CN114161100B - 一种曲柄加工系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲柄加工系统及加工方法，所述钻孔装置用于给曲柄的前端和后端钻孔，所述粗加工装置用于粗加工曲柄，所述精加工装置用于精加工曲柄，所述曲柄打磨装置用于打磨曲柄。本发明通过两组夹板分别打磨曲轴的两个部位，同时每个部位有两个与砂纸接触的接触面，打磨速度快，解决了现有设备打磨曲轴的速度较慢的问题；钻孔装置一次装夹能对两端分别钻孔、粗加工装置一次装夹能完成钻孔、扩孔和端面的粗加工、精加工装置一次装夹能完成半径镗、精镗和端面的精加工，一个装置一次装夹对应多种工序，减少了转运和装夹次数，提高了生产效率和加工精度，解决了现有设备加工工序单一的问题。

Description

一种曲柄加工系统及加工方法

技术领域

本发明涉及曲轴加工领域，尤其是一种曲柄加工系统及加工方法。

背景技术

现有的曲轴都是曲轴不动，砂轮转动，是通过砂轮与曲轴表面接触来打磨曲轴。这种打磨方式在打磨时只有一个转动的砂轮，且砂轮与曲轴只有一个接触面，所以打磨的速度较慢。同时打磨圆锥面的精度较差。同时曲柄生产过程中的每个设备只能进行一种工序的加工，总成了曲柄在生产过程中转运次数多，造成了曲柄的生产效率下降。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种曲柄加工系统及加工方法，解决了解决了现有设备打磨曲轴的速度较慢的问题，解决了现有设备加工工序单一的问题。

一种曲柄加工系统，包括：曲柄打磨装置、钻孔装置、粗加工装置和精加工装置，所述钻孔装置用于给曲柄的前端和后端钻孔，所述粗加工装置用于粗加工曲柄，所述精加工装置用于精加工曲柄，所述曲柄打磨装置用于打磨曲柄。

进一步地，所述钻孔装置包括第二机架、第一驱动装置、第二主轴头、第一钻刀、固定板、支撑柱、第四气缸、旋转气缸、压板、第五气缸、第一连接杆、凹形压板和第二连接杆，所述第二机架上方与固定板固定连接，所述固定板形成有第一通孔，两个支撑柱分别位于第一通孔的左右两侧，所述支撑柱与固定板前侧固定连接；所述第四气缸和第五气缸分别位于固定板的左右两侧，所述第四气缸的缸体与固定板前侧固定连接，所述第五气缸与固定板后侧固定连接，所述第五气缸的活塞杆与第一连接杆转动连接，所述第一连接杆与第二连接杆转动连接，所述第二连接杆与固定板转动连接，所述第一连接杆左侧与凹形压板固定连接；所述压板位于固定板前侧并与固定板转动连接，所述旋转气缸驱动压板转动；两个第二主轴头分别位于第一通孔的前后两侧，所述第二主轴头驱动第一钻刀转动，所述第一驱动装置驱动第二主轴头前后移动。

进一步地，所述粗加工装置包括第一车床、第一主轴、第一安装箱、第一推拉装置、第一夹具、固定块、第二驱动装置、第三驱动装置、安装板、第二钻刀、第一车刀、第二车刀、第六气缸、第七气缸和定位柱，所述第一车床的第一主轴与第一安装箱固定连接，所述第一安装箱形成有锥形孔，所述第一安装箱与固定块固定连接，所述固定块形成有第二通孔，所述第二通孔与锥形孔相连通，所述第一夹具穿过锥形孔，所述第一推拉装置驱动第一夹具左右移动，所述固定块右侧端面形成有定位槽，所述定位槽的槽底形成有加工槽；所述第七气缸位于固定块后侧，所述第七气缸的缸体相对第一车床的机架位置固定，所述第二驱动装置驱动第三驱动装置左右移动，所述第三驱动装置驱动安装板前后移动，所述安装板位于固定块右侧，所述安装板上方与第一车刀、第二车刀、第六气缸和第七气缸的缸体固定连接，所述固定块右侧与定位柱固定连接；所述第一夹具包括柱形部和锥形部，所述柱形部和锥形部一体成型，所述柱形部和锥形部分别形成有孔，所述柱形部的孔和锥形部的孔相连通，所述第一夹具形成有多条第一缝隙，所述第一缝隙从锥形部的端部延伸至柱形部。

进一步地，所述精加工装置包括第二车床、第二主轴、第二安装箱、第二推拉装置、滑块、单爪卡盘、安装块、压柱、第四驱动装置、第五驱动装置、第二安装板、第三车刀、第一镗刀、第二镗刀、第八气缸和第二夹具，所述第二车床的第二主轴与第二安装箱固定连接，所述第二安装箱与单爪卡盘固定连接，所述安装块与单爪卡盘固定连接，所述第二夹具插入安装块，所述第二夹具下端相对安装块固定，所述第二夹具从上到下分别形成有夹紧通孔和定位通孔，所述第二夹具侧面形成有第二缝隙，所述夹紧通孔与第二缝隙相连通，所述安装块形成有第三通孔，所述压柱位于第三通孔中并与第三通孔内壁滑动连接，所述单爪卡盘的卡爪位于压柱上方，所述压柱位于第二缝隙上方，所述滑块在定位通孔中并与定位通孔内壁滑动连接，所述第二推拉装置位于第二安装箱内，所述第二推拉装置驱动滑块相对定位通孔移动，所述定位通孔的轴线与第二主轴的旋转轴重合；所述第四驱动装置安装在第二车床的机架上方，所述第四驱动装置驱动第五驱动装置左右移动，所述第五驱动装置驱动第二安装板前后移动，所述第三车刀、第一镗刀和第二镗刀分别固定在第二安装板上方，所述第二安装板上方与第八气缸的缸体固定连接。

