CN111604699A - 一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，涉及凸轮轴加工领域，解决了现有技术中汽车凸轮轴双顶尖夹具产生材料浪费的问题，其技术要点是：包括底座，底座内设有采用双顶尖夹紧方式的第二夹紧单元，所述第二夹紧单元包括设在底座内的顶针驱动单元，顶针驱动单元上设有两组顶针架，其中一组顶针架上设有第一顶针，另一组顶针架上设有第二顶针，第二顶针固定连接有分度头，顶针驱动单元的下方还设有用于驱动顶针驱动单元升降的升降气缸，分度头通过第二顶针带动汽车凸轮轴转动；底座的上端还固定安装有用于钻孔时固定凸轮轴的第一夹紧单元；本发明具有加工效率高、节约材料和通用性高的特点。

Description

一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具

技术领域

本发明涉及凸轮轴加工领域，尤其涉及一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具。

背景技术

汽车制动器凸轮轴在制造时，从锻造的凸轮轴毛坯制成成品，需要进行凸轮轴端面铣平、外圆精车、头部S型渐开线轮廓铣削以及花键的铣加工。

中国专利公开号“CN201685107U”公开了一种汽车制动凸轮轴双顶尖切削工艺中的双顶尖切削夹具，包括底座、顶针固定座和数控分度头，其创新点在于：所述底座的两端分别设有左、右顶针固定座，左顶针固定座上设有固定顶针，右顶针固定座设有与固定顶针对应的活动压紧顶针，所述活动压紧顶针与右顶针固定座螺纹配合，其末端连接有手轮，顶针数控分度头设在两顶针固定座之间。该夹具将凸轮轴放置在固定顶针和活动压紧顶针之间，旋转手轮，活动压紧顶针与固定顶针端部抵住凸轮轴的中心孔，该两中心孔的连线为加工基准，在对凸轮轴的所有工艺步骤中，均以凸轮轴两端面的中心孔为加工基准进行铣削，采用同一加工基准，减少累积误差，降低了产品超差报废率。但是，该夹具中的分度头在带动汽车凸轮轴转动时需要套设在汽车凸轮轴上，而该段材料无法加工，从而产生材料浪费的问题，而且，该装置需要在钻床上钻出顶尖孔，加工过程中，需要两次装夹，因此，我们提出了一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，以解决现有技术中汽车凸轮轴双顶尖夹具产生材料浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，包括底座，底座内设有采用双顶尖夹紧方式的第二夹紧单元，所述第二夹紧单元包括设在底座内的顶针驱动单元，顶针驱动单元上设有能够在顶针驱动单元上互相靠近的两组顶针架，其中一组顶针架上设有第一顶针，另一组顶针架上设有能够绕自身轴线转动的第二顶针，第二顶针固定连接有用于带动第一顶针转动的分度头，顶针驱动单元的下方还设有用于驱动顶针驱动单元升降的升降气缸，分度头通过第二顶针带动汽车凸轮轴转动；底座的上端还固定安装有用于钻孔时固定凸轮轴的第一夹紧单元。

作为本发明进一步的方案，所述第一夹紧单元包括V形块和夹紧组件，V形块上设有V形槽，凸轮轴在钻孔时设置在V形槽内，V形块在远离V形槽的一端设有用于V形块的安装孔，V形块固定连接到设在底座上的第一安装板上，V形块设有两组，且分别设在凸轮轴的两端。

作为本发明进一步的方案，夹紧组件包括回转夹紧气缸和夹紧块，回转夹紧气缸固定连接到V形块的一侧，夹紧块固定连接到夹紧块的伸缩轴上。

作为本发明进一步的方案，第二顶针设有尖头的一端为六边形，第二顶针的中间设有环形挡板，第二顶针通过分度头上的夹具与分度头固定连接。

作为本发明进一步的方案，顶针架为平板，顶针架的上端面设有与顶针架垂直设置的顶针板，顶针板上设有用于安装第一顶针和第二顶针的顶针孔，第一顶针固定连接到顶针孔内，第一顶针通过铜套安装到顶针孔内。

作为本发明进一步的方案，顶针板的两侧还设有加强筋。

作为本发明进一步的方案，顶针驱动单元包括夹紧电机、丝杠和导轨，夹紧电机固定连接到底座内的一端，丝杠与夹紧电机的输出轴固定连接，丝杠的两端设有旋向相反的螺纹，导轨设有两组；顶针架的下端面设有滑块和丝杠螺母，滑块为方形块状，滑块上设有导轨槽，丝杠螺母内设有丝杠孔，丝杠螺母套设在丝杠上，滑块设有两组，滑块套设在导轨上。

作为本发明进一步的方案，底座内设有第二安装板，顶针驱动单元安装到第二安装板上，升降气缸的伸缩轴与第二安装板固定连接，且升降气缸固定连接到底座的底部。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过设置第一夹紧单元在钻孔时夹紧凸轮轴，使得凸轮轴加工过程中不用二次装夹，提高了加工效率；

