CN113084213B - 一种油缸缸头车削工装及装夹方法 - Google Patents

一种油缸缸头车削工装及装夹方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油缸缸头车削工装及装夹方法,包括两爪卡盘,包括单动或联动的上卡爪和下卡爪;上夹紧组件,包括设置在上卡爪上的上夹紧座,所述上夹紧座下端设有多个上安装孔,所述上安装孔内活动设有上随动压紧器,所述上随动压紧器作用在夹持面上;下夹紧组件,包括设置在下卡爪上的下夹紧座,所述下夹紧座上端设有多个下安装孔,所述下安装孔内活动设有下随动压紧器,所述下随动压紧器作用在另一夹持面上,所述下夹紧座上端后侧设有后定位器,所述下夹紧座一侧设有侧定位器。具有结构设计合理、根据夹持面自适应调节、夹持稳定可靠、工装使用寿命长等优点。

Description

一种油缸缸头车削工装及装夹方法
技术领域:
本发明涉及油缸缸头加工技术领域,具体涉及一种油缸缸头车削工装及装夹方法,尤其是能够根据工件夹持面进行自适应调节装夹。
背景技术:
油缸在工程机械中有着广泛的应用。如图11所示是油缸缸头的毛坯件,如图12所示是油缸缸头的部分加工要求,毛坯件一般需要车削加工、铣削加工和镗孔加工,其中车削加工是第一道工序也是最重要的工序,主要对毛坯件的前端进行加工,具体包括孔、端面(基准面,图2中的B面)、圆柱面(图2中的A面)的加工。毛坯件车削加工时通常选用毛坯件的两侧面为夹持面,加工是通过车削工装将毛坯件装夹进行加工,现有工装虽然能够实现对毛坯件的夹持,但实际使用中存在一些问题,比较突出的是毛坯件的两个侧面(夹持面)不仅不平行,且单个侧面(夹持面)存在凹凸不平的问题,这直接导致工装很难将毛坯件稳定夹持,而夹持不稳定就会导致车削加工精度难以保证,尤其是当基准面(端面)加工精度无法达到要求时,后续加工工序难以实现。
为了使夹持更加稳定,使车削工装设计更加合理,并趋于完善,现有技术进行了各种尝试,试图使装置整体结构更加合理,然而总是存在一些未尽如人意之处,例如现有技术为了提高夹持稳定性通过增大夹持力来实现,这种解决方案虽然能够提高夹持的稳定性,但由于夹持面不平且夹持压力很大,不仅会造成夹持面压伤,而且还会严重影响工装的使用寿命,得不偿失。因此,有必要对现有车削工装进行改进,使其在不增大夹持力的情况下提高夹持稳定性。
需要说明的是,上述内容属于发明人的技术认知范畴,并不必然构成现有技术。
发明内容:
本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题,提供一种油缸缸头车削工装及装夹方法,具有结构设计合理、根据夹持面自适应调节、夹持稳定可靠、工装使用寿命长等优点。
本发明通过采取以下技术方案实现上述目的:
一种油缸缸头车削工装,包括:
两爪卡盘,包括单动或联动的上卡爪和下卡爪;
上夹紧组件,包括设置在上卡爪上的上夹紧座,所述上夹紧座下端设有多个上安装孔,所述上安装孔内活动设有上随动压紧器,所述上随动压紧器作用在夹持面上;
下夹紧组件,包括设置在下卡爪上的下夹紧座,所述下夹紧座上端设有多个下安装孔,所述下安装孔内活动设有下随动压紧器,所述下随动压紧器作用在另一夹持面上,所述下夹紧座上端后侧设有后定位器,所述下夹紧座一侧设有侧定位器。
所述上夹紧座下端设有三个上安装孔,三个所述上安装孔的相互之间的位置关系设计成三角形,所述下夹紧座上端设有三个下安装孔,三个所述下安装孔呈的相互之间的位置关系设计成三角形。
所述上随动压紧器与下随动压紧器结构相同,包括圆柱体,所述圆柱体一端设有球面凸起,另一端设置成锉刀面,所述球面凸起设置在上安装孔底部或下安装孔底部,所述锉刀面作用于夹持面上,所述圆柱体直径小于上安装孔直径或下安装孔直径,所述圆柱体侧面设有防脱凹槽,所述上夹紧座和下夹紧座上分别设有防脱螺纹孔,所述防脱螺纹孔内设有防脱螺丝,所述防脱螺丝与防脱凹槽配合对圆柱体轴向运动限位。
所述球面凸起与圆柱体端面接触面积小于所述圆柱体端面面积。
所述圆柱体、球面凸起和锉刀面一体加工成型。
所述后定位器包括设置在下夹紧座上端的后定位块,所述后定位块上设有V型开口用于对毛坯件进行定位,所述后定位块上设有便于调节的腰型孔A。
所述侧定位器包括设置在下夹紧座侧壁上的滑槽,所述滑槽上设有滑座,所述滑座通过螺钉紧固在滑槽内,所述滑座上竖向设有腰型孔B,所述腰型孔B内设有侧定位螺栓,所述侧定位螺栓通过螺母紧固在滑座上。