进一步地，所述曲柄打磨装置包括第一机架、主轴头、第一固定架、夹板、第三气缸和砂纸，所述夹板与第一固定架转动连接，两个夹板相互靠近的一侧分别设置有砂纸，所述第三气缸的活塞杆和缸体分别与不同的夹板转动连接，所述主轴头与第一机架固定连接，所述主轴头驱动曲柄转动，所述砂纸用于打磨曲柄。

进一步地，还包括第一顶尖、限位钩、第一移动板、尾座、第二顶尖和第二气缸，所述主轴头与第一机架固定连接，所述主轴头的主轴与第一顶尖固定连接，所述限位钩与主轴头固定连接，所述第一轨道与第一机架固定连接，所述第一移动板与第一轨道滑动连接，所述尾座与第一移动板固定连接，所述第二顶尖与尾座转动连接，所述第二气缸的缸体与第一移动板固定连接，所述第二气缸的活塞杆与第一机架固定，所述第一顶尖和第二顶尖的轴线位于同一条直线。

进一步地，还包括第二轨道、第一气缸、第二移动板、丝杠、第二电机、第三轨道、第一移动块和丝母，所述第二轨道与第一机架固定连接，所述第二移动板与第二轨道滑动连接，所述第一气缸的缸体与第一机架固定连接，所述第一气缸的活塞杆与第二移动板固定连接，所述第三轨道与第二移动板固定连接，所述第一移动块与第三轨道滑动连接，所述第一移动块与丝母固定连接，所述丝杠穿过丝母并驱动丝母转动，所述丝杠两端分别与第二移动板转动连接，所述第二电机驱动丝杠转动；

两个夹板分别对应一个第一移动块和第一固定架，所述第一移动块形成有第四通孔，所述丝杠穿过第四通孔。

进一步地，还包括第一电机、第二固定架、第一转盘、从动轮、主动轮、第一转动轴、限位杆和砂纸卷，所述第二固定架与第一机架固定连接，所述第一转盘与第二固定架转动连接，所述砂纸卷套装在第一转盘外侧，所述第一转动轴与第二固定架转动连接，所述主动轮与第一转动轴固定连接，所述第一电机驱动第一转动轴转动，所述从动轮与第二固定架转动连接，所述砂纸位于从动轮和主动轮之间，所述砂纸两侧分别与从动轮和主动轮接触；所述第一转盘两侧分别与限位杆固定，所述砂纸卷位于限位杆之间，所述限位杆与第一转盘可拆卸连接；

还包括压力传感器，所述压力传感器位于夹板和软垫之间并与夹板固定连接；

还包括第一限位钩、软垫和导向轮，两个夹板相互靠近的一侧分别与软垫固定连接，所述夹板远离第三气缸的一侧与第一限位钩固定连接，所述导向轮位于两个夹板之间并与下方的夹板转动连接，所述主动轮驱动砂纸从砂纸卷依次经过上方夹板的第一限位钩、上方夹板的软垫、导向轮、下方夹板的软垫、下方夹板的第一限位钩和从动轮。

一种使用曲柄加工系统的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1：铸造曲柄；

步骤S2：使用车床车削曲柄的轴部；

步骤S3：使用铣床在轴部加工键槽；

步骤S4：使用滚丝机在轴部的末端滚螺纹；

步骤S5：对曲柄热处理；

步骤S6：使用钻孔装置在曲柄的轴部和连接部分别加工出盲孔；

步骤S7：使用粗加工装置先在连接部加工出曲柄通孔，然后粗车连接部的端面，最后对通孔进行车孔；

步骤S8：使用精加工装置先精车连接部的端面，然后对通孔进行半精镗，最后对通孔进行精镗；

步骤S9：将曲柄装配成曲轴；

步骤S10：使用曲柄打磨装置打磨曲柄。

进一步地，所述步骤S10包括以下步骤：

步骤S101：将曲轴与主轴头的主轴固定；

步骤S102：主轴头驱动主轴和曲轴转动；

步骤S103：第一气缸驱动夹板向靠近曲轴方向移动，直至曲轴的曲柄的轴部位于两个夹板之间；

步骤S104：第三气缸驱动两个夹板远离第三气缸的一端相互靠近，直至曲柄的轴部上下均与砂纸接触；

步骤S105：第二移动板带动砂纸沿轴部的轴向向远离曲柄的连接部的方向移动，当砂纸运动到轴部的末端时，第三气缸驱动两个夹板远离第三气缸的一端相互远离，直至砂纸脱离与轴部的接触；

步骤S106：第二移动板带动砂纸沿轴部的轴向向靠近曲柄的连接部的方向移动，第一电机驱动主动轮转动，主动轮驱动使用过的砂纸离开软垫；

步骤S107：重复步骤S4到步骤S6，直至曲柄的轴部的粗糙度达到要求；

步骤S108：主轴停转，将曲轴从主轴拆下。

本发明具有如下优点：通过两组夹板分别打磨曲轴的两个部位，同时每个部位有两个与砂纸接触的接触面，打磨速度快，解决了现有设备打磨曲轴的速度较慢的问题；钻孔装置一次装夹能对两端分别钻孔、粗加工装置一次装夹能完成钻孔、扩孔和端面的粗加工、精加工装置一次装夹能完成半径镗、精镗和端面的精加工，一个装置一次装夹对应多种工序，减少了转运和装夹次数，提高了生产效率和加工精度，解决了现有设备加工工序单一的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：曲柄打磨装置的主视结构示意图(部分部件未示出)；

