CN111408966B - 一种汽车曲轴中心孔cnc加工钻孔定位模具 - Google Patents

一种汽车曲轴中心孔cnc加工钻孔定位模具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，包括转位机构和夹持机构，所述的夹持机构通过旋转活动方式对称的安装在转位机构上，且夹持机构位于转位机构的正上方；本发明可以解决在现有的装夹工具中没有对曲轴圆跳动和同轴度进行检测，导致后续孔位精度有所偏差，难以保证加工孔位的精度质量，并且不能针对不同直径长度的曲轴进行同时装夹，且不行进行转位移动，不方便曲轴的其他方向孔位的加工，且装夹步骤繁琐，降低了加工生产的效率。

Description

一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具
技术领域
本发明涉及汽车曲轴技术领域,具体的说是一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具。
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；
对于曲轴加工来说，有一个不得不提的重要方面，那就是曲轴的中心孔，所谓曲轴的中心孔是曲轴加工过程的重要定位基准，它直接影响着每一个环节的精度传递，曲轴常见的中心孔加工方式是通过定位夹具对其进行装夹固定，再通过数控机床进行钻孔，所以对装夹工具提出了高要求，现有的装夹工具没有对曲轴圆跳动和同轴度进行检测，导致后续孔位精度有所偏差，难以保证加工孔位的精度质量，并且不能针对不同直径长度的曲轴进行同时装夹，且不行进行转位移动，不方便曲轴的其他方向孔位的加工，且装夹步骤繁琐，降低了加工生产的效率；
所以为了提高曲轴定位孔的打孔效率和定位质量，本发明提供了一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，包括转位机构和夹持机构，所述的夹持机构通过旋转活动方式对称的安装在转位机构上，且夹持机构位于转位机构的正上方，其中：
所述的转位机构包括底板、支撑柱、回转底盘、步进电机、主轴轮、回转轴框、防护圆盘、转位齿轮、一号带轮、导向轴、二号带轮和同步齿形带；所述的底板上通过螺栓对称安装有支撑柱，所述的回转底盘安装在支撑柱上，所述的步进电机通过电机吊座安装在回转底盘上，所述步进电机的输出轴通过联轴器与主轴轮相互连接，所述的回转轴框通过轴承座安装在回转底盘上，所述的主轴轮贯穿并安装在回转轴框上，位于所述主轴轮的顶端轴头位置安装有防护圆盘，所述的转位齿轮通过轴承座对称的安装在回转轴框上，所述的转位齿轮与主轴轮相互啮合转动，位于所述转位齿轮的正下方通过轴承设置有一号带轮，所述的导向轴通过轴承座对称的安装在回转轴框上，位于所述导向轴的外圈设置有二号带轮，所述的二号带轮与一号带轮之间通过外圈设置的同步齿形带相互啮合转动连接；通过步进电机驱动主轴轮转动，通过主轴轮啮合传动转位齿轮旋转，并同步带动一号带轮旋转，通过同步齿形带传动二号带轮同步旋转，然后带动导向轴反向回转。
所述的夹持机构包括分度转台、直线导轨、卡扣单元、直齿轮、手轮、一号齿条、止位板和卡旋单元；所述的分度转台安装在转位机构上，所述的分度转台上通过销轴对称安装有直线导轨，所述的卡扣单元通过滑动配合方式安装在直线导轨上，所述的直齿轮通过轴承座安装在分度转台上，所述直齿轮的顶端安装有手轮，所述的一号齿条对称的安装在卡扣单元的外壁上，且所述的一号齿条与直齿轮之间相互啮合传动，所述的止位板对称的安装在分度转台上，所述的卡旋单元对称的安装在分度转台上；通过手轮摇动直齿轮回转，然后啮合传动一号齿条，通过一号齿条步进移动卡扣单元滑动位移。
所述的卡扣单元包括滑动座、肘夹臂、聚氨酯卡板和V形块；所述的滑动座通过滑动配合方式安装在夹持机构上，所述的滑动座上通过螺栓安装有肘夹臂，所述的聚氨酯卡板通过固定连接方式安装在肘夹臂上，位于所述聚氨酯卡板的正下方设置有V形块，所述的V形块安装在滑动座上；通过肘夹臂铰接拉动聚氨酯卡板与V形块进行抵接，从而对曲轴进行固定夹紧。
