CN108044386A - 凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，包括底座、结构板、滑板、“V”型支撑块和控制器，其特征在于：底座的顶板上固定设有结构板，结构板的上板面上设有相互对称的两个滑板，每个滑板上都设有1—3对“V”型支撑块，两个滑板上的“V”型支撑块相互对称，每对“V”型支撑块之间的滑板上设有一个转角油缸压紧装置；所述的底座的中部设有放置液压动力装置的液压动力装置安装腔，液压动力装置通过油管与转角油缸压紧装置相连接，底座的侧壁上固定设有航空插座，液压动力装置通过导线与航空插座电连接，控制器通过导线与航空插座的插头电连接。本发明对多个凸轮轴坯料进行一次装夹定位，保障了加工精度。

Description

凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置

技术领域

本发明涉及一种适用于CNC大型数控卧铣机床上使用的凸轮轴生产中的固定装置的改进，属于机械加工技术领域，具体地说是一种凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，适用于在CNC大型数控卧铣机床上使用的，对多个凸轮轴坯料的两端面进行端面铣、中心孔加工、定位孔加工等加工操作。

背景技术

凸轮轴是内燃机的关键零件，随着汽车工业、内燃机工业的迅猛发展，需求量越来越大，质量要求越来越严格，凸轮轴的加工工艺、设备也越来越受到人们的普遍关注；目前在加工凸轮轴两端面的端面、中心孔、定位孔时，第一步先加工两端面的平面：使用非标自制的机床，凸轮轴坯料夹在工作台上，两端由电机带动的铣刀盘旋转加工，加工完后，卸下坯料；第二步再把凸轮轴坯料放在车床上，经过两次翻料加工两端面的中心孔，完成后卸下凸轮轴坯料；第三步再把卸下的凸轮轴坯料放在非标自制的立式钻床上，加工定位孔。其不足之处在于：加工工序复杂，需要多次装夹凸轮轴坯料，多次定位，在每次装夹凸轮轴坯料后，都需要重新找正加工坐标系，无形中给加工精度带来了不必要的公差；费时费力，劳动强度较大，极大影响了加工效率，更重要的是影响加工精度，产品质量得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在CNC大型数控卧铣机床上使用的，对多个凸轮轴坯料进行一次装夹定位，同时对多个凸轮轴坯料的两端面进行端面铣、中心孔加工、定位孔加工等加工操作，操作简单方便，省时省力，降低劳动强度，提高加工精度的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，包括底座、结构板、滑板、“V”型支撑块和控制器，底座的底板固定在数控卧铣机床的机床工作台上，其特征在于：底座的顶板上固定设有结构板，结构板的上板面上设有相互对称的两个滑板，每个滑板上都设有1—3对“V”型支撑块，两个滑板上的“V”型支撑块相互对称，每对“V”型支撑块之间的滑板上设有一个转角油缸压紧装置；所述的底座的中部设有放置液压动力装置的液压动力装置安装腔，液压动力装置通过油管与转角油缸压紧装置相连接，底座的侧壁上固定设有航空插座，液压动力装置通过导线与航空插座电连接，控制器通过导线与航空插座的插头电连接。

所述的结构板的下部设有转角油缸放置腔和挡料定位装置安装腔，在结构板的顶板上设有两个相互对称的滑槽、一号通孔、二号通孔和三号通孔，滑槽的轴线与滑板的轴线垂直，一号通孔与挡料定位装置安装腔相连通，二号通孔与转角油缸放置腔相连通，滑板的两端底部分别固定设有滑块，滑块滑动设置在滑槽内，螺钉从下向上穿过三号通孔后与滑板的底部连接固定。

所述的转角油缸压紧装置，由转角油缸、一号螺杆和压块构成，转角油缸固定在滑板的底部，转角油缸的驱动杆的自由端固定连接一号螺杆，一号螺杆与压块的中部固定连接，压块的两端位于压块两侧的“V”型支撑块的开口上方。

所述的液压动力装置，包括电机、油泵、油箱、溢流阀、一号单向阀、三位四通电磁阀和双向液控单向阀，电机与油泵连接，油泵的进口与油箱相连通，油泵的出口分别通过油管与一号单向阀的进口、溢流阀的进口相连接，溢流阀的出口通过油管与油箱相连通，一号单向阀的出口与双向液控单向阀的B口相连接，双向液控单向阀的D口与油箱相连通，双向液控单向阀的A口与三位四通电磁阀的P口相连通，双向液控单向阀的C口与三位四通电磁阀的T口相连通，三位四通电磁阀的A口与转角油缸的下端口相连通，三位四通电磁阀的B口与转角油缸的上端口相连通，电机和三位四通电磁阀通过导线与航空插座电连接。

