CN110026586A - 一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装 - Google Patents

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周建荣
李峥
刘继林
张雪冬
郭巨寿
王铁刚
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Abstract

本发明属于机械加工技术领域，公开了一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其包括：基座(3)，可移动地安装在加工机床的工作台上；立柱(1)，底部安装在基座(3)上，立柱(1)一侧表面上沿其长度方向开设有纵向通槽；划针(2)，包括本体、位于本体一端的找正针和位于本体另一端的找正钩，找正钩为垂直向下弯折的钩状，本体中部开设有横向通槽，螺栓(7)过横向通槽和纵向通槽将划针(2)和立柱(1)固定，通过调整螺栓(7)横向通槽和纵向通槽的位置，可以调整划针(2)的位置。本发明有效的解决了曲轴钻削中心孔时找正的问题，保证了曲轴的几何轴线与质量轴线尽量重合，提高了曲轴两端中心孔钻削的位置精度。

Description

一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装。
背景技术
曲轴属于大长径比非圆性轴类件，一般以先确定曲轴两端中心孔位置，作为曲轴后续加工工序的主要工艺基准。因主轴颈和连杆轴颈加工余量较少，曲轴整体中心位置精度对后续工序特别是对动平衡工序和主轴颈与连杆轴颈加工余量分布产生很大影响，甚至造成曲轴整体报废，为此曲轴中心孔的钻削位置精度至关重要。原技术方案是以两端主轴颈外圆夹紧，直接完成曲轴两端中心孔的加工。
由于曲轴毛坯精度、曲轴的结构以及加工后中心孔的位置精度误差等原因，使曲轴的几何轴线偏离质量轴线，一是造成曲轴部分主轴颈和连杆轴颈表面加工不出来留下局部的毛坯面；二是造成曲轴在动平衡时去重较多，不能满足设计要求的去重要求，甚至造成曲轴报废。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，以提高曲轴两端中心孔钻削的位置精度，保证曲轴的几何轴线与质量轴线重合度，满足曲轴的加工质量要求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其包括：基座3，可移动地安装在加工机床的工作台上；立柱1，底部安装在基座3上，立柱1一侧表面上沿其长度方向开设有纵向通槽；划针2，包括本体、位于本体一端的找正针和位于本体另一端的找正钩，找正钩为垂直向下弯折的钩状，本体中部开设有横向通槽，螺栓7过横向通槽和纵向通槽将划针2和立柱1固定，通过调整螺栓7横向通槽和纵向通槽的位置，可以调整划针2的位置。
其中，所述横向通槽和纵向通槽的宽度一致，螺栓7的螺杆直径不大于横向通槽和纵向通槽的宽度，螺栓7端部螺帽的直径大于横向通槽和纵向通槽的宽度。
其中，所述基座3底部连接定位键4，定位键4与加工机床工作台上的键槽配合，实现基座3沿键槽移动。
其中，所述基座3底面设计有两个螺纹孔，定位键4上对应开设有两个沉孔，使用两个螺钉5分别穿过沉孔和螺纹孔定位键4固定在基座3底面上。
其中，所述螺钉5为沉头螺钉。
其中，所述基座3底面设计有一个圆柱孔，定位键4上对应开设有一个圆柱孔，固定销6穿过两个圆柱孔，将定位键4和基座3之间定位。
其中，所述立柱1底端通过焊接与基座3顶部相连接。
其中，所述基座3顶部开有安装槽，立柱1底端装入安装槽内并焊接固定。
其中，所述螺栓7穿过划针2的端部通过螺母9固定，螺栓7的螺杆上还套设由垫圈8，垫圈8位于螺帽和立柱1侧面之间。
本发明还提供一种基于上述非圆性曲轴中心孔钻削找正工装的非圆性曲轴中心孔钻削找正方法，其包括以下步骤：
(1)利用机床两端卡盘将曲轴两端主轴颈夹紧并固定，本实施例的曲轴具有6个主轴颈和6个连杆轴颈；
(2)将找正工装安装在机床工作台上，通过定位键4与工作台上的横向键槽配合实现找正工装定位；
(3)通过调整螺栓7与横向通槽和纵向通槽的配合位置来调整划针2的纵向高度和横向位置，并通过调整机床两端卡盘纵横向距离调整曲轴的位置，直到划针2的找正钩能够分别放置在曲轴6个主轴颈的最高表面上，此时，达到曲轴在机床上安装的6个主轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；