图2：曲柄打磨装置的俯视结构示意图；

图3：曲柄打磨装置的侧视剖视结构示意图；

图4：打磨时夹板的结构示意图；

图5：从动轮和主动轮的主视结构示意图。

图6：钻孔装置的主视结构示意图；

图7：钻孔装置的侧视剖视结构示意图；

图8：钻孔装置的俯视结构示意图；

图9：粗加工装置的主视局部剖视结构示意图；

图10：粗加工装置的俯视结构示意图；

图11：粗加工装置的侧视剖视结构示意图；

图12：第一夹具的立体结构示意图；

图13：精加工装置的主视局部剖视结构示意图；

图14：精加工装置的俯视结构示意图；

图15：第二夹具的立体结构示意图；

图16：曲轴的局部剖视结构示意图；

图17：曲柄的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1到图17所示，本实施例提供了一种曲柄加工系统，包括：曲柄打磨装置、钻孔装置、粗加工装置和精加工装置，所述钻孔装置用于给曲柄21的前端和后端钻孔，所述粗加工装置用于粗加工曲柄21，所述精加工装置用于精加工曲柄21，所述曲柄打磨装置用于打磨曲柄21。

进一步地，所述钻孔装置包括第二机架31、第一驱动装置32、第二主轴头33、第一钻刀331、固定板34、支撑柱341、第四气缸35、旋转气缸36、压板361、第五气缸37、第一连接杆38、凹形压板381和第二连接杆39，所述第二机架31上方与固定板34固定连接，所述固定板34形成有第一通孔342，两个支撑柱341分别位于第一通孔342的左右两侧，所述支撑柱341与固定板34前侧固定连接；所述第四气缸35和第五气缸37分别位于固定板34的左右两侧，所述第四气缸35的缸体与固定板34前侧固定连接，所述第五气缸37与固定板34后侧固定连接，所述第五气缸37的活塞杆与第一连接杆38转动连接，所述第一连接杆38与第二连接杆39转动连接，所述第二连接杆39与固定板34转动连接，所述第一连接杆38左侧与凹形压板381固定连接；所述压板361位于固定板34前侧并与固定板34转动连接，所述旋转气缸36驱动压板361转动；两个第二主轴头33分别位于第一通孔342的前后两侧，所述第二主轴头33驱动第一钻刀331转动，所述第一驱动装置32驱动第二主轴头33前后移动。

进一步地，所述粗加工装置包括第一车床41、第一主轴42、第一安装箱421、第一推拉装置422、第一夹具43、固定块44、第二驱动装置45、第三驱动装置46、安装板47、第二钻刀471、第一车刀472、第二车刀473、第六气缸474、第七气缸48和定位柱49，所述第一车床41的第一主轴42与第一安装箱421固定连接，所述第一安装箱421形成有锥形孔423，所述第一安装箱421与固定块44固定连接，所述固定块44形成有第二通孔443，所述第二通孔443与锥形孔423相连通，所述第一夹具43穿过锥形孔423，所述第一推拉装置422驱动第一夹具43左右移动，所述固定块44右侧端面形成有定位槽441，所述定位槽441的槽底形成有加工槽442；所述第七气缸48位于固定块44后侧，所述第七气缸48的缸体相对第一车床41的机架位置固定，所述第二驱动装置45驱动第三驱动装置46左右移动，所述第三驱动装置46驱动安装板47前后移动，所述安装板47位于固定块44右侧，所述安装板47上方与第一车刀472、第二车刀473、第六气缸474和第七气缸48的缸体固定连接，所述固定块44右侧与定位柱49固定连接；所述第一夹具43包括柱形部431和锥形部432，所述柱形部431和锥形部432一体成型，所述柱形部431和锥形部432分别形成有孔，所述柱形部431的孔和锥形部432的孔相连通，所述第一夹具43形成有多条第一缝隙433，所述第一缝隙433从锥形部432的端部延伸至柱形部431。

进一步地，所述精加工装置包括第二车床51、第二主轴52、第二安装箱53、第二推拉装置531、滑块532、单爪卡盘54、安装块55、压柱552、第四驱动装置56、第五驱动装置57、第二安装板58、第三车刀581、第一镗刀582、第二镗刀583、第八气缸584和第二夹具59，所述第二车床51的第二主轴52与第二安装箱53固定连接，所述第二安装箱53与单爪卡盘54固定连接，所述安装块55与单爪卡盘54固定连接，所述第二夹具59插入安装块55，所述第二夹具59下端相对安装块55固定，所述第二夹具59从上到下分别形成有夹紧通孔591和定位通孔592，所述第二夹具59侧面形成有第二缝隙593，所述夹紧通孔591与第二缝隙593相连通，所述安装块55形成有第三通孔551，所述压柱552位于第三通孔551中并与第三通孔551内壁滑动连接，所述单爪卡盘54的卡爪541位于压柱552上方，所述压柱552位于第二缝隙593上方，所述滑块532在定位通孔592中并与定位通孔592内壁滑动连接，所述第二推拉装置531位于第二安装箱53内，所述第二推拉装置531驱动滑块532相对定位通孔592移动，所述定位通孔592的轴线与第二主轴52的旋转轴重合；所述第四驱动装置56安装在第二车床51的机架上方，所述第四驱动装置56驱动第五驱动装置57左右移动，所述第五驱动装置57驱动第二安装板58前后移动，所述第三车刀581、第一镗刀582和第二镗刀583分别固定在第二安装板58上方，所述第二安装板58上方与第八气缸584的缸体固定连接。