所述的卡旋单元包括立板支架、执行气缸、二号齿条、正齿轮、直径转盘和卡爪；所述的立板支架安装在夹持机构上，所述的执行气缸通过气缸座安装在立板支架的外壁上，所述的二号齿条通过滑动配合方式安装在立板支架的外壁上，且所述执行气缸的输出轴端通过浮动接头与二号齿条相互连接，所述的二号齿条与正齿轮相互啮合传动，所述的正齿轮通过轴承座安装在立板支架的外壁上，所述的直径转盘通过轴承安装在立板支架的外壁上，且所述的直径转盘与正齿轮相互连接，所述的卡爪通过滑动配合方式均匀的安装在立板支架上，且所述的卡爪通过凸轮轴承与直径转盘相互滑动连接；通过执行气缸推动二号齿条与正齿轮啮合传动，通过正齿轮回转带动直径转盘旋转，通过直径转盘上设置的滑槽移动卡爪同步外扩夹紧。
优选的；所述的回转轴框上通过轴承对称设置有惰轮，将所述的回转轴框上通过轴承对称设置有惰轮，惰轮是起过渡作用的轮系零件，是为了使轮系受力更加合理满足整个传动系统布置，通过惰轮可以延长轴距有一定的储能作用，对系统稳定有帮助，它的作用是把同步齿形带张紧，减小它们运动过程中的震动和能量损失。
优选的；所述的滑动座上设置有百分表，将所述的滑动座上设置有百分表，便于检测曲轴的同轴度和圆跳动，百分表是一种精度较高的比较量具，也可在机床上于工件的夹持找正，提高曲轴的定位孔加工精度。
有益效果
一、本发明通过转位机构完成多组夹持的曲轴位置变动，便于曲轴的换位方向定位孔加工，通过回转轴框顺时针九十度旋转方式旋转，并通过同步齿形带拉动二号带轮，分度转台则会与该旋转同步，进行逆时针九十度旋转。
二、本发明通过直齿轮与一号齿条啮合传动，从而控制卡扣单元的移动距离，并适应调节所夹持曲轴长度的距离，从而适应生产需求，并且可以同时夹持多个尺寸型号的曲轴，提高了生产效率。
三、本发明通过卡旋单元夹持不同直径大小的曲轴，并且通过二号齿条与正齿轮啮合传动，从而提高卡爪的加持力，防止曲轴的滑动，造成定位孔加工精确度的误差，并且通过直径转盘同步控制卡爪的张夹距离。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视位置立体结构示意图；
图2是本发明的侧视位置立体结构示意图；
图3是本发明图1中的A处局部放大图；
图4是本发明图2中的B处局部放大图；
图5是本发明图2中的C处局部放大图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，包括转位机构1和夹持机构2，所述的夹持机构2通过旋转活动方式对称的安装在转位机构1上，且夹持机构2位于转位机构1的正上方，其中：
所述的转位机构1包括底板10、支撑柱11、回转底盘12、步进电机13、主轴轮14、回转轴框15、防护圆盘16、转位齿轮17、一号带轮18、导向轴19、二号带轮19A和同步齿形带19B；所述的底板10上通过螺栓对称安装有支撑柱11，所述的回转底盘12安装在支撑柱11上，所述的步进电机13通过电机吊座安装在回转底盘12上，所述步进电机13的输出轴通过联轴器与主轴轮14相互连接，所述的回转轴框15通过轴承座安装在回转底盘12上，所述的回转轴框15上通过轴承对称设置有惰轮，将所述的回转轴框15上通过轴承对称设置有惰轮，惰轮是起过渡作用的轮系零件，是为了使轮系受力更加合理满足整个传动系统布置，通过惰轮可以延长轴距有一定的储能作用，对系统稳定有帮助，它的作用是把同步齿形带19B张紧，减小它们运动过程中的震动和能量损失； 所述的主轴轮14贯穿并安装在回转轴框15上，位于所述主轴轮14的顶端轴头位置安装有防护圆盘16，所述的转位齿轮17通过轴承座对称的安装在回转轴框15上，所述的转位齿轮17与主轴轮14相互啮合转动，位于所述转位齿轮17的正下方通过轴承设置有一号带轮18，所述的导向轴19通过轴承座对称的安装在回转轴框15上，位于所述导向轴19的外圈设置有二号带轮19A，所述的二号带轮19A与一号带轮18之间通过外圈设置的同步齿形带19B相互啮合转动连接；通过步进电机13驱动主轴轮14转动，通过主轴轮14啮合传动转位齿轮17旋转，并同步带动一号带轮18旋转，通过同步齿形带19B传动二号带轮19A同步旋转，然后带动导向轴19反向回转。