所述上夹紧座包括底座,所述底座下端中部设有安装孔,所述安装孔内设有连接板,所述连接板下端设有压板,所述压板下端设有所述上安装孔。
所述安装孔侧壁设计成球面,对应所述连接板侧壁设计成球面。
所述连接板通过紧固螺栓A与底座连接,所述压板通过紧固螺栓B与连接板连接。
一种油缸缸头车削工装的装夹方法,包括将毛坯件的两个侧面作为夹持面,其中一个夹持面命名为夹持面A,另一个夹持面命名为夹持面B,将毛坯件的夹持面A放置在下随动压紧器上,下随动压紧器在毛坯件的重力作用下根据夹持面A形状自动调整姿态;然后将毛坯件后端与后定位器接触进行后定位,将毛坯件与侧定位螺栓接触进行侧定位;定位完成后,驱动上卡爪向下运动或同时驱动上卡爪和下卡爪相向运动夹持毛坯件,上卡爪带动其上的上随动压紧器作用在夹持面B上,上随动压紧器在压力作用下根据夹持面B形状自动调整姿态,毛坯件夹持到位后完成装夹。
本发明采用上述技术方案,能够带来如下有益效果:
(1)通过设计可自由转动的上随动压紧器和下随动压紧器,可以实现根据夹持面的形状上随动压紧器和下随动压紧器自行调节姿态,使上随动压紧器和下随动压紧器能够与夹持面接触夹持,进而提高夹持稳定性;(2)通过设计三个上随动压紧器和三个下随动压紧器,且呈三角形设计,进一步增加夹持稳定性;(3)通过设计后定位板和侧定位器,使毛坯件定位更加精准,有助于提高装夹效率及加工精度。
附图说明:
图1为本发明车削工装的结构示意图;
图2为本发明车削工装的另一视角结构示意图;
图3为本发明下夹紧组件的俯视图;
图4为图3中的A-A向剖视图;
图5为图4中的X部局部放大图;
图6为本发明下随动压紧器的结构示意图;
图7为本发明下随动压紧器的另一视角结构示意图;
图8为本发明上压紧组角的爆炸图;
图9为本发明车削工装装夹毛坯件的结构示意图;
图10为毛坯件车削后的结构示意图;
图11为现有毛坯件的结构示意图;
图12为现有油缸缸头部分加工要求;
图中,1、两爪卡盘,101、上卡爪,102、下卡爪,2、上夹紧座,201、底座,202、安装孔,203、连接板,204、压板,205、紧固螺栓A,206、紧固螺栓B,3、上安装孔,4、上随动压紧器,5、下夹紧座,6、下安装孔,7、下随动压紧器,8、后定位器,801、后定位块,802、V型开口,803、腰型孔A,9、侧定位器,901、滑槽,902、滑座,903、螺钉,904、腰型孔B,905、侧定位螺栓,906、螺母,10、圆柱体,11、球面凸起,12、锉刀面,13、防脱凹槽,14、防脱螺纹孔,15、防脱螺丝,16、毛坯件,17、车削产品,18、基准面,19、夹持面,20、夹持面A,21、夹持面B。
具体实施方式:
为了更清楚的阐释本发明的整体构思,下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
在本发明中,术语“上”、“下”、“轴向”、“上端”、“下端”、“后侧”、“A”、“B”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“设有”、“设置”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解,例如,“设有”和“设置”可以是固定安装,也可以是可拆卸安装,或成一体;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,需要说明的是两爪卡盘结构原理是现有的,上卡爪及下卡爪的驱动方式直接采用现有技术即可。
如图1-10所示,一种油缸缸头车削工装,包括:
两爪卡盘1,包括单动或联动的上卡爪101和下卡爪102;
上夹紧组件,包括设置在上卡爪101上的上夹紧座2,所述上夹紧座2下端设有多个上安装孔3,所述上安装孔3内活动设有上随动压紧器4,所述上随动压紧器4作用在夹持面19上;
下夹紧组件,包括设置在下卡爪102上的下夹紧座5,所述下夹紧座5上端设有多个下安装孔6,所述下安装孔6内活动设有下随动压紧器7,所述下随动压紧器7作用在另一夹持面19上,所述下夹紧座5上端后侧设有后定位器8,所述下夹紧座5一侧设有侧定位器9。通过设计可自由转动一定角度的上随动压紧器4和下随动压紧器7,可以实现根据夹持面19的形状上随动压紧器4和下随动压紧器7自行调节姿态,使上随动压紧器4和下随动压紧器7能够与夹持面19接触夹持,相当于实现局部面接触夹持,提高夹持稳定性,进而实现无需额外增加压力即可增大夹持稳定性,提高了加工精度,延长工装使用寿命。
