CN110181293A - 一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，包括底板，角向定位组件和一对平行分布的夹紧组件；角向定位组件包括夹持组件以及用以驱动夹持组件沿第一方向移动的第二液压缸，第一方向与V型槽的中心线平行；夹持组件包括一对平行于第一方向的夹持杆，一对夹持杆用以夹持曲轴的连杆颈，一对夹持杆之间的距离为L，连杆颈的直径为D，L＝D；一对夹持杆之间的中点与底板之间的距离为L1，曲轴的主轴颈的中心轴线与底板之间的距离为L2，L1＝L2。本发明的夹具，能够很好的适用于四轴加工中心，装夹速度快、自动化程度高、定位精准且固定稳定，能够有效的提高加工效率并保证加工精度。

Description

一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具

技术领域

本发明涉及曲轴加工装置的领域，具体而言，涉及一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具。

背景技术

曲轴斜油孔是曲轴加工的重要工序之一，其作为润滑油的通道，起润滑作用，对其位置度的精度要求较高。在加工时，由于曲轴的斜油孔相对于公共平面呈斜交状态，加工时一次装夹只能实现一个角度斜油孔的加工，加工效率低。

现有技术采用四轴加工中心加工曲轴斜油孔，有望实现一次装夹可以对任意角度孔隙加工，能够有效的提高曲轴斜油孔的加工效率，然而，现有技术尚未有能够匹配四轴加工中心的合理的曲轴装夹夹具，对曲轴的装夹依然采用传统的以一定角度装夹，装夹速度慢，装夹过程耗费人力，且装夹后的曲轴在四轴加工中心加工时固定不稳定，很容易出现加工偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，能够很好的适用于四轴加工中心，装夹速度快、自动化程度高、定位精准且固定稳定，能够有效的提高加工效率并保证加工精度。

本发明的实施例是这样实现的：一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，包括底板，角向定位组件和一对平行分布的夹紧组件；角向定位组件和夹紧组件均固定设于底板上，一夹紧组件用以夹紧曲轴的一端，另一夹紧组件用以夹紧曲轴的另一端；夹紧组件包括V型支座、压紧块以及固定于V型支座的第一液压缸；V型支座包括有V型槽，压紧块设于V型槽上方，曲轴端部夹紧于V型槽与压紧块之间；V型槽的中心线与底板平行分布；第一液压缸用以驱动压紧块靠近和远离V型槽；角向定位组件包括夹持组件以及用以驱动夹持组件沿第一方向移动的第二液压缸，第一方向与V型槽的中心线平行；夹持组件包括一对平行于第一方向的夹持杆，一对夹持杆用以夹持曲轴的连杆颈，一对夹持杆之间的距离为L，连杆颈的直径为D，L＝D；一对夹持杆之间的中点与底板之间的距离为L1，曲轴的主轴颈的中心轴线与底板之间的距离为L2，L1＝L2。

进一步地，第一液压缸包括第一缸体和第一伸缩杆，第一伸缩杆与V型槽的中心线平行分布；压紧块一端与第一伸缩杆铰接，压紧块另一端设于V型槽上方，位于第一伸缩杆和V型槽之间的压紧块与V型支座铰接。

进一步地，第一缸体靠近第一伸缩杆的一端固定连接有竖杆，竖杆与第一伸缩杆平行分布；竖杆两侧各铰接有一侧板，侧板远离竖杆的一端与压紧块铰接，一侧板铰接于压紧块一侧，另一侧板铰接于压紧块另一侧。

进一步地，压紧块包括依次设置的铰接段、连接段和压紧段，铰接段与压紧段平行分布；第一伸缩杆铰接于铰接段远离连接段的一端，侧板与铰接段靠近连接段的一端铰接。

进一步地，压紧段远离连接段的一端固定连接有压头，压头固定于压紧块靠近V型槽的一侧。

进一步地，底板开设有一对平行分布的第一T型槽，第一T型槽与曲轴的中心轴线方向平行分布；V型支座包括第一连接板，第一连接板开设有一对第一连接孔，一第一连接孔位于一第一T型槽上方。