所述的夹持机构2包括分度转台20、直线导轨21、卡扣单元22、直齿轮23、手轮24、一号齿条25、止位板26和卡旋单元27；所述的分度转台20安装在转位机构1上，所述的分度转台20上通过销轴对称安装有直线导轨21，所述的卡扣单元22通过滑动配合方式安装在直线导轨21上，所述的直齿轮23通过轴承座安装在分度转台20上，所述直齿轮23的顶端安装有手轮24，所述的一号齿条25对称的安装在卡扣单元22的外壁上，且所述的一号齿条25与直齿轮23之间相互啮合传动，所述的止位板26对称的安装在分度转台20上，所述的卡旋单元27对称的安装在分度转台20上；通过手轮24摇动直齿轮23回转，然后啮合传动一号齿条25，通过一号齿条25步进移动卡扣单元22滑动位移。
所述的卡旋单元27包括立板支架271、执行气缸272、二号齿条273、正齿轮274、直径转盘275和卡爪276；所述的立板支架271安装在夹持机构2上，所述的执行气缸272通过气缸座安装在立板支架271的外壁上，所述的二号齿条273通过滑动配合方式安装在立板支架271的外壁上，且所述执行气缸272的输出轴端通过浮动接头与二号齿条273相互连接，所述的二号齿条273与正齿轮274相互啮合传动，所述的正齿轮274通过轴承座安装在立板支架271的外壁上，所述的直径转盘275通过轴承安装在立板支架271的外壁上，且所述的直径转盘275与正齿轮274相互连接，所述的卡爪276通过滑动配合方式均匀的安装在立板支架271上，且所述的卡爪276通过凸轮轴承与直径转盘275相互滑动连接；通过执行气缸272推动二号齿条273与正齿轮274啮合传动，通过正齿轮274回转带动直径转盘275旋转，通过直径转盘275上设置的滑槽移动卡爪276同步外扩夹紧。
所述的卡扣单元22包括滑动座221、肘夹臂222、聚氨酯卡板223和V形块224；所述的滑动座221通过滑动配合方式安装在夹持机构2上，所述的滑动座221上设置有百分表，将所述的滑动座221上设置有百分表，便于检测曲轴的同轴度和圆跳动，百分表是一种精度较高的比较量具，也可在机床上于工件的夹持找正，提高曲轴的定位孔加工精度；所述的滑动座221上通过螺栓安装有肘夹臂222，所述的聚氨酯卡板223通过固定连接方式安装在肘夹臂222上，位于所述聚氨酯卡板223的正下方设置有V形块224，所述的V形块224安装在滑动座221上；通过肘夹臂222铰接拉动聚氨酯卡板223与V形块224进行抵接，从而对曲轴进行固定夹紧。
具体在曲轴固定装夹转位移动的工作过程中：
首先通过手轮24摇动直齿轮23回转，然后啮合传动一号齿条25，通过一号齿条25步进移动卡扣单元22滑动位移，并适应调节所装夹曲轴的长度距离，然后通过人工将曲轴输运到卡扣单元22与卡旋单元27上，并对曲轴两端进行夹持固定；
然后通过步进电机13驱动主轴轮14转动，通过主轴轮14啮合传动转位齿轮17旋转，并同步带动一号带轮18旋转，通过同步齿形带19B传动二号带轮19A同步旋转，然后带动导向轴19反向回转，然后使得分度转台20进行转位移动；
最后通过数控机床对曲轴进行后续加工处理即可。
以上所述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 (4)

1.一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，包括转位机构(1)和夹持机构(2)，其特征在于：所述的夹持机构(2)通过旋转活动方式对称的安装在转位机构(1)上，且夹持机构(2)位于转位机构(1)的正上方，其中：