(3)通过设计后定位板和侧定位器,使毛坯件定位更加精准,有助于提高装夹效率及加工精度。
所述上夹紧座2下端设有三个上安装孔3,三个所述上安装孔3的相互之间的位置关系设计成三角形,所述下夹紧座5上端设有三个下安装孔6,三个所述下安装孔6的相互之间的位置关系设计成三角形。通过设计三个上随动压紧器4和三个下随动压紧器7,且呈三角形设计,充分利用三角形的稳定性原理,进一步增加夹持稳定性。
所述上随动压紧器4与下随动压紧器7结构相同,包括圆柱体10,所述圆柱体10一端设有球面凸起11,另一端设置成锉刀面12,所述球面凸起11设置在上安装孔3底部或下安装孔6底部,所述锉刀面12作用于夹持面19上,所述圆柱体10直径小于上安装孔3直径或下安装孔6直径,所述圆柱体10侧面设有防脱凹槽13,所述上夹紧座2和下夹紧座5上分别设有防脱螺纹孔14,所述防脱螺纹孔14内设有防脱螺丝15,所述防脱螺丝15与防脱凹槽13配合对圆柱体10轴向运动限位。通过采用圆柱体10和球面凸起11结构即可实现在安装孔内的自由转动,然后通过防脱螺丝15和防脱凹槽13配合实现防脱落,这种结构设计既满足了上随动压紧器4和下随动压紧器7对旋转的要求,又能防止脱落,整体结构设计简单合理。通过设计锉刀面12能够增大与夹持面的摩擦力,进一步提高夹持稳定性。
所述球面凸起11与圆柱体10端面接触面积小于所述圆柱体10端面面积。球面凸起11起到支点作用,便于调节姿态。
所述圆柱体10、球面凸起11和锉刀面12一体加工成型。增强结构强度。
所述后定位器8包括设置在下夹紧座5上端的后定位块801,所述后定位块801上设有V型开口802用于对毛坯件16进行定位,所述后定位块801上设有便于调节的腰型孔A803。起到对毛坯件16后端定位的目的,便于提高装夹精度和效率。
所述侧定位器9包括设置在下夹紧座5侧壁上的滑槽901,所述滑槽901上设有滑座902,所述滑座902通过螺钉903紧固在滑槽901内,所述滑座902上竖向设有腰型孔B904,所述腰型孔B904内设有侧定位螺栓905,所述侧定位螺栓905通过螺母906紧固在滑座902上。对毛坯件16侧面进行定位,与后定位配合实现精准定位夹持,进而确保装夹精度。
所述上夹紧座2包括底座201,所述底座201下端中部设有安装孔202,所述安装孔202内设有连接板203,所述连接板203下端设有压板206,所述压板206下端设有所述上安装孔3。将上夹紧座2设计成分体的底座201、连接板203和压板204结构,有助于降低加工难度。
所述安装孔202侧壁设计成球面,对应所述连接板203侧壁设计成球面。球面装配及精度更高,提高装配精度和效率。
所述连接板203通过紧固螺栓A205与底座201连接,所述压板204通过紧固螺栓B206与连接板203连接。紧固螺栓连接简单可靠。
一种油缸缸头车削工装的装夹方法,包括将毛坯件16的两个侧面作为夹持面19,其中一个夹持面19命名为夹持面A20,另一个夹持面19命名为夹持面B21,将毛坯件16的夹持面A20放置在下随动压紧器7上,下随动压紧器7在毛坯件16的重力作用下根据夹持面A20形状自动调整姿态;然后将毛坯件16后端与后定位器8接触进行后定位,将毛坯件16与侧定位螺栓905接触进行侧定位;定位完成后,驱动上卡爪101向下运动或同时驱动上卡爪101和下卡爪102相向运动夹持毛坯件16,上卡爪101带动其上的上随动压紧器4作用在夹持面B21上,上随动压紧器4在压力作用下根据夹持面B21形状自动调整姿态,毛坯件16夹持到位后完成装夹。最后通过车床(现有技术)对毛坯件16进行车削加工,其中需要加工出基准面18、圆柱面、孔等,车削产品17如图10所示。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制,对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种油缸缸头车削工装,包括两爪卡盘,包括单动或联动的上卡爪和下卡爪,其特征在于,还包括:
上夹紧组件,包括设置在上卡爪上的上夹紧座,所述上夹紧座下端设有多个上安装孔,所述上安装孔内活动设有上随动压紧器,所述上随动压紧器作用在夹持面上;