进一步地，所述曲柄打磨装置包括第一机架11、主轴头12、第一固定架152、夹板16、第三气缸164和砂纸18，所述夹板16与第一固定架152转动连接，两个夹板16相互靠近的一侧分别设置有砂纸18，所述第三气缸164的活塞杆和缸体分别与不同的夹板16转动连接，所述主轴头12与第一机架11固定连接，所述主轴头12驱动曲柄21转动，所述砂纸18用于打磨曲柄21。

进一步地，还包括第一顶尖122、限位钩123、第一移动板13、尾座131、第二顶尖132和第二气缸133，所述主轴头12与第一机架11固定连接，所述主轴头12的主轴121与第一顶尖122固定连接，所述限位钩123与主轴头12固定连接，所述第一轨道111与第一机架11固定连接，所述第一移动板13与第一轨道111滑动连接，所述尾座131与第一移动板13固定连接，所述第二顶尖132与尾座131转动连接，所述第二气缸133的缸体与第一移动板13固定连接，所述第二气缸133的活塞杆与第一机架11固定，所述第一顶尖122和第二顶尖132的轴线位于同一条直线。

进一步地，还包括第二轨道112、第一气缸113、第二移动板14、丝杠141、第二电机142、第三轨道143、第一移动块15和丝母151，所述第二轨道112与第一机架11固定连接，所述第二移动板14与第二轨道112滑动连接，所述第一气缸113的缸体与第一机架11固定连接，所述第一气缸113的活塞杆与第二移动板14固定连接，所述第三轨道143与第二移动板14固定连接，所述第一移动块15与第三轨道143滑动连接，所述第一移动块15与丝母151固定连接，所述丝杠141穿过丝母151并驱动丝母151转动，所述丝杠141两端分别与第二移动板14转动连接，所述第二电机142驱动丝杠141转动；

两个夹板16分别对应一个第一移动块15和第一固定架152，所述第一移动块15形成有第四通孔150，所述丝杠141穿过第四通孔150。

进一步地，还包括第一电机114、第二固定架17、第一转盘171、从动轮172、主动轮173、第一转动轴174、限位杆175和砂纸卷19，所述第二固定架17与第一机架11固定连接，所述第一转盘171与第二固定架17转动连接，所述砂纸卷19套装在第一转盘171外侧，所述第一转动轴174与第二固定架17转动连接，所述主动轮173与第一转动轴174固定连接，所述第一电机114驱动第一转动轴174转动，所述从动轮172与第二固定架17转动连接，所述砂纸18位于从动轮172和主动轮173之间，所述砂纸18两侧分别与从动轮172和主动轮173接触；所述第一转盘171两侧分别与限位杆175固定，所述砂纸卷19位于限位杆175之间，所述限位杆175与第一转盘171可拆卸连接；

还包括压力传感器165，所述压力传感器165位于夹板16和软垫162之间并与夹板16固定连接；

还包括第一限位钩161、软垫162和导向轮163，两个夹板16相互靠近的一侧分别与软垫162固定连接，所述夹板16远离第三气缸164的一侧与第一限位钩161固定连接，所述导向轮163位于两个夹板16之间并与下方的夹板16转动连接，所述主动轮173驱动砂纸18从砂纸卷19依次经过上方夹板16的第一限位钩161、上方夹板16的软垫162、导向轮163、下方夹板16的软垫162、下方夹板16的第一限位钩161和从动轮172。

一种使用曲柄加工系统的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1：铸造曲柄21；

步骤S2：使用车床车削曲柄21的轴部211；

步骤S3：使用铣床在轴部211加工键槽213；

步骤S4：使用滚丝机在轴部211的末端滚螺纹；

步骤S5：对曲柄21热处理；

步骤S6：使用钻孔装置在曲柄21的轴部211和连接部212分别加工出盲孔；

步骤S7：使用粗加工装置先在连接部212加工出曲柄通孔215，然后粗车连接部212的端面，最后对通孔215进行车孔；

步骤S8：使用精加工装置先精车连接部212的端面，然后对通孔215进行半精镗，最后对通孔215进行精镗；

步骤S9：将曲柄21装配成曲轴2；

步骤S10：使用曲柄打磨装置打磨曲柄21。

进一步地，所述步骤S10包括以下步骤：

步骤S101：将曲轴2与主轴头12的主轴121固定；

步骤S102：主轴头12驱动主轴121和曲轴2转动；

步骤S103：第一气缸113驱动夹板16向靠近曲轴2方向移动，直至曲轴2的曲柄21的轴部211位于两个夹板16之间；

步骤S104：第三气缸164驱动两个夹板16远离第三气缸164的一端相互靠近，直至曲柄21的轴部211上下均与砂纸18接触；

步骤S105：第二移动板14带动砂纸18沿轴部211的轴向向远离曲柄21的连接部212的方向移动，当砂纸18运动到轴部211的末端时，第三气缸164驱动两个夹板16远离第三气缸164的一端相互远离，直至砂纸18脱离与轴部211的接触；

步骤S106：第二移动板14带动砂纸18沿轴部211的轴向向靠近曲柄21的连接部212的方向移动，第一电机114驱动主动轮173转动，主动轮173驱动使用过的砂纸18离开软垫162；

