CN110394678B - 一种锻造活塞四工位钻孔夹具及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锻造活塞加工领域，具体的公开了一种锻造活塞四工位钻孔夹具及加工方法，包括旋转工作台和垫板，垫板的上表面固定设置有四只精密对心台钳，每只精密对心台钳的上表面两端对称的固定设置有两只卡爪，卡爪顶部焊接固定有两根支撑柱。所有支撑柱的高度必须保持和旋转工作台的旋转中心间距一致。每对精密对心台钳中间均设置有一只油缸，油缸内的杆顶端部装配固定有T形压板，T形压板的两端处于卡爪的上方。垫板通过二块夹板固定在旋转工作台中，从而可实现180°翻转加工。通过上料、夹紧、加工、下料完成作业。本发明优点：结构简单，操作方便，加工效率高，生产成本低，空间利用率高，便于推广实施。

Description

一种锻造活塞四工位钻孔夹具及加工方法
技术领域
本发明涉及锻造活塞加工领域，具体是一种锻造活塞四工位钻孔夹具及加工方法。
背景技术
锻钢活塞相对于传统铝合金活塞，强度高（≥850Mpa），适用于高压缩比发动机。因此锻钢活塞钻孔粗加工时，对于机床的刚性和夹具的精度具有较高要求。
常规锻钢活塞钻孔粗加工方法为：采用卧式钻孔专机，人工上下料单工位装夹，X方向对向双刀具同时钻孔加工方式。一台机床加工一件产品耗时40秒左右，单班产能约675件。缺点是一台机床必须配备一名工人，且一次只能加工一件产品，生产效率较低，生产线占地面积，给批量生产带来困难，急需设计一种加工快速，效率高的常规锻钢活塞钻孔粗钻孔夹具及加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锻造活塞四工位钻孔夹具及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锻造活塞四工位钻孔夹具，包括旋转工作台和垫板，垫板的上表面固定设置有四只精密对心台钳，每只精密对心台钳的上表面两端对称的固定设置有两只卡爪，卡爪顶部焊接固定有两根支撑柱。所有支撑柱的高度必须保持和旋转工作台的旋转中心间距一致。每对精密对心台钳中间均设置有一只油缸，油缸内的杆顶端部装配固定有T形压板，T形压板的两端处于卡爪的上方。在油缸的作用下，油缸内部的顶杆可旋转和伸缩，从而带动T形压板进行相关动作夹紧或松开工件。垫板通过二块夹板固定在旋转工作台中，从而可实现180°翻转加工。
作为本发明进一步的方案：四只精密对心台在垫板的上表面X方向上一字排列并且对齐。
作为本发明进一步的方案：左一和左三精密对心台钳、左二和左四精密对心台钳的中心距，皆与加工中心双主轴的中心距一致。
作为本发明进一步的方案：卡爪上部装配有两侧凸起涨紧工件用的弹性柱塞，弹性柱塞的设置便于工件的固定，使固定方便快捷。
作为本发明进一步的方案：油缸固定安装在垫板的下表面，从而节约了油缸的占用空间。
作为本发明进一步的方案：旋转工作台包括分度盘和尾座，分度盘和尾座分别设置在垫板的两侧。
作为本发明进一步的方案：旋转工作台的分度盘及尾座底部用垫高块垫高块垫高，保持分度盘和尾座高度一致。
作为本发明进一步的方案：分度盘和尾座分别通过垫高块垫高块固定在底座底座上，从而保持了整个装置的一体性。
作为本发明进一步的方案：夹板为L型结构，使垫板与夹板连接更急稳定。
一种锻造活塞四工位钻孔加工方法，其特征在于，包括：
装配：装配好本次加工所需型号的专用夹具和刀具，并校准装夹位置精度，双主轴机床开机准备就绪；
上料：利用人工或者机械手将四只活塞工件依次放入专用夹具的卡爪上，卡爪上部的弹性柱塞自动涨紧，卡爪和弹性柱塞以工件待钻孔内侧周边定位，卡爪顶部的支撑柱以工件内顶面定位；
夹紧：放好工件后，两只油缸同步工作，油缸内的顶杆旋转90°并回缩，带动T形压板旋转并夹紧四只活塞工件的外顶面；
加工：四轴工作台翻转90°，加工中心双刀具先同时加工左一和左三活塞工件一侧孔，再同时加工左二和左四活塞工件一侧孔；加工完毕，工作台翻转至-90°，加工中心双刀具按同样方式，加工四只活塞工件的另一侧孔。
下料：全部加工完毕后，旋转工作台角度归零，两只油缸同步工作，油缸杆旋转﹣90°并伸长，带动T形压板旋转、松开，最后人工或者机械手取下工件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现一次装夹四只活塞工件，四工位同时加工，提高了加工效率，减少人工降低生产成本，提高生产线空间利用率，并有利于更进一步地实现自动化上下料。本发明优点：结构简单，操作方便，加工效率高，生产成本低，空间利用率高，便于推广实施。
附图说明
图1为一种锻造活塞四工位钻孔夹具的结构示意图。
图2为一种锻造活塞四工位钻孔夹具中弹性柱塞的结构示意图。