下夹紧组件,包括设置在下卡爪上的下夹紧座,所述下夹紧座上端设有多个下安装孔,所述下安装孔内活动设有下随动压紧器,所述下随动压紧器作用在另一夹持面上,所述下夹紧座上端后侧设有后定位器,所述下夹紧座一侧设有侧定位器;
所述上随动压紧器与下随动压紧器结构相同,包括圆柱体,所述圆柱体一端设有球面凸起,另一端设置成锉刀面,所述球面凸起设置在上安装孔底部或下安装孔底部,所述锉刀面作用于夹持面上,所述圆柱体直径小于上安装孔直径或下安装孔直径,所述圆柱体侧面设有防脱凹槽,所述上夹紧座和下夹紧座上分别设有防脱螺纹孔,所述防脱螺纹孔内设有防脱螺丝,所述防脱螺丝与防脱凹槽配合对圆柱体轴向运动限位。
2.根据权利要求1所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述上夹紧座下端设有三个上安装孔,三个所述上安装孔的相互之间的位置关系设计成三角形,所述下夹紧座上端设有三个下安装孔,三个所述下安装孔的相互之间的位置关系设计成三角形。
3.根据权利要求1或2所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述球面凸起与圆柱体端面接触面积小于所述圆柱体端面面积。
4.根据权利要求3所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述圆柱体、球面凸起和锉刀面一体加工成型。
5.根据权利要求1或4所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述后定位器包括设置在下夹紧座上端的后定位块,所述后定位块上设有V型开口用于对毛坯件进行定位,所述后定位块上设有便于调节的腰型孔A。
6.根据权利要求5所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述侧定位器包括设置在下夹紧座侧壁上的滑槽,所述滑槽上设有滑座,所述滑座通过螺钉紧固在滑槽内,所述滑座上竖向设有腰型孔B,所述腰型孔B内设有侧定位螺栓,所述侧定位螺栓通过螺母紧固在滑座上。
7.根据权利要求1或6所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述上夹紧座包括底座,所述底座下端中部设有安装孔,所述安装孔内设有连接板,所述连接板下端设有压板,所述压板下端设有所述上安装孔。
8.根据权利要求7所述的一种油缸缸头车削工装,其特征在于,所述安装孔侧壁设计成球面,对应所述连接板侧壁设计成球面,所述连接板通过紧固螺栓A与底座连接,所述压板通过紧固螺栓B与连接板连接。
9.一种油缸缸头车削工装的装夹方法,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的一种油缸缸头车削工装,包括如下步骤,将毛坯件的两个侧面作为夹持面,其中一个夹持面命名为夹持面A,另一个夹持面命名为夹持面B,将毛坯件的夹持面A放置在下随动压紧器上,下随动压紧器在毛坯件的重力作用下根据夹持面A形状自动调整姿态;然后将毛坯件后端与后定位器接触进行后定位,将毛坯件与侧定位螺栓接触进行侧定位;定位完成后,驱动上卡爪向下运动或同时驱动上卡爪和下卡爪相向运动夹持毛坯件,上卡爪带动其上的上随动压紧器作用在夹持面B上,上随动压紧器在压力作用下根据夹持面B形状自动调整姿态,毛坯件夹持到位后完成装夹。
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Denomination of invention: A kind of turning tooling and clamping method for oil cylinder head

Effective date of registration: 20221223

Granted publication date: 20211012

Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Jinan Branch

Pledgor: Zhangqiu Baohua Forging Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980027495

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