步骤S107：重复步骤S4到步骤S6，直至曲柄21的轴部211的粗糙度达到要求；

步骤S108：主轴121停转，将曲轴2从主轴121拆下。

工作原理：

本装置可以加工多种不同的曲柄。以下以图16中的曲轴2为例，说明本装置的工作原理。其中，图16中的曲轴2包括两个曲柄21和一个连杆22，连杆22位于两个曲柄21之间，连杆22通过销轴23分别与两个曲柄21转动连接。曲柄21包括轴部211和连接部212，轴部211和连接部212一体成型，轴部211末端开设有盲孔，轴部211侧面开设有键槽213，轴部211可以包括圆锥面214，连接部212形成有曲柄通孔215。其中，所述砂纸卷19包括砂纸18。

步骤S1：铸造曲柄21。

步骤S2：使用车床车削曲柄21的轴部211，轴部211形成有圆锥面214。

步骤S3：使用铣床在轴部211加工出键槽213。

步骤S4：使用滚丝机在轴部211的末端滚螺纹。

步骤S5：对曲柄21热处理，硬化层0.6到0.8mm，淬火回火硬度50-55HRC。螺纹高频退火，硬度30-40HRC。

步骤S6：使用钻孔装置在曲柄21的轴部211和连接部212分别加工出盲孔，具体步骤如下：

步骤S61：将曲柄21的轴部211插入第一通孔342中，使连接部212与固定板34接触，第四气缸35的活塞杆将曲柄21推到指定位置，之后旋转气缸36驱动压板361转动，压板361与连接部212的上部接触；最后，第五气缸37的活塞杆伸出，将凹形压板381与连接部212接触，直至凹形压板381将连接部212压紧在固定板34表面，完成了曲柄21相对固定板34的定位和固定。

步骤S62：第二主轴头33驱动第一钻刀331转动，第一驱动装置32驱动第一钻刀331靠近曲柄21；其中，两个第一钻刀331可以同时或者交替钻孔；

步骤S63：钻孔完成后，第一驱动装置32驱动第二主轴头33远离曲柄21，第二主轴头33停转；第四气缸35、旋转气缸36和第五气缸37复位，将固定板34松开，然后将曲柄21转运到粗加工装置。

步骤S7：使用粗加工装置先在连接部212加工出曲柄通孔215，然后粗车连接部212的端面，最后对通孔215进行车孔，具体步骤如下：

步骤S71：将曲柄21的轴部211插入第二通孔443中，第七气缸48的活塞杆伸出，驱动曲柄21转动，使连接部212的侧面一侧与连接部212接触，另一侧与第七气缸48的活塞杆接触；

步骤S72：之后第六气缸474的活塞杆向外伸出与连接板212接触，驱动曲柄21向左运动插入定位槽441中，定位槽441使曲柄21不能转动，之后第六气缸474的活塞杆复位；

步骤S73：第一推拉装置422驱动第一夹具43向左运动，锥形孔423压缩锥形部432，第一缝隙433缩小，锥形部432收缩夹紧轴部211，从而将曲轴21轴向固定；

步骤S74：第一主轴42带动曲轴21转动；

步骤S75：第二驱动装置45和第三驱动装置46驱动第二钻刀471与连接部212接触，在连接部212加工出曲柄通孔215，其中曲柄通孔215的轴线与第一主轴42的旋转轴重合；

步骤S76：第二驱动装置45和第三驱动装置46驱动第二车刀473与图9中的连接部212的右侧面接触，粗车连接部212的右侧面；

步骤S77：第二驱动装置45和第三驱动装置46驱动第一车刀472伸入曲柄通孔215中，对曲柄通孔215进行扩孔；

步骤S78：第二驱动装置45和第三驱动装置46复位，第一主轴42停转，第一推拉装置422复位将第一夹具43和曲柄21向外推出，第一夹具43停止夹紧轴部211，最后将曲柄21转运到精加工装置。

步骤S8：使用精加工装置先精车连接部212的端面，然后对曲柄通孔215进行半精镗，最后对通孔215进行精镗，具体步骤如下：

步骤S81：第八气缸584将轴部211推入夹紧通孔591中，将曲柄通孔215套在滑块532外侧，完成曲柄21的定位，之后第八气缸584的活塞杆复位；其中，轴部211和夹紧通孔591的直径相等，曲柄通孔215和滑块532的直径相等；

步骤S82：卡爪541向下运动，驱动压柱552向下运动缩小第二缝隙593，从而使夹紧通孔591将轴部211夹紧固定，第二推拉装置531驱动滑块532向左运动，直至滑块532离开曲柄通孔215内部；

步骤S83：第四驱动装置56和第五驱动装置57驱动第三车刀581与连接部212端面接触，对连接部212端面进行精车；

步骤S84：第四驱动装置56和第五驱动装置57驱动第一镗刀582与曲柄通孔215内壁接触，对曲柄通孔215内壁进行半精镗；

步骤S85：第四驱动装置56和第五驱动装置57驱动第二镗刀583与曲柄通孔215内壁接触，对曲柄通孔215内壁进行精镗；

步骤S86：卡爪541向上复位，将曲柄21从第二夹具59中拿出。

步骤S9：将曲柄21、连杆22和销轴23等部件装配，最终装配成曲轴2；

步骤S10：使用曲柄打磨装置打磨曲柄21，具体步骤如下：

步骤S101：将曲轴2放在第一顶尖122和第二顶尖132之间，将限位钩123插入键槽213中。第二气缸133驱动第一移动板13沿第一轨道111移动，直至第一顶尖122和第二顶尖132分别插入不同的曲柄21的盲孔中，第一顶尖122和第二顶尖132将曲轴2夹紧，从而限制曲轴2的轴向平移。

