CN109352384A - 曲轴加工机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种曲轴加工机床，包括底座、两个主轴箱、夹具、转塔刀架及刀具，主轴箱包括卡盘、顶尖以及用于驱动卡盘转动的主电机，夹具包括第一定位夹具、第二定位夹具和第三定位夹具，第一定位夹具包括第一动力机构和两个第一夹爪，用于曲轴轴向定位，第二定位夹具包括第二动力机构和两个第二夹爪，用于曲轴角向定位，第三定位夹具有两组，两组第三定位夹具分别设置在曲轴两端轴头处，每组第三定位夹具包括第三动力机构、V形座和压块，用于曲轴中心定位。本发明提供了一种能够完成曲轴铣端面、车削连杆颈、铣削连杆颈等多种加工工序的曲轴加工机床。

Description

曲轴加工机床
技术领域
本发明涉及一种曲轴加工机床。
背景技术
曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。
现有技术中，曲轴的加工包括几十个工序，每个工序采用不同的加工机床，导致产生以下问题：工序数目多，工艺路线长，生产计划和生产组织工作复杂；装夹次数多，不易保证加工表面间的相互位置精度，而且夹具数量多、增加了装夹工件的辅助时间；需要大量不同种类的机床，专用设备和工艺装备投资大，调整维修麻烦；生产周期长，不利于转产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够完成曲轴铣端面、车削连杆颈、铣削连杆颈等多种加工工序的曲轴加工机床。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种曲轴加工机床，包括底座、两个主轴箱、夹具、转塔刀架及刀具，所述主轴箱包括卡盘、顶尖以及用于驱动卡盘转动的主电机，所述底座的两端上对称设有X轴滑鞍，X轴滑鞍滑动连接在底座上并沿X向滑动，两个主轴箱分别滑动连接在两端的X轴滑鞍上并沿Y向滑动，所述夹具包括第一定位夹具、第二定位夹具和第三定位夹具，所述第一定位夹具包括第一动力机构和两个第一夹爪，两个第一夹爪在两个曲轴曲柄之间沿曲轴轴向张开，直至两个第一夹爪分别与两个曲柄相接触，实现曲轴轴向定位，所述第二定位夹具包括第二动力机构和两个第二夹爪，两个第二夹爪在曲轴连杆颈处沿曲轴连杆颈径向夹紧，实现曲轴角向定位，所述第三定位夹具有两组，两组第三定位夹具分别设置在曲轴两端轴头处，每组第三定位夹具包括第三动力机构、V形座和压块，所述V形座和压块在曲轴轴头处沿曲轴轴头径向夹紧，实现曲轴中心定位。
进一步的，所述第一动力机构包括第一液压油缸和第一楔形块，所述第一液压油缸驱动所述第一楔形块上下运动，所述第一楔形块的顶部呈楔形，两个所述第一夹爪上设有与所述第一楔形块顶部相配合的斜面，第一楔形块上移带动两个第一夹爪沿曲轴轴向张开。
进一步的，所述第一楔形块设置在第一基座内，所述第一基座内设有第一楔形块导向槽。
进一步的，所述第二动力机构包括第二液压油缸和第二楔形块，所述第二液压油缸驱动所述第二楔形块上下运动，所述第二楔形块的顶部呈楔形，两个所述第二夹爪上设有与所述第二楔形块顶部相配合的斜面，第二楔形块下移带动两个第二夹爪沿曲轴连杆颈径向夹紧。
进一步的，所述第二楔形块设置在第二基座内，所述第二基座内设有第二楔形块导向槽。
进一步的，所述第三动力机构包括第三液压油缸、齿条一、齿条二和齿轮，齿条一、齿条二相互平行且均与所述齿轮配合传动，所述第三液压油缸驱动所述齿条一沿所述齿条一的长度方向移动，所述齿条一固定连接所述压块，所述齿条二固定连接所述V形座。
进一步的，所述转塔刀架包括转塔盘一和转塔盘二，其中一个转塔盘上的刀具加工曲轴时，另一个转塔盘将下一个工序需使用的刀具转动并移动到进刀位置。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：