进一步地，角向定位组件还包括角向定位座，角向定位座设置有直线导轨，第二液压缸与直线导轨滑动连接；直线导轨与底板垂直分布。

进一步地，底板还设置有平行于第一T型槽的第二T型槽，角向定位座靠近底板的一侧固定设置有第二连接板，第二连接板开设有一对第二连接孔，一对第二连接孔均位于第二T型槽上方。

进一步地，夹持组件还包括有角向定位块，一对夹持杆均垂直固定于角向定位块；第二液压缸包括第二缸体和第二伸缩杆，第二伸缩杆固定于角向定位块远离夹持杆的一侧；角向定位块上开设有第三T型槽，夹持杆靠近角向定位块的一端开设有螺纹孔，螺纹孔位于第三T型槽上方。

进一步地，夹持杆远离角向定位块的一端设置有倒角部，倒角部设于一夹持杆靠近另一夹持杆的一侧。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的夹具，将曲轴固定于底板上，将底板固定在四轴加工中心的数控转台上，通过加工中心设置并调整底板的角度，可以通过一次装夹实现多次、任意角度的斜油孔的加工，加工速度快，加工效率高；

(2)本发明的夹具，V型槽的中心线与底板平行，安装时，只需要将曲轴水平的安装在一对V型槽上即可，无需倾斜安装，大大降低了安装时耗费的时间和人力；

(3)本发明的夹具，对曲轴的夹紧和定位过程均通过液压缸驱动，夹紧速度快且夹紧稳定；

(4)本发明的夹具，通过将曲轴端部的某一台阶面与V型定位座抵接实现曲轴的轴向定位，通过将夹持杆夹在曲轴的连杆颈上实现曲轴的角向定位，定位精度高且定位速度快；

(5)本发明的夹具，可以适用于多种规格的曲轴，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具的一视角的结构示意图；

图2是本发明的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具的另一视角的结构示意图；

图3是本发明的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具的第三视角的结构示意图；

图4是本发明的夹紧组件的结构示意图；

图5是本发明的角向定位组件的一视角的结构示意图；

图6是本发明的角向定位组件另一视角的结构示意图；

图7是本发明的夹持组件的结构示意图；

图8是本发明的角向定位组件的定位原理图。

图标：

10-曲轴，11-主轴颈，12-连杆颈，20-底板，21-第一T型槽，22-第二T型槽，31-V型支座，311-第一连接板，312-第一连接孔，313-V型槽，32-第一液压缸，324-侧板，33-压紧块，331-铰接段，332-连接段，333-压紧段，334-压头，41-角向定位座，411-第二连接板，412-直线导轨，42-第二液压缸，421-滑块，43-夹持组件，431-角向定位块，432-夹持杆，433-倒角部，434-第三T型槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下结合附图对本发明进行进一步的说明，如附图1-附图8所示：本实施例提供了一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，包括底板20，角向定位组件和一对平行分布的夹紧组件；角向定位组件和夹紧组件固定设于底板20上，一夹紧组件用以夹紧曲轴10的一端，另一夹紧组件用以夹紧曲轴10的另一端；夹紧组件包括V型支座31、压紧块33以及固定于V型支座31的第一液压缸32；V型支座31包括有V型槽313，压紧块33设于V型槽313上方，曲轴10端部夹紧于V型槽313与压紧块33之间；V型槽313的中心线与底板20平行分布；第一液压缸32用以驱动压紧块33靠近和远离V型槽313；角向定位组件包括夹持组件43以及用以驱动夹持组件43沿第一方向移动的第二液压缸42，第一方向与V型槽313的中心线平行；夹持组件43包括一对平行于第一方向的夹持杆432，一对夹持杆432用以夹持曲轴10的连杆颈12，一对夹持杆432之间的距离为L，连杆颈12的直径为D，L＝D；一对夹持杆432之间的中点与底板20之间的距离为L1，曲轴10的主轴颈11的中心轴线与底板20之间的距离为L2，L1＝L2。