所述的油泵的出油口通过油管连接油表，所述的双向液控单向阀的C口通过二号单向阀与储能器相连接，节流阀的两端分别与二号单向阀的两端相连通。

所述的结构板上设有挡料定位装置。

所述的挡料定位装置，包括固定块、调节杆、二号螺杆、三号螺杆、下横杆、前竖杆、定位套筒、转轴、卡销和上横杆，在结构板的挡料定位装置安装腔内分别通过二号螺杆固定设有两个固定块，固定块的通孔内设有调节杆，调节杆的轴线与滑槽的轴线平行，三号螺杆穿过固定块相应的通孔后顶紧在调节杆上，在调节杆的外端部固定设有下横杆，下横杆的两个端部分别固定设有定位套筒，定位套筒内设有转轴，转轴的左端固定设有前竖杆，前竖杆的上端固定设有上横杆，上横杆的轴线与“V”型支撑块的上口沿位于同一个平面上，在下横杆的右端部通过销钉设有卡销，在与卡销相对应的转轴的右端侧壁上设有与卡销相适配的卡槽，定位套筒的左端设有半圆状缺口，转轴的中部外壁上设有与定位套筒的半圆状缺口相适配的防止转动的半圆状凸起。

所述的上横杆上设有四号螺杆，四号螺杆与“V”型支撑块相对应。

所述的“V”型支撑块的上端开口沿上固定设有垫板。

所述的液压动力装置安装腔的口部设有封堵板，封堵板上固定设有油表。

本发明的有益效果在于：安装在CNC大型数控卧铣机床上使用，对多个凸轮轴坯料进行一次装夹定位，同时对多个凸轮轴坯料的两端面进行端面铣、中心孔加工、定位孔加工等加工操作，操作简单方便，粗、精加工同时完成，省时省力，降低了劳动强度；并且适用于不同长度的凸轮轴坯料，提高了加工效率，降低了加工成本，保障了加工精度。

附图说明

图1为本发明的结构立体示意图。

图2为本发明的结构前视示意图。

图3为本发明的结构右视示意图。

图4为本发明的结构板的结构俯视示意图。

图5为本发明的结构板和底座的结构前视示意图。

图6为本发明的挡料定位装置的结构前视示意图。

图7为本发明的挡料定位装置的沿图6中D—D方向的结构剖视示意图。

图8为本发明的转角油缸压紧装置的结构放大示意图。

图9为本发明的液压动力装置的结构示意图。

图中：1、机床工作台；2、“V”型支撑块；3、结构板；31、滑槽；32、一号通孔；33、二号通孔；34、三号通孔；35、挡料定位装置安装腔；36、转角油缸放置腔；4、滑板；5、底座；51、液压动力装置安装腔；52、封堵板；6、转角油缸压紧装置；61、转角油缸；62、驱动杆；63、一号螺杆；64、压块；7、挡料定位装置；701、固定块；702、调节杆；703、二号螺杆；704、三号螺杆；705、下横杆；706、前竖杆；707、定位套筒；708、转轴；709、卡销；710、卡槽；711、上横杆；712、四号螺杆；8、液压动力装置；801、电机；802、油泵；803、油箱；804、油表；805、溢流阀；806、一号单向阀；807、三位四通电磁阀；808、双向液控单向阀；809、储能器；810、二号单向阀；811、节流阀；9、控制器；10、航空插座；11、滑块；12、垫板。

具体实施方式

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9制作本发明。该凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，包括底座5、结构板3、滑板4、“V”型支撑块2和控制器9，底座5的底板固定在数控卧铣机床的机床工作台1上，其特征在于：底座5的顶板上固定设有结构板3，结构板3的上板面上设有相互对称的两个滑板4，每个滑板4上都设有1—3对“V”型支撑块2，两个滑板4上的“V”型支撑块2相互对称，每对“V”型支撑块2之间的滑板4上设有一个转角油缸压紧装置6，这样，每两个相互对称的“V”型支撑块2上放置一个凸轮轴坯料，一个转角油缸压紧装置6同时从上往下压紧两侧的凸轮轴坯料；所述的底座5的中部设有放置液压动力装置8的液压动力装置安装腔51，液压动力装置8通过油管与转角油缸压紧装置6相连接，底座5的侧壁上固定设有航空插座10，液压动力装置8通过导线与航空插座10电连接，控制器9通过导线与航空插座10的插头电连接，从而通过控制器9为液压动力装置8输入电源和控制信号，液压动力装置8驱动转角油缸压紧装置6工作，在所有的凸轮轴坯料压紧后，将航空插座10的插头拔下，数控卧铣机床启动，对凸轮轴坯料的端面进行所有的加工操作。

