上的夹具组件对称放置，一个优选实施例中的每组夹具组件中的调整块307设置在靠近双轴主轴6一侧的安装槽中，以连接件固定在矩形凸台的上端面上，调整块307上供连接件穿过的安装通孔优选为腰型孔，即调整块307安装到位后，其可在腰型孔的长度方向上移动一定距离，优选实施例中供调整块307连接件通过的腰型孔长度方向与双轴主轴6的主轴方向相互垂直，即调整块307可在双轴主轴6主轴方向的横向垂直方向上移动一定距离，如优选实施例中附图2所示为靠近或远离一侧油压转角缸305；进一步地，挡板303安装在调整块307一侧的安装槽中，挡板303上开设的供连接件通过的通孔也为腰型孔，且腰型孔的长度方向与双轴主轴6的主轴方向平行，即挡板303安装以后可沿主轴方向上前后运动一定距离；进一步地，挡板303的一侧竖向设置有位置调整块302，其通过在两端设置通孔并以连接件连接在矩形凸台的侧面上，位置调整块302的上部开设有螺纹通孔，以螺钉穿过螺纹通孔并以螺钉底面接触挡板303的一侧侧面，螺钉从螺纹通孔中穿出后可由其底面推动挡板303沿螺钉轴线方向移动，如图2中所示的优选实施例中位置调整块302的螺纹通孔开设在其中部的支耳上，位置调整螺钉装上后以其底部与挡板303的底部侧面接触，通过旋转调整螺钉的旋进深度，便可调整挡板303在主轴方向上的位置。
进一步地，一个优选实施例中的调整板307如图2中所示，其整体呈四方块形状，两端以腰型孔连接在夹具座301上，调整板307的中部沿主轴方向开设有连通其两端的凹槽，用于将V型铁载具306容置其中；进一步地，一个优选实施例中的V型铁载具306用于将待加工的曲轴4放置其上并用油缸压板304压紧，V型铁载具306在优选实施例中可进一步设计为槽钢形状，即底板两端相对竖向设置有两块平行的侧板，两侧板上开设有V形的凹槽，用于曲轴主轴横向放置其中以定位；进一步优选地，V型铁载具306底面上开设有供连接件通过的通孔且调整板307凹槽上对应的位置也开设有连接孔，供连接件通过V型铁载具306底部上的通孔并将其固定于调整板307的凹槽中，一个优选实施例中的连接件为螺钉；进一步优选地，若待加工曲轴4固定于V型铁载具306上之后，其待加工主轴的轴线高度低于铰刀5的轴线高度，可在调整块307与V型铁载具306之间设置垫片308，从而使得曲轴4的主轴轴线与铰刀5的轴线高度处于同一水平高度上。
在一个优选实施例中采用双工位铰曲轴主轴油孔设备来进行曲轴主轴油孔加工时，先将夹具3按顺序组装于夹具底座上，再将两根曲轴4分别放置于两组夹具组件中的两个V型铁载具306中，使曲轴4的主轴对应铰刀5并以背离铰刀5一端的轴端面顶住挡板303的挡板面，调节位置调节块302上的调节螺钉旋进深度从而调节挡板303的位置到位，此时两根曲轴4的主轴端部与双轴主轴6上的两把铰刀5轴向对应，继而控制油压转角缸305工作，油压轴带动油缸压板304旋转一定角度后使其轴线与曲轴4轴线横向垂直，再下降一定高度以其两端把两根曲轴4同时压紧在两V型铁载具306上，完成曲轴4在夹具3上的固定，此时两根曲轴4的主轴轴线与双轴主轴6上的两把铰刀5的轴线相互对应。开动双轴主轴6使其在液压滑台7上向靠近曲轴4的方向滑动，铰刀5与曲轴4的主轴油孔接触，并将其孔壁进行铰削，实现主轴油孔的快速一次成型。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种双工位铰曲轴主轴油孔设备，包括床身(1)，其特征在于，
所述床身(1)上表面的一端设置有液压滑台(7)，其另一端设置有夹具底座(2)；
所述夹具底座(2)上设有用于将待加工主轴油孔的曲轴(4)固定其上的夹具(3)，所述夹具(3)可同时固定两根曲轴(4)以供铰刀(5)加工，其包括夹具座(301)以及固定于该夹具座(301)上的挡板(303)、油缸压板(304)、油压转角缸(305)和V型铁载具(306)，其中，