所述的转位机构(1)包括底板(10)、支撑柱(11)、回转底盘(12)、步进电机(13)、主轴轮(14)、回转轴框(15)、防护圆盘(16)、转位齿轮(17)、一号带轮(18)、导向轴(19)、二号带轮(19A)和同步齿形带(19B)；所述的底板(10)上通过螺栓对称安装有支撑柱(11)，所述的回转底盘(12)安装在支撑柱(11)上，所述的步进电机(13)通过电机吊座安装在回转底盘(12)上，所述步进电机(13)的输出轴通过联轴器与主轴轮(14)相互连接，所述的回转轴框(15)通过轴承座安装在回转底盘(12)上，所述的主轴轮(14)贯穿并安装在回转轴框(15)上，位于所述主轴轮(14)的顶端轴头位置安装有防护圆盘(16)，所述的转位齿轮(17)通过轴承座对称的安装在回转轴框(15)上，所述的转位齿轮(17)与主轴轮(14)相互啮合转动，位于所述转位齿轮(17)的正下方通过轴承设置有一号带轮(18)，所述的导向轴(19)通过轴承座对称的安装在回转轴框(15)上，位于所述导向轴(19)的外圈设置有二号带轮(19A)，所述的二号带轮(19A)与一号带轮(18)之间通过外圈设置的同步齿形带(19B)相互啮合转动连接；
所述的夹持机构(2)包括分度转台(20)、直线导轨(21)、卡扣单元(22)、直齿轮(23)、手轮(24)、一号齿条(25)、止位板(26)和卡旋单元(27)；所述的分度转台(20)安装在转位机构(1)上，所述的分度转台(20)上通过销轴对称安装有直线导轨(21)，所述的卡扣单元(22)通过滑动配合方式安装在直线导轨(21)上，所述的直齿轮(23)通过轴承座安装在分度转台(20)上，所述直齿轮(23)的顶端安装有手轮(24)，所述的一号齿条(25)对称的安装在卡扣单元(22)的外壁上，且所述的一号齿条(25)与直齿轮(23)之间相互啮合传动，所述的止位板(26)对称的安装在分度转台(20)上，所述的卡旋单元(27)对称的安装在分度转台(20)上；
所述的卡旋单元(27)包括立板支架(271)、执行气缸(272)、二号齿条(273)、正齿轮(274)、直径转盘(275)和卡爪(276)；所述的立板支架(271)安装在夹持机构(2)上，所述的执行气缸(272)通过气缸座安装在立板支架(271)的外壁上，所述的二号齿条(273)通过滑动配合方式安装在立板支架(271)的外壁上，且所述执行气缸(272)的输出轴端通过浮动接头与二号齿条(273)相互连接，所述的二号齿条(273)与正齿轮(274)相互啮合传动，所述的正齿轮(274)通过轴承座安装在立板支架(271)的外壁上，所述的直径转盘(275)通过轴承安装在立板支架(271)的外壁上，且所述的直径转盘(275)与正齿轮(274)相互连接，所述的卡爪(276)通过滑动配合方式均匀的安装在立板支架(271)上，且所述的卡爪(276)通过凸轮轴承与直径转盘(275)相互滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，其特征在于：所述的卡扣单元(22)包括滑动座(221)、肘夹臂(222)、聚氨酯卡板(223)和V形块(224)；所述的滑动座(221)通过滑动配合方式安装在夹持机构(2)上，所述的滑动座(221)上通过螺栓安装有肘夹臂(222)，所述的聚氨酯卡板(223)通过固定连接方式安装在肘夹臂(222)上，位于所述聚氨酯卡板(223)的正下方设置有V形块(224)，所述的V形块(224)安装在滑动座(221)上。
3.根据权利要求1所述的一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，其特征在于：所述的回转轴框(15)上通过轴承对称设置有惰轮。
4.根据权利要求2所述的一种汽车曲轴中心孔CNC加工钻孔定位模具，其特征在于：所述的滑动座(221)上设置有百分表。
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