所述的结构板3的下部设有转角油缸放置腔36和挡料定位装置安装腔35，在结构板3的顶板上设有两个相互对称的滑槽31、一号通孔32、二号通孔33和三号通孔34，滑槽31的轴线与滑板4的轴线垂直，一号通孔32与挡料定位装置安装腔35相连通，二号通孔33与转角油缸放置腔36相连通，滑板4的两端底部分别固定设有滑块11，滑块11滑动设置在滑槽31内，螺钉从下向上穿过三号通孔34后与滑板4的底部连接固定，这样，可以根据凸轮轴坯料的长度调节两个滑板4的间距，当间距调整完成后，旋转螺钉，将滑板4与结构板3固定在一起。

所述的转角油缸压紧装置6，由转角油缸61、一号螺杆63和压块64构成，转角油缸61固定在滑板4的底部，转角油缸61的驱动杆62的自由端固定连接一号螺杆63，一号螺杆63与压块64的中部固定连接，压块64的两端位于压块64两侧的“V”型支撑块2的开口上方，在驱动杆62向上伸出时，压块64上升并旋转90度，到达压块64的轴线与凸轮轴坯料的轴线平行的位置后，取走加工完成的凸轮轴坯料，驱动杆62向下回缩时，压块64下落并反向旋转90度，到达压块64的轴线与滑板4的轴线平行的位置后，此时，一个压块64便同时压紧放置在一对“V”型支撑块2上的两个凸轮轴坯料，开始后续的加工操作；每个滑板4上设有三对“V”型支撑块2时，滑板4的底部设有三个与之匹配的转角油缸61，中间的转角油缸61放置在挡料定位装置安装腔35内，两侧的转角油缸61分别放置在两侧的转角油缸放置腔36内，在移动滑板4调整间距时，中间的转角油缸61在一号通孔32内移动，两侧的转角油缸61分别在两侧的二号通孔33内移动，这样每个转角油缸61都有自己对应的移动空间，不会发生阻挡的情况。

所述的液压动力装置8，包括电机801、油泵802、油箱803、溢流阀805、一号单向阀806、三位四通电磁阀807和双向液控单向阀808，电机801与油泵802连接，油泵802的进口与油箱803相连通，油泵802的出口分别通过油管与一号单向阀806的进口、溢流阀805的进口相连接，溢流阀805的出口通过油管与油箱803相连通，一号单向阀806的出口与双向液控单向阀808的B口相连接，双向液控单向阀808的D口与油箱803相连通，双向液控单向阀808的A口与三位四通电磁阀807的P口相连通，双向液控单向阀808的C口与三位四通电磁阀807的T口相连通，三位四通电磁阀807的A口与转角油缸61的下端口相连通，三位四通电磁阀807的B口与转角油缸61的上端口相连通，电机801和三位四通电磁阀807通过导线与航空插座10电连接。这样，所有的转角油缸61同时做出相同的动作。

所述的油泵802的出油口通过油管连接油表804，所述的双向液控单向阀808的C口通过二号单向阀810与储能器809相连接，节流阀811的两端分别与二号单向阀810的两端相连通。