(4)调整划针2的纵向高度和横向位置，以及调整曲轴的位置，直至划针2的找正针够分别放置在曲轴的6个连杆轴颈最高表面上，此时，达到曲轴在机床上安装的6个连杆轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；
(5)调整划针2高度，并调整机床两端夹紧曲轴的卡盘高度尺寸，实现找正针的针尖分别指向曲轴的第一主轴颈和第六主轴颈表面上的中心刻线，达到曲轴在机床上安装平行；
(6)完成上述步骤(1)～(5)后，钻削两端中心孔。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，有效的解决了曲轴钻削中心孔时找正的问题，保证了曲轴的几何轴线与质量轴线尽量重合，提高了曲轴两端中心孔钻削的位置精度，为保证不同型号、不同规格曲轴的中心孔加工质量提供了可靠保障。
附图说明
图1为本发明工装的主视图。
图2为本发明工装的侧视图。
图中，1-立柱、2-划针、3-基座、4-定位键、5-螺钉、6-圆柱销、7-螺栓、8-垫圈、9-螺母。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1和图2所示，本发明非圆性曲轴中心孔钻削找正工装包括：基座3，可移动地安装在加工机床的工作台上；立柱1，底部安装在基座3上，立柱1一侧表面上沿其长度方向开设有纵向通槽；划针2，包括本体、位于本体一端的找正针和位于本体另一端的找正钩，找正钩为垂直向下弯折的钩状，本体中部开设有横向通槽，螺栓7过横向通槽和纵向通槽将划针2和立柱1固定，通过调整螺栓7横向通槽和纵向通槽的位置，可以调整划针2的位置。划针2的找正针端部为针状，用于找正曲轴两端和轴颈上划的刻线，找正钩用于找正曲轴的主轴颈和连杆轴颈表面最高点的一致性。
横向通槽和纵向通槽的宽度一致，螺栓7的螺杆直径不大于横向通槽和纵向通槽的宽度，螺栓7端部螺帽的直径大于横向通槽和纵向通槽的宽度。
基座3底部安装有定位键4，定位键4与加工机床工作台上的键槽配合，实现基座3能够沿键槽移动。基座3底面设计为两个螺纹孔和一个圆柱孔，定位键4上对应开设有两个沉孔和一个圆柱孔，两个沉孔、螺纹孔内各安装一个螺钉5，圆柱孔内安装固定销6，螺钉5为沉头螺钉，两个螺钉5和一个圆柱销6实现基座3与定位键4连接，主要作用是将基座3安装在加工机床工作台上的键槽中并定位，通过沿键槽直线移动基座3完成曲轴两端中心线的找正。
立柱1底端通过焊接与基座3顶部相连接。基座3顶部开有安装槽，立柱1底端装入安装槽内并焊接固定。
螺栓7穿过划针2的端部通过螺母9固定。螺栓7的螺杆上还套设由垫圈8，垫圈8位于螺帽和立柱1侧面之间。
通过划针2本体上横向通槽的设置，能够保证划针2横向调整，满足不同轴颈尺寸的曲轴找正，同时划针2在立柱1的纵向通槽中也能上下调整，有利于实现曲轴不同高度尺寸的找正。
基于上述找正工装，曲轴的找正过程为：
(1)利用机床两端卡盘将曲轴两端主轴颈夹紧并固定，本实施例的曲轴具有6个主轴颈和6个连杆轴颈；
(2)将找正工装安装在机床工作台上，通过定位键4与工作台上的横向键槽配合实现找正工装定位；
(3)通过调整螺栓7与横向通槽和纵向通槽的配合位置来调整划针2的纵向高度和横向位置，并通过调整机床两端卡盘纵横向距离调整曲轴的位置，直到划针2的找正钩能够分别放置在曲轴6个主轴颈的最高表面上，即找正钩弯折结构的横部分别贴合在曲轴的6个主轴颈最高表面上，此时，就达到曲轴在机床上安装的6个主轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；在进行找正时，可以首先调整划针2的位置，使其能够放置在曲轴6个主轴颈中第一个主轴颈的最高表面上，然后判断此时划针2的位置是否能够放置在其它主轴颈的最高表面上，如果能，则完成曲轴6个主轴颈最高点找正，如果不能，则调整曲轴位置，直到找正为止。
(4)同样，调整划针2的纵向高度和横向位置，以及调整曲轴的位置，直至划针2的找正针够分别放置在曲轴的6个连杆轴颈最高表面上，即找正钩弯折结构的横部分别贴合在曲轴的6个主轴颈最高表面上，此时，达到曲轴在机床上安装的6个连杆轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；在进行找正时，可以首先调整划针2的位置，使其能够放置在曲轴6个连杆轴颈中第一个连杆轴颈的最高表面上，然后判断此时划针2的位置是否能够放置在其它连杆轴颈的最高表面上，如果能，则完成曲轴6个连杆轴颈最高点找正，如果不能，则调整曲轴位置，直到找正为止。
