CN112975504A - 数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构 - Google Patents

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张亮
卢成斌
战福操
李航
谭晓东
霍洪旭
张荣磊
张宝
赵伟
高宇
张允�
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王保岩
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霍明
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王茂宁
于铎
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张洪钧
张先杰
汪宗泉
宋锦江
顾红光
方恩辉
刘明治
张翠青
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Abstract

本发明涉及一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，在底座的两侧对称设置左夹紧机构和右夹紧机构，左夹紧机构和右夹紧机构做开合运动，且开合端面设有与待加工曲轴两端部接触的预紧垫块，在左夹紧机构开合处的底部设有支撑曲轴的左托料架，在右夹紧机构的底部设有支撑曲轴的右托料架，左托料架与右托料架与对应位置的底座连接；在左夹紧机构和右夹紧机构之间设有由动力装置驱动旋转的轴向定位爪，轴向定位爪为拨叉结构，拨叉结构旋转到位后与待加工的曲轴表面接触。该定位机构用于加工曲轴的中心孔和端面过程中需要的夹紧定位工序，其定位精度高，保证了加工精度。

Description

数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构
技术领域
本发明涉及一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，属于数控机床的辅助工装。
背景技术
汽车行业的不断发展，曲轴零件加工技术成了制造业发展的重点，曲轴类工件夹具在机械设备上的用途很广泛，由于曲轴零件形状特殊，不易夹持，夹具的选择直接影响工件加工的质量。
数控铣端面钻中心孔机床是以加工轴类两端面及中心孔为主的数控机床，对于汽车，拖拉机，发动机，电机，液压机等行业中都有广泛的应用。为了一次装夹能够完成上述工序，并能够根据用户工件的尺寸大小，毛坯情况等，通过选择适当的夹具和刀具等，便可以满足不同工件的加工需求。
现有的曲轴夹具通常只采用端轴定位，定位精度低，重复定位精度不高，而且结构较为复杂，安装和使用都较为不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，该定位机构用于加工曲轴的中心孔和端面过程中需要的夹紧定位工序，其定位精度高，保证了加工精度。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，在底座的两侧对称设置左夹紧机构和右夹紧机构，左夹紧机构和右夹紧机构做开合运动，且开合端面设有与待加工曲轴两端部接触的预紧垫块，在左夹紧机构开合处的底部设有支撑曲轴的左托料架，在右夹紧机构的底部设有支撑曲轴的右托料架，左托料架与右托料架与对应位置的底座连接；在左夹紧机构和右夹紧机构之间设有由动力装置驱动旋转的轴向定位爪，轴向定位爪为拨叉结构，拨叉结构旋转到位后与待加工的曲轴表面接触。
所述的动力装置结构为，液压油缸位于底座内，液压油缸的活塞连接齿条；轴向定位爪的下端为定位轴，定位轴通过轴定位键连接从动轴，从动轴通过轴承竖直设置在底座内，且通过齿定位键连接齿轮，齿轮与齿条啮合。
所述的轴向定位爪上对称设有定位钉，定位钉分别与对应位置的待加工曲轴接触。
所述的液压油缸的活塞连接活塞杆，活塞杆伸出液压油缸，在活塞杆端头的移动位置处分别设有位置传感器。
采用曲轴定位机构对曲轴的定位方法，包括以下步骤：
1）先将待加工曲轴置于曲轴定位机构上，两端分别位于初始状态的左夹紧机构和右夹紧机构内，中间置于轴向定位爪内；
2）启动左夹紧机构和右夹紧机构，将曲轴两端预夹紧定位；
3）启动液压油缸，通过活塞带动齿条直线运动，并通过啮合的齿轮带动轴向定位爪旋转，使轴向定位爪的两端分别与曲轴的对应位置接触；
4）由于曲轴在轴向定位爪的位置结构对称，故通过轴向定位爪的旋转接触，提高了曲轴的定位精度。
本申请的数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构采用左右夹紧机构带动预紧垫块同时合并，先将曲轴的两端进行预夹紧，然后再通过中间的轴向定位爪进行轻度的旋转，并与曲轴表面接触，实现曲轴的定位轴线的矫正，提高了曲轴的定位精度。
动力装置采用液压缸带动齿条运动，并通过齿轮带动轴向定位爪微量旋转，实现摆正曲轴轴线的目的。液压管路固定设置在底座内，通过内部管路将液压油导入齿条侧端，解决管路随夹具一起旋转的问题。
附图说明
图1为数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构的轴测图。
图2为数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构的俯视图。
图3为液压油缸轴线位置剖视图。
图4为拨叉位置的剖视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，在底座9的两侧对称设置左夹紧机构1和右夹紧机构2，左夹紧机构1和右夹紧机构2做开合运动，且开合端面设有与待加工曲轴两端部接触的预紧垫块6，在左夹紧机构1开合处的底部设有支撑曲轴的左托料架4，在右夹紧机构2的底部设有支撑曲轴的右托料架5，左托料架4与右托料架5与对应位置的底座9连接；在左夹紧机构1和右夹紧机构2之间设有由动力装置驱动旋转的轴向定位爪3，轴向定位爪3为拨叉结构，拨叉结构旋转到位后与待加工的曲轴表面接触。
如图3和图4所示，所述的动力装置结构为，液压油缸7位于底座9内，液压油缸7的活塞连接齿条8；轴向定位爪3的下端为定位轴16，定位轴16通过轴定位键15连接从动轴13，从动轴13通过轴承竖直设置在底座9内，且通过齿定位键14连接齿轮11，齿轮11与齿条8啮合。
所述的轴向定位爪3上对称设有定位钉17，定位钉17分别与对应位置的待加工曲轴接触通过调整定位钉的厚度，提前预调整曲轴位置，保证曲轴定位精度。
如图3所示，所述的液压油缸7的活塞连接活塞杆10，活塞杆10伸出液压油缸7，在活塞杆10端头的移动位置处分别设有位置传感器12。通过位置传感器判别齿条的移动距离，从而判断定位轴带动轴向定位爪的旋转角度。
采用上述曲轴定位机构对曲轴的定位方法，包括以下步骤：
1）先将待加工曲轴置于曲轴定位机构上，两端分别位于初始状态的左夹紧机构1和右夹紧机构2内，中间置于轴向定位爪3内；
2）启动左夹紧机构1和右夹紧机构2，将曲轴两端预夹紧定位；
3）启动液压油缸7，通过活塞带动齿条8直线运动，并通过啮合的齿轮11带动轴向定位爪3旋转，使轴向定位爪3的两端分别与曲轴的对应位置接触；
4）由于曲轴在轴向定位爪3的位置结构对称，故通过轴向定位爪3的旋转接触，提高了曲轴的定位精度。
本申请的数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构结构紧凑，占用空间小，不仅定位精准，重复定位精度高，而且定位速度快，操作简单方便，稳定性高。