所述的结构板3上设有挡料定位装置7。

所述的挡料定位装置7，包括固定块701、调节杆702、二号螺杆703、三号螺杆704、下横杆705、前竖杆706、定位套筒707、转轴708、卡销709和上横杆711，在结构板3的挡料定位装置安装腔35内分别通过二号螺杆703固定设有两个固定块701，固定块701的通孔内设有调节杆702，调节杆702的轴线与滑槽31的轴线平行，三号螺杆704穿过固定块701相应的通孔后顶紧在调节杆702上，在调节杆702的外端部固定设有下横杆705，下横杆705的两个端部分别固定设有定位套筒707，定位套筒707内设有转轴708，转轴708的左端固定设有前竖杆706，前竖杆706的上端固定设有上横杆711，上横杆711的轴线与“V”型支撑块2的上口沿位于同一个平面上，在下横杆705的右端部通过销钉设有卡销709，在与卡销709相对应的转轴708的右端侧壁上设有与卡销709相适配的卡槽710，定位套筒707的左端设有半圆状缺口，转轴708的中部外壁上设有与定位套筒707的半圆状缺口相适配的防止转动的半圆状凸起。使用时，根据凸轮轴坯料的长度，适应性调整调节杆702的长度，确定上横杆711的位置，把所有的凸轮轴坯料放置在“V”型支撑块2上，使所有的凸轮轴坯料的端面对齐，转动卡销709，使其从卡槽710内脱离出来，使转轴708轴向左移，转轴708中部外壁上的半圆状凸起从定位套筒707的半圆状缺口中脱离出来，转轴708可以在定位套筒707内自由转动，把上横杆711转动到下方，即可进行凸轮轴坯料的加工操作；待加工完成后，反向转动上横杆711，使上横杆711位于上方，转轴7.8轴向右移，使转轴708中部外壁上的半圆状凸起再插入到定位套筒707的半圆状缺口中，上横杆711就被固定在上方，不能转动，同时，卡槽710从定位套筒707的右端露出，再转动卡销709插入卡槽710内，这样，便将上横杆711固定牢固，使上横杆711既不能转动，也不能左右移动，最后放置待加工的凸轮轴坯料即可。

所述的上横杆711上设有四号螺杆712，四号螺杆712与“V”型支撑块2相对应，调整所有的四号螺杆712，使所有四号螺杆712的自由端都位于同一个竖直平面上，这样，每个四号螺杆712的自由端部顶在各自对应的凸轮轴坯料的端面上，保证所有的凸轮轴坯料的同方向的端面位于同一个竖直平面上。

所述的“V”型支撑块2的上端开口沿上固定设有垫板12，以适应凸轮轴坯料的强度要求。

所述的液压动力装置安装腔51的口部设有封堵板52，封堵板52上固定设有油表804。

使用发明时，将底座5固定在数控卧铣机床的机床工作台1上即可进行凸轮轴坯料的加工操作。先把上横杆711转动到上方，使转轴708向右侧移动，卡槽710从定位套筒707的右侧露出，再用卡销709插入卡槽710内锁定；航空插座10的插头与航空插座10连接，通过控制器9为液压动力装置8输入电源和控制信号，使转角油缸压紧装置6工作，在驱动杆62向上伸出时，压块64上升并旋转90度，到达压块64的轴线与凸轮轴坯料的轴线平行的位置后，将所有待加工的凸轮轴坯料放置在相应的“V”型支撑块2上，操作控制器9，液压动力装置8驱动转角油缸压紧装置6工作，驱动杆62向下回缩时，压块64下落并反向旋转90度，到达压块64的轴线与滑板4的轴线平行的位置后，此时，一个压块64便同时压紧放置在两侧的两个凸轮轴坯料；在所有的凸轮轴坯料压紧后，关闭控制器9，将航空插座10的插头拔下，数控卧铣机床启动，对凸轮轴坯料的端面进行所有的加工操作。待这一批凸轮轴坯料加工完成后，更换新的凸轮轴坯料即可，如此循环反复，直到所有加工任务完成。在这种CNC大型数控卧铣机床上安装使用，整体编程一次加工完成，能加工不同长度的凸轮轴坯料，适应范围宽，不用频繁更换工装，一次装夹6支凸轮轴坯料，一次夹装，能完成多个加工工序，粗、精加工同时完成。所有电器部件，均采用机床安全电压直流24V，符合国家标准。

Claims (10)