本实施例的夹具使用时，将夹具装在四轴加工中心的转台上，通过调整转台来调整整个夹具体的角度，进而调整曲轴10相对于刀具的角度，安装时，只需要将曲轴10两端水平放在一对V型槽313内，无需以一定角度安装，安装过程方便快捷省力；此外，本实施例的曲轴10安装时，将曲轴10的大端端部的台阶面抵接在V型座上，实现曲轴10的轴向定位，定位简单且精度高；本实施例的曲轴10安装好后，曲轴10在重力作用下呈现第一连杆颈和第四连杆颈在主轴颈11上方，第三连杆颈和第四连杆颈在主轴颈11下方的位置关系，然后通过角向定位组件进一步对曲轴10的角向位置进行进一步调整和定位，具体原理如附图8所示，只需要驱动一对夹持杆432沿第一方向(F1)移动，一对夹持杆432将第二连杆颈12夹持住，使得第二连杆颈12的中心轴线与主轴颈11的中心轴线在同一竖直平面上，保证了曲轴10的角向位置确定，夹持杆432的移动由第二液压缸42驱动，驱动速度快，夹持杆432的位置和一对夹持杆432之间的距离是提前设定好的，需要定位时，只需要启动第二液压缸42即可，定位方便快速准确；本实施例对曲轴10两端部的夹紧是由第一液压缸32驱动压紧块33进行的，夹紧速度快且夹紧稳定。

本实施例中，第一液压缸32包括第一缸体和第一伸缩杆，第一伸缩杆与V型槽313的中心线平行分布；压紧块33一端与第一伸缩杆铰接，压紧块33另一端设于V型槽313上方，位于第一伸缩杆和V型槽313之间的压紧块33与V型支座31铰接。夹紧时，驱动第一伸缩杆伸长，与第一伸缩杆铰接的压紧块33远离第一伸缩杆的一端向靠近V型槽313的方向移动，从而将曲轴10压紧；松开时，驱动第一伸缩杆收缩，与第一伸缩杆铰接的压紧块33远离伸缩杆的一端向远离V型槽313的方向移动，从而将曲轴10端部松开。

本实施例中，第一缸体靠近第一伸缩杆的一端固定连接有竖杆，竖杆与第一伸缩杆平行分布；竖杆两侧各铰接有一侧板324，侧板324远离竖杆的一端与压紧块33铰接，一侧板324铰接于压紧块33一侧，另一侧板324铰接于压紧块33另一侧。通过竖杆和侧板324实现了压紧块33与V型支座31的铰接。

本实施例中，压紧块33包括依次设置的铰接段331、连接段332和压紧段333，铰接段331与压紧段333平行分布；第一伸缩杆铰接于铰接段331远离连接段332的一端，侧板324与铰接段331靠近连接段332的一端铰接。通过设置弯折的连接段332，使得整个夹紧组件的布局更为合理。

本实施例中，压紧段333远离连接段332的一端固定连接有压头334，压头334固定于压紧块33靠近V型槽313的一侧。压头334为锡青铜、黄铜等耐磨材质，避免对曲轴10造成损伤。

本实施例中，夹持杆432与连杆颈12接触的一侧也设置有耐磨层，耐磨层的材料也是锡青铜或黄铜等。

本实施例中，底板20开设有一对平行分布的第一T型槽21，第一T型槽21与曲轴10的中心轴线方向平行分布；V型支座31包括第一连接板311，第一连接板311开设有一对第一连接孔312，一第一连接孔312位于一第一T型槽21上方。通过第一T型槽21的设置可以使得V型支座31沿底板20滑动，从而调整一对V型支座31之间的距离，使得V型支座31可以适用于不同规格的曲轴10。