(5)调整划针2高度，并调整机床两端夹紧曲轴的卡盘高度尺寸，实现找正针的针尖分别指向曲轴的第一主轴颈和第六主轴颈表面上的中心刻线，达到曲轴在机床上安装平行；
(6)完成上述步骤(1)～(5后，钻削两端中心孔，以中心孔装夹定位，可保证后续主轴颈和连杆轴颈加工余量的均匀性，为实现曲轴的几何轴线与质量轴线的一致性提供保障。
通过生产验证，本发明工装有效的解决了曲轴钻削中心孔时找正的问题，保证了曲轴的几何轴线与质量轴线尽量重合，提高了曲轴两端中心孔钻削的位置精度，为保证不同型号、不同规格曲轴的中心孔加工质量提供了可靠保障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，包括：基座(3)，可移动地安装在加工机床的工作台上；立柱(1)，底部安装在基座(3)上，立柱(1)一侧表面上沿其长度方向开设有纵向通槽；划针(2)，包括本体、位于本体一端的找正针和位于本体另一端的找正钩，找正钩为垂直向下弯折的钩状，本体中部开设有横向通槽，螺栓(7)过横向通槽和纵向通槽将划针(2)和立柱(1)固定，通过调整螺栓(7)横向通槽和纵向通槽的位置，可以调整划针(2)的位置。
2.如权利要求1所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述横向通槽和纵向通槽的宽度一致，螺栓(7)的螺杆直径不大于横向通槽和纵向通槽的宽度，螺栓(7)端部螺帽的直径大于横向通槽和纵向通槽的宽度。
3.如权利要求1所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述基座(3)底部连接定位键(4)，定位键(4)与加工机床工作台上的键槽配合，实现基座(3)沿键槽移动。
4.如权利要求3所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述基座(3)底面设计有两个螺纹孔，定位键(4)上对应开设有两个沉孔，使用两个螺钉(5)分别穿过沉孔和螺纹孔定位键(4)固定在基座(3)底面上。
5.如权利要求4所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述螺钉(5)为沉头螺钉。
6.如权利要求5所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述基座(3)底面设计有一个圆柱孔，定位键(4)上对应开设有一个圆柱孔，固定销(6)穿过两个圆柱孔，将定位键(4)和基座(3)之间定位。
7.如权利要求6所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述立柱(1)底端通过焊接与基座(3)顶部相连接。
8.如权利要求7所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述基座(3)顶部开有安装槽，立柱(1)底端装入安装槽内并焊接固定。
9.如权利要求8所述的非圆性曲轴中心孔钻削找正工装，其特征在于，所述螺栓(7)穿过划针(2)的端部通过螺母(9)固定，螺栓(7)的螺杆上还套设由垫圈(8)，垫圈(8)位于螺帽和立柱(1)侧面之间。
10.基于权利要求1-9中任一项非圆性曲轴中心孔钻削找正工装的非圆性曲轴中心孔钻削找正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用机床两端卡盘将曲轴两端主轴颈夹紧并固定，本实施例的曲轴具有6个主轴颈和6个连杆轴颈；
(2)将找正工装安装在机床工作台上，通过定位键(4)与工作台上的横向键槽配合实现找正工装定位；
(3)通过调整螺栓(7)与横向通槽和纵向通槽的配合位置来调整划针(2)的纵向高度和横向位置，并通过调整机床两端卡盘纵横向距离调整曲轴的位置，直到划针(2)的找正钩能够分别放置在曲轴6个主轴颈的最高表面上，此时，达到曲轴在机床上安装的6个主轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；
(4)调整划针(2)的纵向高度和横向位置，以及调整曲轴的位置，直至划针(2)的找正针够分别放置在曲轴的6个连杆轴颈最高表面上，此时，达到曲轴在机床上安装的6个连杆轴颈最高点与机床工作台平行且不偏移；
(5)调整划针(2)高度，并调整机床两端夹紧曲轴的卡盘高度尺寸，实现找正针的针尖分别指向曲轴的第一主轴颈和第六主轴颈表面上的中心刻线，达到曲轴在机床上安装平行；
(6)完成上述步骤(1)～(5)后，钻削两端中心孔。
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