图中，油缸1，垫板2，精密对心台钳3，T形压板4，卡爪5，弹性柱塞6，支撑柱7，夹板8，分度盘9，尾座10，垫高块11，底座12。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。
实施例1
请参阅图1-2，一种锻造活塞四工位钻孔夹具，包括旋转工作台和垫板2，垫板2的上表面固定设置有四只精密对心台钳3，四只精密对心台钳3在垫板2的上表面X方向上一字排列并且对齐。左一和左三精密对心台钳3、左二和左四精密对心台钳3的中心距，皆与加工中心双主轴的中心距一致。每只精密对心台钳3的上表面两端对称的固定设置有两只卡爪5，卡爪5上部装配有两侧凸起涨紧工件用的弹性柱塞6，弹性柱塞6的设置便于工件的固定，使固定方便快捷。卡爪5顶部焊接固定有两根支撑柱7。所有支撑柱7的高度必须保持和旋转工作台的旋转中心间距一致。每对精密对心台钳3中间均设置有一只油缸1，油缸1固定安装在垫板2的下表面，从而节约了油缸1的占用空间，油缸1内的杆顶端部装配固定有T形压板4，T形压板4的两端处于卡爪5的上方。在油缸1的作用下，油缸1内部的顶杆可旋转和伸缩，从而带动T形压板4进行相关动作夹紧或松开工件。
旋转工作台包括分度盘9和尾座10，分度盘9和尾座10分别设置在垫板2的两侧，垫板2通过二块夹板8固定在旋转工作台中，从而可实现180°翻转加工。旋转工作台的分度盘9及尾座10底部用垫高块垫高块11垫高，保持分度盘9和尾座10高度一致。夹板8为L型结构，使垫板2与夹板8连接更急稳定。
实施例2
在实施例1的基础上，分度盘9和尾座10分别通过垫高块垫高块11固定在底座底座12上，从而保持了整个装置的一体性。
本发明的工作原理及加工方法：
装配：装配好本次加工所需型号的专用夹具和刀具，并校准装夹位置精度，双主轴机床开机准备就绪；
上料：利用人工或者机械手将四只活塞工件依次放入专用夹具的卡爪5上，卡爪5上部的弹性柱塞6自动涨紧，卡爪5和弹性柱塞6以工件待钻孔内侧周边定位，卡爪5顶部的支撑柱7以工件内顶面定位；
夹紧：放好工件后，两只油缸1同步工作，油缸1内的顶杆旋转90°并回缩，带动T形压板4旋转并夹紧四只活塞工件的外顶面；
加工：四轴工作台翻转90°，加工中心双刀具先同时加工左一和左三活塞工件一侧孔，再同时加工左二和左四活塞工件一侧孔；加工完毕，工作台翻转至-90°，加工中心双刀具按同样方式，加工四只活塞工件的另一侧孔。
下料：全部加工完毕后，旋转工作台角度归零，两只油缸1同步工作，油缸杆旋转﹣90°并伸长，带动T形压板4旋转、松开，最后人工或者机械手取下工件。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种锻造活塞四工位钻孔夹具，包括旋转工作台和垫板（2），垫板（2）的上表面固定设置有四只精密对心台钳（3），每只精密对心台钳（3）的上表面两端对称的固定设置有两只卡爪（5），其特征在于，卡爪（5）顶部焊接固定有两根支撑柱（7），每对精密对心台钳（3）中间均设置有一只油缸（1），油缸（1）内的杆顶端部装配固定有T形压板（4），垫板（2）通过二块夹板（8）固定在旋转工作台中；
四只精密对心台钳（3）在垫板（2）的上表面X方向上一字排列并且对齐；
左一和左三精密对心台钳（3）、左二和左四精密对心台钳（3）的中心距，皆与加工中心双主轴的中心距一致；
卡爪（5）上部装配有两侧凸起涨紧工件用的弹性柱塞（6）；
油缸（1）固定安装在垫板（2）的下表面；
旋转工作台包括分度盘（9）和尾座（10），分度盘（9）和尾座（10）分别设置在垫板（2）的两侧；
旋转工作台的分度盘（9）及尾座（10）底部用垫高块（11）垫高；
分度盘（9）和尾座（10）分别通过垫高块（11）固定在底座（12）上；
夹板（8）为L型结构。
2.一种锻造活塞四工位钻孔加工方法，采用如权利要求1所述的锻造活塞四工位钻孔夹具进行，其特征在于，包括：
装配：装配好本次加工所需型号的专用夹具和刀具，并校准装夹位置精度，双主轴机床开机准备就绪；
上料：利用人工或者机械手将四只活塞工件依次放入专用夹具的卡爪（5）上，卡爪（5）上部的弹性柱塞（6）自动涨紧，卡爪（5）和弹性柱塞（6）以工件待钻孔内侧周边定位，卡爪（5）顶部的支撑柱（7）以工件内顶面定位；
夹紧：放好工件后，两只油缸（1）同步工作，油缸（1）内的顶杆旋转90°并回缩，带动T形压板（4）旋转并夹紧四只活塞工件的外顶面；
加工：四轴工作台翻转90°，加工中心双刀具先同时加工左一和左三活塞工件一侧孔，再同时加工左二和左四活塞工件一侧孔；加工完毕，工作台翻转至-90°，加工中心双刀具按同样方式，加工四只活塞工件的另一侧孔；
下料：全部加工完毕后，旋转工作台角度归零，两只油缸（1）同步工作，油缸杆旋转﹣90°并伸长，带动T形压板（4）旋转、松开，最后人工或者机械手取下工件。
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