1.凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，包括底座（5）、结构板（3）、滑板（4）、“V”型支撑块（2）和控制器（9），底座（5）的底板固定在数控卧铣机床的机床工作台（1）上，其特征在于：底座（5）的顶板上固定设有结构板（3），结构板（3）的上板面上设有相互对称的两个滑板（4），每个滑板（4）上都设有1—3对“V”型支撑块（2），两个滑板（4）上的“V”型支撑块（2）相互对称，每对“V”型支撑块（2）之间的滑板（4）上设有一个转角油缸压紧装置（6）；所述的底座（5）的中部设有放置液压动力装置（8）的液压动力装置安装腔（51），液压动力装置（8）通过油管与转角油缸压紧装置（6）相连接，底座（5）的侧壁上固定设有航空插座（10），液压动力装置（8）通过导线与航空插座（10）电连接，控制器（9）通过导线与航空插座（10）的插头电连接。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的结构板（3）的下部设有转角油缸放置腔（36）和挡料定位装置安装腔（35），在结构板（3）的顶板上设有两个相互对称的滑槽（31）、一号通孔（32）、二号通孔（33）和三号通孔（34），滑槽（31）的轴线与滑板（4）的轴线垂直，一号通孔（32）与挡料定位装置安装腔（35）相连通，二号通孔（33）与转角油缸放置腔36相连通，滑板（4）的两端底部分别固定设有滑块（11），滑块（11）滑动设置在滑槽（31）内，螺钉从下向上穿过三号通孔（34）后与滑板（4）的底部连接固定。

3.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的转角油缸压紧装置（6），由转角油缸（61）、一号螺杆（63）和压块（64）构成，转角油缸（61）固定在滑板（4）的底部，转角油缸（61）的驱动杆（62）的自由端固定连接一号螺杆（63），一号螺杆（63）与压块（64）的中部固定连接，压块（64）的两端位于压块（64）两侧的“V”型支撑块（2）的开口上方。

4.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的液压动力装置（8），包括电机（801）、油泵（802）、油箱（803）、溢流阀（805）、一号单向阀（806）、三位四通电磁阀（807）和双向液控单向阀（808），电机（801）与油泵（802）连接，油泵（802）的进口与油箱（803）相连通，油泵（802）的出口分别通过油管与一号单向阀（806）的进口、溢流阀（805）的进口相连接，溢流阀（805）的出口通过油管与油箱（803）相连通，一号单向阀（806）的出口与双向液控单向阀（808）的B口相连接，双向液控单向阀（808）的D口与油箱（803）相连通，双向液控单向阀（808）的A口与三位四通电磁阀（807）的P口相连通，双向液控单向阀（808）的C口与三位四通电磁阀（807）的T口相连通，三位四通电磁阀（807）的A口与转角油缸（61）的下端口相连通，三位四通电磁阀（807）的B口与转角油缸（61）的上端口相连通，电机（801）和三位四通电磁阀（807）通过导线与航空插座（10）电连接。

5.根据权利要求4所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的油泵（802）的出油口通过油管连接油表（804），所述的双向液控单向阀（808）的C口通过二号单向阀（810）与储能器（809）相连接，节流阀（811）的两端分别与二号单向阀（810）的两端相连通。

6.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的结构板（3）上设有挡料定位装置（7）。

7.根据权利要求6所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的挡料定位装置（7），包括固定块（701）、调节杆（702）、二号螺杆（703）、三号螺杆（704）、下横杆（705）、前竖杆（706）、定位套筒（707）、转轴（708）、卡销（709）和上横杆（711），在结构板（3）的挡料定位装置安装腔（35）内分别通过二号螺杆（703）固定设有两个固定块（701），固定块（701）的通孔内设有调节杆（702），调节杆（702）的轴线与滑槽（31）的轴线平行，三号螺杆（704）穿过固定块（701）相应的通孔后顶紧在调节杆（702）上，在调节杆（702）的外端部固定设有下横杆（705），下横杆（705）的两个端部分别固定设有定位套筒（707），定位套筒（707）内设有转轴（708），转轴（708）的左端固定设有前竖杆（706），前竖杆（706）的上端固定设有上横杆（711），上横杆（711）的轴线与“V”型支撑块（2）的上口沿位于同一个平面上，在下横杆（705）的右端部通过销钉设有卡销（709），在与卡销（709）相对应的转轴（708）的右端侧壁上设有与卡销（709）相适配的卡槽（710），定位套筒（707）的左端设有半圆状缺口，转轴（708）的中部外壁上设有与定位套筒（707）的半圆状缺口相适配的防止转动的半圆状凸起。

8.根据权利要求7所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的上横杆（711）上设有四号螺杆（712），四号螺杆（712）与“V”型支撑块（2）相对应。

9.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的“V”型支撑块（2）的上端开口沿上固定设有垫板（12）。

10.根据权利要求1所述的凸轮轴两端面组合加工用液压定位装置，其特征在于：所述的液压动力装置安装腔（51）的口部设有封堵板（52），封堵板（52）上固定设有油表（804）。