2、本发明通过将顶针与分度头连接，通过顶针带动凸轮轴转动，使得凸轮轴在加工时节约材料。

3、本发明通过顶针驱动单元驱动顶针互相靠近的方式，提高了凸轮轴切削夹具的通用性。

附图说明

图1为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具的结构示意图。

图2为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中V形块的结构示意图。

图3为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中夹紧组件的结构示意图。

图4为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中顶针架的结构示意图。

图5为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中顶针架的主视图。

图6为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中顶针架的左视图。

图7为汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具中第二顶针的结构示意图。

附图标记：1-底座，11-第一安装板，12-第二安装板，2-V形块，3-夹紧组件，31-回转夹紧气缸，42-夹紧块，4-第一顶针，5-顶针架，51-顶针板，52-滑块，53-丝杠螺母，54-加强筋，55-顶针孔，6-第一顶针，7-分度头，8-顶针驱动单元，81-夹紧电机，82-丝杠，83-导轨，9-升降气缸。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

由图1所示，一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，包括底座1，底座1的上端固定安装有用于钻孔时固定凸轮轴的第一夹紧单元，底座1内还设有采用双顶尖夹紧方式的第二夹紧单元，所述第二夹紧单元包括设在底座1内的顶针驱动单元8，顶针驱动单元8上设有能够在顶针驱动单元8上互相靠近的两组顶针架5，其中一组顶针架5上设有第一顶针4，另一组顶针架5上设有能够绕自身轴线转动的第二顶针6，第二顶针6固定连接有用于带动第二顶针6转动的分度头7，顶针驱动单元8的下方还设有用于驱动顶针驱动单元8升降的升降气缸9，分度头7通过第二顶针6带动汽车凸轮轴转动；

底座1为一面设有开口的方形盒体，底座1的开口处设有第一安装板11，所述第一安装板11用于安装V形块2，第一安装板11在汽车凸轮轴钻孔过程中起到支撑V形块2的作用；底座1的内部还设有第二安装板12，顶针驱动单元8安装到第二安装板12上，升降气缸9的伸缩轴与第二安装板12固定连接，且升降气缸9固定连接到底座1的底部；

所述第一夹紧单元包括V形块2和夹紧组件3，所述V形块2用于支撑凸轮轴毛坯和对凸轮轴毛坯限位，如图2所示，V形块2上设有V形槽，凸轮轴在钻孔时设置在V形槽内，V形块2在远离V形槽的一端设有用于V形块2的安装孔，V形块2通过螺钉固定连接到第一安装板11上，V形块2设有两组，且分别设在凸轮轴的两端；

如图3所示，夹紧组件3包括回转夹紧气缸31和夹紧块32，回转夹紧气缸31固定连接到V形块2的一侧，夹紧块32固定连接到夹紧块32的伸缩轴上，当凸轮轴放置到V形块2上时，回转夹紧气缸31内通气，回转夹紧气缸31将夹紧块32转动90度并将夹紧块32压紧在凸轮轴上，回转夹紧气缸31固定连接在第一安装板11上；

如图4、图5和图6所示，顶针架5为平板，顶针架5的上端面设有与顶针架5垂直设置的顶针板51，顶针板51上设有用于安装第一顶针4和第二顶针6的顶针孔55，第一顶针4固定连接到顶针孔55内，第二顶针6通过铜套安装到顶针孔55内，第二顶针6能够绕自身轴线转动；顶针架5的下端面设有与顶针驱动单元8配合的滑块52和丝杠螺母53，滑块52为方形块状，滑块52上设有导轨槽，丝杠螺母53内设有丝杠孔，滑块52设有两组，且滑块52关于丝杠螺母53的轴线对称；滑块52用于支撑顶针架5，防止顶针架5翻转，丝杠螺母53与顶针驱动单元8配合；

如图7所示，第二顶针6设有尖头的一端为六边形，第二顶针6的中间设有环形挡板，环形挡板用于防止第二顶针6在顶住凸轮轴时第二顶针6在顶针架5内滑动，第二顶针6远离尖端的一端为圆头，第二顶针6通过分度头7上的夹具与分度头7固定连接；

优选的，第一安装板11的两端设有升降孔，用于顶针架5穿过；

顶针驱动单元8包括夹紧电机81、丝杠82和导轨83，夹紧电机81固定连接到第二安装板12的一端，丝杠82与夹紧电机81的输出轴固定连接，丝杠螺母53套设在丝杠82上，丝杠82的两端设有旋向相反的螺纹，导轨83为工字型导轨，且导轨83设有两组，导轨83设在滑块52内，当夹紧电机81转动时，夹紧电机81带动丝杠82转动，丝杠82带动顶针架5互相靠近或远离，从而完成夹紧或释放动作。