本实施例中，角向定位组件还包括角向定位座41，角向定位座41设置有直线导轨412，第二缸体的底部固定连接有滑块421，滑块421与直线导轨412滑动连接；直线导轨412与底板20垂直分布。通过滑块421沿直线导轨412滑动，可以调整第二液压缸42相对于底板20的距离，即可以调整第二液压缸42的伸缩杆的中心轴线距离底板20的距离L1，使得该角向定位组件能够适用于不同规格的曲轴10。本实施例的滑块421和直线导轨412之间还设置有用以将二者固定连接的固定组件，该固定组件可以是T型槽与T型槽专用螺母。

本实施例中，底板20还设置有平行于第一T型槽21的第二T型槽22，角向定位座41靠近底板20的一侧固定设置有第二连接板411，第二连接板411开设有一对第二连接孔，一对第二连接孔均位于第二T型槽22上方。通过第二T型槽22可以调节角向定位座41在底板20上的相对位置，使得角向定位座41能够适用于不同规格的曲轴10。

本实施例中，夹持组件43还包括有角向定位块431，一对夹持杆432均固定于角向定位块431；第二液压缸42包括第二缸体和第二伸缩杆，第二伸缩杆固定于角向定位块431远离夹持杆432的一侧；角向定位块431上开设有第三T型槽434，夹持杆432靠近角向定位块431的一端开设有螺纹孔，螺纹孔位于第三T型槽434上方。第二伸缩杆固定于角向定位块431的中心，角向定位块431远离第二伸缩杆的一侧表面还设置有刻度线，当需要调整一对夹持杆432之间的距离时，将一对夹持杆432相对于其中心分别移动一定的距离即可，通过第三T型槽434的设置，可以方便的调整一对夹持杆432之间的相对距离，使得该对夹持杆432能够适用于不同直径的曲轴10连杆颈12。

本实施例中，夹持杆432远离角向定位块431的一端设置有倒角部433，倒角部433设于一夹持杆432靠近另一夹持杆432的一侧。倒角部433的设置使得夹持杆432在靠近连杆颈12时能够顺利的将连杆颈12夹入一对夹持杆432之间。

本实施例的夹具使用步骤为：

第一步：根据加工曲轴10的规格，调整一对V型支座31之间的距离，调整第二伸缩杆的中心轴线距离底板20的距离L1，使其与L2相等，调整一对夹持杆432之间的距离L，使其与待加工曲轴10的连杆颈12的直径D相等；

第二步：将底板20固定装在加工中心的四轴转台上，底板20与转台平行，加工刀具位于底板20上方且与底板20平行，底板20上的一对夹紧组件的V型槽313处于同一水平面；

第三步：操作人员将曲轴10的两端分别放在一对V型槽313上，将曲轴10的大端端部的某一台阶面与V型支座31抵接，对曲轴10的轴向进行定位；此时曲轴10的主轴颈11的中心轴线距离底板20的距离为L2，一对夹持杆432的连线的中心与底板20的直线距离为L1；

第四步：启动第二液压缸42，驱动一对夹持杆432沿第一方向(F1)向靠近曲轴10连杆颈12的方向移动，第二伸缩杆的中心轴线距离底板20的距离为L1，一对夹持杆432刚好夹在第二连杆颈12的外侧，由于一对夹持杆432之间的距离L与连杆颈12的直径D相等，且L1＝L2，使得夹持杆432夹持住连杆颈12时，可以保证此刻的连杆颈12的中心轴线与主轴颈11的中心轴线处于同一竖直面，该竖直面与底板20平行，从而完成对曲轴10的角向定位；