所述V型铁载具(306)和所述挡板(303)分别为两组，其对称设置于所述油压转角缸(305)的两端，所述V型铁载具(306)设置于所述挡板(303)与所述铰刀(5)中间以使得所述曲轴(4)固定于所述V型铁载具(306)上以后其主轴端面与所述铰刀(5)对正且所述曲轴(4)的另一端面顶在所述挡板(303)的侧面上，所述油压转角缸(305)设置于所述两组V型铁载具(306)之间，其顶部设置有呈长条形并可在油压转角缸(305)带动下旋转及升降的油缸压板(304)，用于在所述油压转角缸(305)两侧的两所述V型铁载具(306)上分别放置好所述曲轴(4)以后旋转一定角度并下降一定距离，以使得所述油缸压板(304)的两端分别与两根所述曲轴(4)的主轴横向相交并同时将其压紧在所述V型铁载具(306)上从而实现所述曲轴(4)在所述夹具(3)上的固定；且
所述V型铁载具(306)的中部开设有连通其两侧面的方形凹槽使得所述凹槽两侧形成相对的侧板，且所述侧板上对应开设有呈V形的凹槽以用于所述曲轴(4)横向容置其中而不发生偏移；所述V型铁载具(306)底部设置有垫片(308)以用于调整所述V型铁载具(306)上所述曲轴(4)主轴轴线的水平高度与所述铰刀(5)轴线的水平高度相对应；以及
所述液压滑台(7)上方与所述夹具(3)上固定的所述曲轴(4)对应的位置上设有双轴主轴(6)，且两把所述铰刀(5)分别设置在所述双轴主轴(6)对应所述曲轴(4)的两主轴端部上，所述双轴主轴(6)可带动两把所述铰刀(5)高速旋转并沿所述液压滑台(7)滑动，从而使得两把所述铰刀(5)同时与两根所述曲轴(4)主轴接触并实现其主轴油孔的快速一次成型。
2.根据权利要求1所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述夹具座(301)上还设置有与所述V型铁载具(306)匹配的调整板(307)，所述V型铁载具(306)固定于所述调整板(307)上并可随其在所述夹具座(301)上相对滑动。
3.根据权利要求2所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述调整板(307)上开设有用于容置所述V型铁载具(306)的凹槽并可带动所述V型铁载具(306)在两个所述V型铁载具(306)连线方向上往复移动，以使得所述曲轴(4)固定其上时可调节该曲轴(4)主轴与所述铰刀(5)对正。
4.根据权利要求2或3所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述调整板(307)上开设有腰型孔并采用连接件穿过该腰型孔而将所述调整板(307)固定于所述夹具座(301)上，且所述腰型孔的长度方向沿两V型铁载具(306)的连线方向开设。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述挡板(303)可沿容置于所述V型铁载具(306)中固定的所述曲轴(4)的轴线方向往复运动以调整所述曲轴(4)主轴端面突出所述V型铁载具(306)端面的长度。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述挡板(303)在其与所述挡板面相对的背面上设置有位置调整块(302)，其固定于所述夹具座(301)上并对应所述背面开设有供螺钉匹配的螺纹孔以使得所述螺钉匹配后以其端面与所述背面接触并以所述螺钉的旋进深度来调整所述挡板(303)的位置。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的双工位铰曲轴主轴油孔设备，其中，所述床身(1)为方通管焊接而成的T型结构，其上部设置有钢板铺设的工作面以用于固定放置所述夹具底座(2)和所述液压滑台(7)。
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