本发明能够完成曲轴铣端面、车削连杆颈、铣削连杆颈等多种加工工序，不需要更换夹具即可进行几种连续加工工序，减少了装夹工件的辅助时间，减少了装夹次数，提供了加工表面间的相互位置精度，提升产品质量和生产效率；第二定位夹具在曲轴连杆颈处对曲轴支撑、第三定位夹具在曲轴两端轴头处对曲轴支撑，进而避免了曲轴在车削连杆颈时由于受到过大径向力断裂或产生缺陷；采用两个转塔盘，其中一个转塔盘上的刀具加工曲轴时，另一个转塔盘将下一个工序需使用的刀具转动并移动到进刀位置，能够减少相邻工序之间更换刀具所需的时间，提高了生产效率，且延长了刀具疲劳更换周期。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明的曲轴加工机床的结构示意图。
图2为本发明中第一定位夹具的主视图。
图3为本发明中第一定位夹具的侧视图。
图4为本发明中第二定位夹具的主视图。
图5为本发明中第二定位夹具的侧视图。
图6为本发明中第三定位夹具的主视图。
图7为本发明中第三定位夹具的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供一种曲轴加工机床，包括底座1、两个主轴箱2、夹具3、转塔刀架4和刀具5。
主轴箱2包括卡盘21、顶尖22以及用于驱动卡盘21转动的主电机23。底座1的两端上对称设有X轴滑鞍6，X轴滑鞍6滑动连接在底座1上并沿X向滑动，两个主轴箱2分别滑动连接在两端的X轴滑鞍6上并沿Y向滑动。X轴滑鞍6沿X向的滑动由X轴电机7驱动，主轴箱2在X轴滑鞍6上沿Y向的滑动由Y轴电机8驱动。
如图2-图7所示，夹具3包括包括第一定位夹具31、第二定位夹具32和第三定位夹具33。其中，第一定位夹具31设置在曲轴10两个相邻曲柄间，第二定位夹具32设置在连杆轴颈处，第三定位夹具33有两组，两组第三定位夹具33分别设置在曲轴10两端轴头处。
第一定位夹具31包括第一动力机构和两个第一夹爪311。第一动力机构包括第一液压油缸315和第一楔形块312，第一液压油缸活塞杆314的顶部顶在第一楔形块312的底端，第一液压油缸315驱动第一楔形块312上下运动。第一楔形块312设置在第一基座313内，第一基座313内设有第一楔形块导向槽。第一楔形块312的顶部呈楔形，两个第一夹爪311上设有与第一楔形312块顶部相配合的斜面，第一楔形块312上移带动两个第一夹爪311沿曲轴10轴向张开。
第二定位夹具32包括第二动力机构和两个第二夹爪321。第二动力机构包括第二液压油缸(未示出)和第二楔形块322，第二液压油缸活塞杆323的顶部顶在第二楔形块322的底端，第二液压油缸驱动第二楔形块322上下运动。第二楔形块322设置在第二基座324内，第二基座324内设有第二楔形块导向槽。第二楔形块322的顶部呈楔形，两个第二夹爪321上设有与第二楔形块322顶部相配合的斜面，第二楔形块322下移带动两个第二夹爪321沿曲轴10连杆颈径向夹紧。
每组第三定位夹具33包括第三动力机构、V形座331和压块332，第三动力机构包括第三液压油缸337、齿条一335、齿条二333和齿轮334，齿条一335、齿条二333相互平行且均与齿轮334配合传动，第三液压油缸活塞杆336与齿条一335、压块332固定连接，第三液压油缸337驱动齿条一333沿齿条一333的长度方向移动，齿条二335固定连接V形座331。
其中，第一定位夹具31的第一液压油缸315驱动第一液压油缸活塞杆314上顶，第一楔形块312顶开两个第一夹爪311，使得两个第一夹爪311在两个曲轴34曲柄之间沿曲轴34轴向张开，直至两个第一夹爪311分别与两个曲柄相接触，实现曲轴34轴向定位；第二定位夹具32的第二液压油缸驱动第二液压油缸活塞杆323下移，第二楔形块322下移带动两个第二夹爪321沿曲轴34连杆颈径向夹紧，实现曲轴角向定位；第三定位夹具33的第三液压油缸337驱动压块332以及第一齿条335向一侧平移，第一齿条335带动齿轮334转动，与齿轮334配合传动的第二齿条333向另一侧平移，带动V形座331向另一侧平移，使得V形座331和压块332在曲轴10轴头处沿曲轴10轴头径向夹紧，实现曲轴10中心定位。第二定位夹具32在曲轴10连杆颈处对曲轴10支撑、第三定位夹具33在曲轴10两端轴头处对曲轴10支撑，进而避免了曲轴10在车削连杆颈时由于受到过大径向力断裂或产生缺陷。