步骤S102：第一主轴头12驱动主轴121转动，限位钩123使曲轴2和主轴121同步转动。

步骤S103：第一气缸113驱动夹板16向靠近曲轴2方向移动，直至曲轴2的曲柄21的轴部211位于两个夹板16之间，第二电机142驱动丝杠141转动，从而将夹板16移动到靠近连接部212的指定位置；

步骤S104：第三气缸164伸长驱动两个夹板16远离第三气缸164的一端相互靠近，直至曲柄21的轴部211上下均与砂纸18接触后压力传感器165检测到达到预设压力，第三气缸164停止动作并保持此时的活塞杆位置。如图4所示，此时软垫162受压产生形变，从而增大软垫162与轴部211的接触面积。

步骤S105：第二移动板14带动夹板16和砂纸18沿轴部211的轴向，向远离曲柄21的连接部212的方向移动。当砂纸18运动到轴部211的末端时，第三气缸164的活塞杆收缩驱动两个夹板16远离第三气缸164的一端相互远离，直至砂纸18脱离与轴部211的接触；

步骤S106：第二移动板14带动砂纸18沿轴部211的轴向，向靠近曲柄21的连接部212的方向移动，在此过程中砂纸18不与轴部211接触。同时，第一电机114驱动主动轮173转动，主动轮173驱动使用过的砂纸18离开软垫162。

其中，两个软垫162之间存在一段长度的砂纸18。在第一次打磨时，此段砂纸18未被使用。所以当砂纸18运动时，这段未被使用的砂纸18移动到下方的软垫162上方。上方使用过的砂纸18运动到两个软垫162之间，与导向轮163接触。当第二次打磨后，砂纸18运动的距离比第一次打磨后运动的距离较长，从而使使用过的砂纸18离开软垫162和导向轮163。这时，软垫162和导向轮163均与未使用的砂纸18接触。如此通过砂纸18这样的交替运动的长度不同，从而将砂纸18完全利用，减少砂纸18的浪费。

其中，砂纸18的打磨面与主动轮173接触，主动轮173中间形成有防滑纹。如图6所示，主动轮173两侧形成有圆形的止挡板，止挡板用于止挡砂纸18，两个止挡板之间的距离大于砂纸18的宽度。这是因为在打磨过程中，砂纸18可能在主动轮173表面左右方向移动，两个止挡板给砂纸18留出足够的活动空间。从动轮172用于把砂纸18压在主动轮173上，保持砂纸18与主动轮173的接触。

其中，导向轮163两侧也形成有止挡板，止挡板之间的距离等于砂纸18的宽度，从而防止砂纸18左右移动。第一限位钩161也用于限制砂纸18左右移动，第一限位钩161可以采用安全扣。

其中，一个第一转盘171两侧的限位杆175分别做圆周均匀排布，从而保证砂纸卷19不会脱离第一转盘171。优选地，限位杆175与第一转盘171螺纹连接。一个第一转盘171两侧的限位杆175之间的距离略大于砂纸18的宽度。其中，在打磨作业前可以转动手握限位杆175转动第一转盘171，将砂纸18绷紧，使砂纸18与软垫162贴合。

步骤S107：重复步骤S4到步骤S6，直至曲柄21的轴部211的表面粗糙度达到要求。

步骤S108：主轴121停转，第二气缸133驱动第一移动板13远离主轴121，然后将曲轴2从主轴121拆下。

曲柄打磨装置使用两个独立运动的第一移动块15，每个第一移动块15与一组夹板16转动连接(一组为两个夹板16)。从而可以同时打磨曲轴2的两个曲柄21的轴部211。优选地，打磨时两个第一移动块15的移动方向相反。

曲柄打磨装置可以打磨圆柱面和圆锥面。当打磨圆锥面214时，软垫162会在一定范围内适应圆锥面214的斜度，与圆锥面214保持贴合。在打磨圆锥面214时，压力传感器165实时检测压力，第三气缸164同步进行调整，从而保证压力传感器165检测到的压力的稳定，进而保持砂纸18与圆锥面214贴合，使圆锥面的打磨精度较高。

其中，步骤S1到S5所用的设备均为现有技术。各个装置的上下料由人工或机械臂完成，曲柄21通过传送带转运。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种曲柄加工系统，其特征在于，包括：曲柄打磨装置、钻孔装置、粗加工装置和精加工装置，所述钻孔装置用于给曲柄(21)的前端和后端钻孔，所述粗加工装置用于粗加工曲柄(21)，所述精加工装置用于精加工曲柄(21)，所述曲柄打磨装置用于打磨曲柄(21)；

所述曲柄打磨装置包括第一机架(11)、主轴头(12)、第一固定架(152)、夹板(16)、第三气缸(164)和砂纸(18)，所述夹板(16)与第一固定架(152)转动连接，两个夹板(16)相互靠近的一侧分别设置有砂纸(18)，所述第三气缸(164)的活塞杆和缸体分别与不同的夹板(16)转动连接，所述主轴头(12)与第一机架(11)固定连接，所述主轴头(12)驱动曲柄(21)转动，所述砂纸(18)用于打磨曲柄(21)；