第五步：启动第一液压缸32，将曲轴10的两端部夹紧，夹紧过程通过液压缸实现，夹紧速度快且夹紧稳定；

第六步：启动第二液压缸42，将一对夹持杆432退出，使其不影响斜油孔的加工；

第七步：设定四轴加工中心的程序，调整夹具的角度至合适位置，进行钻孔加工。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：包括底板，角向定位组件和一对平行分布的夹紧组件；所述角向定位组件和所述夹紧组件均固定设于所述底板上，一所述夹紧组件用以夹紧所述曲轴的一端，另一所述夹紧组件用以夹紧所述曲轴的另一端；

所述夹紧组件包括V型支座、压紧块以及固定于所述V型支座的第一液压缸；所述V型支座包括有V型槽，所述压紧块设于所述V型槽上方，所述曲轴端部夹紧于所述V型槽与所述压紧块之间；所述V型槽的中心线与所述底板平行分布；所述第一液压缸用以驱动所述压紧块靠近和远离所述V型槽；

所述角向定位组件包括夹持组件以及用以驱动所述夹持组件沿第一方向移动的第二液压缸，所述第一方向与所述V型槽的中心线平行；所述夹持组件包括一对平行于所述第一方向的夹持杆，一对所述夹持杆用以夹持所述曲轴的连杆颈，一对所述夹持杆之间的距离为L，所述连杆颈的直径为D，L＝D；一对所述夹持杆之间的中点与所述底板之间的距离为L1，所述曲轴的主轴颈的中心轴线与所述底板之间的距离为L2，L1＝L2。

2.根据权利要求1所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述第一液压缸包括第一缸体和第一伸缩杆，所述第一伸缩杆与所述V型槽的中心线平行分布；所述压紧块一端与所述第一伸缩杆铰接，所述压紧块另一端设于所述V型槽上方，位于所述第一伸缩杆和所述V型槽之间的所述压紧块与所述V型支座铰接。

3.根据权利要求2所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述第一缸体靠近所述第一伸缩杆的一端固定连接有竖杆，所述竖杆与所述第一伸缩杆平行分布；所述竖杆两侧各铰接有一侧板，所述侧板远离所述竖杆的一端与所述压紧块铰接，一所述侧板铰接于所述压紧块一侧，另一所述侧板铰接于所述压紧块另一侧。

4.根据权利要求3所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述压紧块包括依次设置的铰接段、连接段和压紧段，所述铰接段与所述压紧段平行分布；所述第一伸缩杆铰接于所述铰接段远离所述连接段的一端，所述侧板与所述铰接段靠近所述连接段的一端铰接。

5.根据权利要求4所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述压紧段远离所述连接段的一端固定连接有压头，所述压头固定于所述压紧块靠近所述V型槽的一侧。

6.根据权利要求1所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述底板开设有一对平行分布的第一T型槽，所述第一T型槽与所述曲轴的中心轴线方向平行分布；所述V型支座包括第一连接板，所述第一连接板开设有一对第一连接孔，一所述第一连接孔位于一所述第一T型槽上方。

7.根据权利要求1所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述角向定位组件还包括角向定位座，所述角向定位座设置有直线导轨，所述第二液压缸与所述直线导轨滑动连接；所述直线导轨与所述底板垂直分布。

8.根据权利要求6所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述底板还设置有平行于所述第一T型槽的第二T型槽，所述角向定位座靠近所述底板的一侧固定设置有第二连接板，所述第二连接板开设有一对第二连接孔，一对所述第二连接孔均位于所述第二T型槽上方。

9.根据权利要求8所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述夹持组件还包括有角向定位块，一对所述夹持杆均垂直固定于所述角向定位块；所述第二液压缸包括第二缸体和第二伸缩杆，所述第二伸缩杆固定于所述角向定位块远离所述夹持杆的一侧；

所述角向定位块上开设有第三T型槽，所述夹持杆靠近所述角向定位块的一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔位于所述第三T型槽上方。

10.根据权利要求9所述的应用于四轴加工中心的曲轴钻斜油孔夹具，其特征在于：所述夹持杆远离所述角向定位块的一端设置有倒角部，所述倒角部设于一所述夹持杆靠近另一所述夹持杆的一侧。