本实施例中，转塔刀架4包括转塔盘一和转塔盘二，其中一个转塔盘上的刀具加工曲轴时，另一个转塔盘将下一个工序需使用的刀具转动并移动到进刀位置。此种结构能够减少相邻工序之间更换刀具所需的时间，提高了生产效率，且延长了刀具疲劳更换周期。
本实施例的曲轴加工机床能够完成曲轴铣端面、车削连杆颈、铣削连杆颈等多种加工工序，不需要更换夹具即可进行几种连续加工工序，减少了装夹工件的辅助时间，减少了装夹次数，提供了加工表面间的相互位置精度，提升产品质量和生产效率。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (7)

1.曲轴加工机床，其特征在于，包括底座、两个主轴箱、夹具、转塔刀架及刀具，所述主轴箱包括卡盘、顶尖以及用于驱动卡盘转动的主电机，所述底座的两端上对称设有X轴滑鞍，X轴滑鞍滑动连接在底座上并沿X向滑动，两个主轴箱分别滑动连接在两端的X轴滑鞍上并沿Y向滑动，所述夹具包括第一定位夹具、第二定位夹具和第三定位夹具，所述第一定位夹具包括第一动力机构和两个第一夹爪，两个第一夹爪在两个曲轴曲柄之间沿曲轴轴向张开，直至两个第一夹爪分别与两个曲柄相接触，实现曲轴轴向定位，所述第二定位夹具包括第二动力机构和两个第二夹爪，两个第二夹爪在曲轴连杆颈处沿曲轴连杆颈径向夹紧，实现曲轴角向定位，所述第三定位夹具有两组，两组第三定位夹具分别设置在曲轴两端轴头处，每组第三定位夹具包括第三动力机构、V形座和压块，所述V形座和压块在曲轴轴头处沿曲轴轴头径向夹紧，实现曲轴中心定位。
2.根据权利要求1所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述第一动力机构包括第一液压油缸和第一楔形块，所述第一液压油缸驱动所述第一楔形块上下运动，所述第一楔形块的顶部呈楔形，两个所述第一夹爪上设有与所述第一楔形块顶部相配合的斜面，第一楔形块上移带动两个第一夹爪沿曲轴轴向张开。
3.根据权利要求2所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述第一楔形块设置在第一基座内，所述第一基座内设有第一楔形块导向槽。
4.根据权利要求1所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述第二动力机构包括第二液压油缸和第二楔形块，所述第二液压油缸驱动所述第二楔形块上下运动，所述第二楔形块的顶部呈楔形，两个所述第二夹爪上设有与所述第二楔形块顶部相配合的斜面，第二楔形块下移带动两个第二夹爪沿曲轴连杆颈径向夹紧。
5.根据权利要求4所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述第二楔形块设置在第二基座内，所述第二基座内设有第二楔形块导向槽。
6.根据权利要求1所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述第三动力机构包括第三液压油缸、齿条一、齿条二和齿轮，齿条一、齿条二相互平行且均与所述齿轮配合传动，所述第三液压油缸驱动所述齿条一沿所述齿条一的长度方向移动，所述齿条一固定连接所述压块，所述齿条二固定连接所述V形座。
7.根据权利要求1所述的曲轴加工机床，其特征在于，所述转塔刀架包括转塔盘一和转塔盘二，其中一个转塔盘上的刀具加工曲轴时，另一个转塔盘将下一个工序需使用的刀具转动并移动到进刀位置。
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