还包括第一电机(114)、第二固定架(17)、第一转盘(171)、从动轮(172)、主动轮(173)、第一转动轴(174)、限位杆(175)和砂纸卷(19)，所述第二固定架(17)与第一机架(11)固定连接，所述第一转盘(171)与第二固定架(17)转动连接，所述砂纸卷(19)套装在第一转盘(171)外侧，所述第一转动轴(174)与第二固定架(17)转动连接，所述主动轮(173)与第一转动轴(174)固定连接，所述第一电机(114)驱动第一转动轴(174)转动，所述从动轮(172)与第二固定架(17)转动连接，所述砂纸(18)位于从动轮(172)和主动轮(173)之间，所述砂纸(18)两侧分别与从动轮(172)和主动轮(173)接触；所述第一转盘(171)两侧分别与限位杆(175)固定，所述砂纸卷(19)位于限位杆(175)之间，所述限位杆(175)与第一转盘(171)可拆卸连接；

还包括压力传感器(165)，所述压力传感器(165)位于夹板(16)和软垫(162)之间并与夹板(16)固定连接；

还包括第一限位钩(161)、软垫(162)和导向轮(163)，两个夹板(16)相互靠近的一侧分别与软垫(162)固定连接，所述夹板(16)远离第三气缸(164)的一侧与第一限位钩(161)固定连接，所述导向轮(163)位于两个夹板(16)之间并与下方的夹板(16)转动连接，所述主动轮(173)驱动砂纸(18)从砂纸卷(19)依次经过上方夹板(16)的第一限位钩(161)、上方夹板(16)的软垫(162)、导向轮(163)、下方夹板(16)的软垫(162)、下方夹板(16)的第一限位钩(161)和从动轮(172)。

2.根据权利要求1所述的一种曲柄加工系统，其特征在于：所述钻孔装置包括第二机架(31)、第一驱动装置(32)、第二主轴头(33)、第一钻刀(331)、固定板(34)、支撑柱(341)、第四气缸(35)、旋转气缸(36)、压板(361)、第五气缸(37)、第一连接杆(38)、凹形压板(381)和第二连接杆(39)，所述第二机架(31)上方与固定板(34)固定连接，所述固定板(34)形成有第一通孔(342)，两个支撑柱(341)分别位于第一通孔(342)的左右两侧，所述支撑柱(341)与固定板(34)前侧固定连接；所述第四气缸(35)和第五气缸(37)分别位于固定板(34)的左右两侧，所述第四气缸(35)的缸体与固定板(34)前侧固定连接，所述第五气缸(37)与固定板(34)后侧固定连接，所述第五气缸(37)的活塞杆与第一连接杆(38)转动连接，所述第一连接杆(38)与第二连接杆(39)转动连接，所述第二连接杆(39)与固定板(34)转动连接，所述第一连接杆(38)左侧与凹形压板(381)固定连接；所述压板(361)位于固定板(34)前侧并与固定板(34)转动连接，所述旋转气缸(36)驱动压板(361)转动；两个第二主轴头(33)分别位于第一通孔(342)的前后两侧，所述第二主轴头(33)驱动第一钻刀(331)转动，所述第一驱动装置(32)驱动第二主轴头(33)前后移动。

3.根据权利要求1所述的一种曲柄加工系统，其特征在于：所述粗加工装置包括第一车床(41)、第一主轴(42)、第一安装箱(421)、第一推拉装置(422)、第一夹具(43)、固定块(44)、第二驱动装置(45)、第三驱动装置(46)、安装板(47)、第二钻刀(471)、第一车刀(472)、第二车刀(473)、第六气缸(474)、第七气缸(48)和定位柱(49)，所述第一车床(41)的第一主轴(42)与第一安装箱(421)固定连接，所述第一安装箱(421)形成有锥形孔(423)，所述第一安装箱(421)与固定块(44)固定连接，所述固定块(44)形成有第二通孔(443)，所述第二通孔(443)与锥形孔(423)相连通，所述第一夹具(43)穿过锥形孔(423)，所述第一推拉装置(422)驱动第一夹具(43)左右移动，所述固定块(44)右侧端面形成有定位槽(441)，所述定位槽(441)的槽底形成有加工槽(442)；所述第七气缸(48)位于固定块(44)后侧，所述第七气缸(48)的缸体相对第一车床(41)的机架位置固定，所述第二驱动装置(45)驱动第三驱动装置(46)左右移动，所述第三驱动装置(46)驱动安装板(47)前后移动，所述安装板(47)位于固定块(44)右侧，所述安装板(47)上方与第一车刀(472)、第二车刀(473)、第六气缸(474)和第七气缸(48)的缸体固定连接，所述固定块(44)右侧与定位柱(49)固定连接；所述第一夹具(43)包括柱形部(431)和锥形部(432)，所述柱形部(431)和锥形部(432)一体成型，所述柱形部(431)和锥形部(432)分别形成有孔，所述柱形部(431)的孔和锥形部(432)的孔相连通，所述第一夹具(43)形成有多条第一缝隙(433)，所述第一缝隙(433)从锥形部(432)的端部延伸至柱形部(431)。