实施例2

由图1所示，一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，包括底座1，底座1的上端固定安装有用于钻孔时固定凸轮轴的第一夹紧单元，底座1内还设有采用双顶尖夹紧方式的第二夹紧单元，所述第二夹紧单元包括设在底座1内的顶针驱动单元8，顶针驱动单元8上设有能够在顶针驱动单元8上互相靠近的两组顶针架5，其中一组顶针架5上设有第一顶针4，另一组顶针架5上设有能够绕自身轴线转动的第二顶针6，第二顶针6固定连接有用于带动第二顶针6转动的分度头7，顶针驱动单元8的下方还设有用于驱动顶针驱动单元8升降的升降气缸9，分度头7通过第二顶针6带动汽车凸轮轴转动；

优选的，本实施例中，顶针板51的两侧还设有加强筋54，加强筋54用于加强顶针板51的强度，防止顶针板51产生变形；

本实施例中其他结构与实施例1相同。

综上所述，本发明的工作原理是：

钻凸轮轴顶针孔时，将凸轮轴放置到V形块2上，启动夹紧组件3，夹紧组件3将凸轮轴夹紧，启动加工中心的钻孔程序，凸轮轴设在第一顶针4的一端采用普通钻头钻出沉孔，凸轮轴设在第二顶针6的一端采用六角形钻头钻出六角形沉孔，松开V形块2，启动升降气缸9，升降气缸9上升到预设高度后启动夹紧电机81，夹紧电机81带动丝杠82转动，丝杠82带动顶针架5互相靠近，第一顶针4和第二顶针6夹紧凸轮轴，再次启动升降气缸9，升降气缸9上升到加工高度后，启动加工中心加工凸轮轴；

顶针架5互相靠近的机制使得本夹具可以适配多种不同长度的凸轮轴，同时顶针架5能够将凸轮轴夹紧在中心位置，完成凸轮轴的自动定位，分度头7设在凸轮轴的一端，使得凸轮轴浪费材料较少，节省了材料成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，包括底座（1），底座（1）内设有采用双顶尖夹紧方式的第二夹紧单元，其特征在于，所述第二夹紧单元包括设在底座（1）内的顶针驱动单元（8），顶针驱动单元（8）上设有能够在顶针驱动单元（8）上互相靠近的两组顶针架（5），其中一组顶针架（5）上设有第一顶针（4），另一组顶针架（5）上设有能够绕自身轴线转动的第二顶针（6），第二顶针（6）固定连接有用于带动第二顶针（6）转动的分度头（7），顶针驱动单元（8）的下方还设有用于驱动顶针驱动单元（8）升降的升降气缸（9），分度头（7）通过第二顶针（6）带动汽车凸轮轴转动；底座（1）的上端还固定安装有用于钻孔时固定凸轮轴的第一夹紧单元。

2.根据权利要求1所述的汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，所述第一夹紧单元包括V形块（2）和夹紧组件（3），V形块（2）上设有V形槽，凸轮轴在钻孔时设置在V形槽内，V形块（2）在远离V形槽的一端设有用于V形块（2）的安装孔，V形块（2）固定连接到设在底座（1）上的第一安装板（11）上，V形块（2）设有两组，且分别设在凸轮轴的两端。

3.根据权利要求2所述的汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，夹紧组件（3）包括回转夹紧气缸（31）和夹紧块（32），回转夹紧气缸（31）固定连接到V形块（2）的一侧，夹紧块（32）固定连接到夹紧块（32）的伸缩轴上。

4.根据权利要求1所述的汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，第二顶针（6）设有尖头的一端为六边形，第二顶针（6）的中间设有环形挡板，第二顶针（6）通过分度头（7）上的夹具与分度头（7）固定连接。

5.根据权利要求1所述的汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，顶针架（5）为平板，顶针架（5）的上端面设有与顶针架（5）垂直设置的顶针板（51），顶针板（51）上设有用于安装第一顶针（4）和第二顶针（6）的顶针孔（55），第一顶针（4）固定连接到顶针孔（55）内，第二顶针（6）通过铜套安装到顶针孔（55）内。

6.根据权利要求5所述的汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，顶针板（51）的两侧还设有加强筋（54）。

7.根据权利要求6所述的一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，顶针驱动单元（8）包括夹紧电机（81）、丝杠（82）和导轨（83），夹紧电机（81）固定连接到底座（1）内的一端，丝杠（82）与夹紧电机（81）的输出轴固定连接，丝杠（82）的两端设有旋向相反的螺纹，导轨（83）设有两组；顶针架（5）的下端面设有滑块（52）和丝杠螺母（53），滑块（52）为方形块状，滑块（52）上设有导轨槽，丝杠螺母（53）内设有丝杠孔，丝杠螺母（53）套设在丝杠（82）上，滑块（52）设有两组，滑块（52）套设在导轨（83）上。

8.根据权利要求7所述的一种汽车凸轮轴的双顶尖防偏移切削夹具，其特征在于，底座（1）内设有第二安装板（12），顶针驱动单元（8）安装到第二安装板（12）上，升降气缸（9）的伸缩轴与第二安装板（12）固定连接，且升降气缸（9）固定连接到底座（1）的底部。

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