Claims (5)

1.一种数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，其特征在于：在底座（9）的两侧对称设置左夹紧机构（1）和右夹紧机构（2），左夹紧机构（1）和右夹紧机构（2）做开合运动，且开合端面设有与待加工曲轴两端部接触的预紧垫块（6），在左夹紧机构（1）开合处的底部设有支撑曲轴的左托料架（4），在右夹紧机构（2）的底部设有支撑曲轴的右托料架（5），左托料架（4）与右托料架（5）与对应位置的底座（9）连接；在左夹紧机构（1）和右夹紧机构（2）之间设有由动力装置驱动旋转的轴向定位爪（3），轴向定位爪（3）为拨叉结构，拨叉结构旋转到位后与待加工的曲轴表面接触。
2.如权利要求1所述的数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，其特征在于：所述的动力装置结构为，液压油缸（7）位于底座（9）内，液压油缸（7）的活塞连接齿条（8）；轴向定位爪（3）的下端为定位轴（16），定位轴（16）通过轴定位键（15）连接从动轴（13），从动轴（13）通过轴承竖直设置在底座（9）内，且通过齿定位键（14）连接齿轮（11），齿轮（11）与齿条（8）啮合。
3.如权利要求1所述的数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，其特征在于：所述的轴向定位爪（3）上对称设有定位钉（17），定位钉（17）分别与对应位置的待加工曲轴接触。
4.如权利要求2所述的数控铣端面钻中心孔机床的曲轴定位机构，其特征在于：所述的液压油缸（7）的活塞连接活塞杆（10），活塞杆（10）伸出液压油缸（7），在活塞杆（10）端头的移动位置处分别设有位置传感器（12）。
5.采用权利要求2所述的曲轴定位机构对曲轴的定位方法，其特征在于包括以下步骤：
1）先将待加工曲轴置于曲轴定位机构上，两端分别位于初始状态的左夹紧机构（1）和右夹紧机构（2）内，中间置于轴向定位爪（3）内；
2）启动左夹紧机构（1）和右夹紧机构（2），将曲轴两端预夹紧定位；
3）启动液压油缸（7），通过活塞带动齿条（8）直线运动，并通过啮合的齿轮（11）带动轴向定位爪（3）旋转，使轴向定位爪（3）的两端分别与曲轴的对应位置接触；
4）由于曲轴在轴向定位爪（3）的位置结构对称，故通过轴向定位爪（3）的旋转接触，提高了曲轴的定位精度。
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