4.根据权利要求1所述的一种曲柄加工系统，其特征在于：所述精加工装置包括第二车床(51)、第二主轴(52)、第二安装箱(53)、第二推拉装置(531)、滑块(532)、单爪卡盘(54)、安装块(55)、压柱(552)、第四驱动装置(56)、第五驱动装置(57)、第二安装板(58)、第三车刀(581)、第一镗刀(582)、第二镗刀(583)、第八气缸(584)和第二夹具(59)，所述第二车床(51)的第二主轴(52)与第二安装箱(53)固定连接，所述第二安装箱(53)与单爪卡盘(54)固定连接，所述安装块(55)与单爪卡盘(54)固定连接，所述第二夹具(59)插入安装块(55)，所述第二夹具(59)下端相对安装块(55)固定，所述第二夹具(59)从上到下分别形成有夹紧通孔(591)和定位通孔(592)，所述第二夹具(59)侧面形成有第二缝隙(593)，所述夹紧通孔(591)与第二缝隙(593)相连通，所述安装块(55)形成有第三通孔(551)，所述压柱(552)位于第三通孔(551)中并与第三通孔(551)内壁滑动连接，所述单爪卡盘(54)的卡爪(541)位于压柱(552)上方，所述压柱(552)位于第二缝隙(593)上方，所述滑块(532)在定位通孔(592)中并与定位通孔(592)内壁滑动连接，所述第二推拉装置(531)位于第二安装箱(53)内，所述第二推拉装置(531)驱动滑块(532)相对定位通孔(592)移动，所述定位通孔(592)的轴线与第二主轴(52)的旋转轴重合；所述第四驱动装置(56)安装在第二车床(51)的机架上方，所述第四驱动装置(56)驱动第五驱动装置(57)左右移动，所述第五驱动装置(57)驱动第二安装板(58)前后移动，所述第三车刀(581)、第一镗刀(582)和第二镗刀(583)分别固定在第二安装板(58)上方，所述第二安装板(58)上方与第八气缸(584)的缸体固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种曲柄加工系统，其特征在于：还包括第一轨道(111)、第一顶尖(122)、限位钩(123)、第一移动板(13)、尾座(131)、第二顶尖(132)和第二气缸(133)，所述主轴头(12)与第一机架(11)固定连接，所述主轴头(12)的主轴(121)与第一顶尖(122)固定连接，所述限位钩(123)与主轴头(12)固定连接，所述第一轨道(111)与第一机架(11)固定连接，所述第一移动板(13)与第一轨道(111)滑动连接，所述尾座(131)与第一移动板(13)固定连接，所述第二顶尖(132)与尾座(131)转动连接，所述第二气缸(133)的缸体与第一移动板(13)固定连接，所述第二气缸(133)的活塞杆与第一机架(11)固定，所述第一顶尖(122)和第二顶尖(132)的轴线位于同一条直线。

6.根据权利要求1所述的一种曲柄加工系统，其特征在于：还包括第二轨道(112)、第一气缸(113)、第二移动板(14)、丝杠(141)、第二电机(142)、第三轨道(143)、第一移动块(15)和丝母(151)，所述第二轨道(112)与第一机架(11)固定连接，所述第二移动板(14)与第二轨道(112)滑动连接，所述第一气缸(113)的缸体与第一机架(11)固定连接，所述第一气缸(113)的活塞杆与第二移动板(14)固定连接，所述第三轨道(143)与第二移动板(14)固定连接，所述第一移动块(15)与第三轨道(143)滑动连接，所述第一移动块(15)与丝母(151)固定连接，所述丝杠(141)穿过丝母(151)并驱动丝母(151)转动，所述丝杠(141)两端分别与第二移动板(14)转动连接，所述第二电机(142)驱动丝杠(141)转动；

两个夹板(16)分别对应一个第一移动块(15)和第一固定架(152)，所述第一移动块(15)形成有第四通孔(150)，所述丝杠(141)穿过第四通孔(150)。

7.一种使用如权利要求1到6任意一项所述的曲柄加工系统的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：铸造曲柄(21)；

步骤S2：使用车床车削曲柄(21)的轴部(211)；

步骤S3：使用铣床在轴部(211)加工键槽(213)；

步骤S4：使用滚丝机在轴部(211)的末端滚螺纹；

步骤S5：对曲柄(21)热处理；

步骤S6：使用钻孔装置在曲柄(21)的轴部(211)和连接部(212)分别加工出盲孔；

步骤S7：使用粗加工装置先在连接部(212)加工出曲柄通孔(215)，然后粗车连接部(212)的端面，最后对通孔(215)进行车孔；

步骤S8：使用精加工装置先精车连接部(212)的端面，然后对通孔(215)进行半精镗，最后对通孔(215)进行精镗；

步骤S9：将曲柄(21)装配成曲轴(2)；

步骤S10：使用曲柄打磨装置打磨曲柄(21)。

8.根据权利要求7所述的一种加工方法，其特征在于，所述步骤S10包括以下步骤：

步骤S101：将曲轴(2)与主轴头(12)的主轴(121)固定；

步骤S102：主轴头(12)驱动主轴(121)和曲轴(2)转动；

步骤S103：第一气缸(113)驱动夹板(16)向靠近曲轴(2)方向移动，直至曲轴(2)的曲柄(21)的轴部(211)位于两个夹板(16)之间；

步骤S104：第三气缸(164)驱动两个夹板(16)远离第三气缸(164)的一端相互靠近，直至曲柄(21)的轴部(211)上下均与砂纸(18)接触；

步骤S105：第二移动板(14)带动砂纸(18)沿轴部(211)的轴向向远离曲柄(21)的连接部(212)的方向移动，当砂纸(18)运动到轴部(211)的末端时，第三气缸(164)驱动两个夹板(16)远离第三气缸(164)的一端相互远离，直至砂纸(18)脱离与轴部(211)的接触；

步骤S106：第二移动板(14)带动砂纸(18)沿轴部(211)的轴向向靠近曲柄(21)的连接部(212)的方向移动，第一电机(114)驱动主动轮(173)转动，主动轮(173)驱动使用过的砂纸(18)离开软垫(162)；

步骤S107：重复步骤S4到步骤S6，直至曲柄(21)的轴部(211)的粗糙度达到要求；

步骤S108：主轴(121)停转，将曲轴(2)从主轴(121)拆下。

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