CN115958441A - 一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，它可以两个加工工件同步，实现双工位曲柄定位孔及其端面的一次加工成型，节省逐个上下料所耗费的时间，优化整条生产线的产能配比，提高了生产效率，其U形定位块内侧的U型槽与三个呈品字形分布的气动驱动旋转紧固阀10组合后围城了锻铸曲柄夹置区7，气动旋转紧固阀10带动伸缩转动臂101的上下方向伸缩移动以及水平方向左右方向转动，伸缩转动臂101的转动后带动旋转臂102转动，实现大角度旋转和上下伸缩夹持，从而限制锻铸曲柄毛坯9在Z向移动和Z向转动两个自由度的作用，可以实现外圆加平面的定位方式可以大大提升产品的加工精度，从而提升产品的良品率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工夹具领域，具体涉及一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置。
背景技术
摩托车发动机曲柄的加工成型需要经过多道工序，其中大多数的工序都需要以中心孔作为定位基准，所以行业内多以中心孔的加工作为铸锻曲柄的第一道机加工工序，中心孔的加工精度直接影响了后续工序的加工精度，是一项看似简单实则至关重要的加工步骤。该过程中还常常加入曲柄杆端面粗铣以便于后续的定位装夹，而现有产线上该过程多为单工位加工，加工效率低下，无法满足大规模的量产需求。此外，常用的轴定位方式没有考虑到铸锻过程中的误差，容易导致废品率偏高。
发明内容
本发明提供了一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，它采用的外圆加平面的定位方式可以大大提升产品的良品率，能够满足双工位曲柄定位孔及其端面的一次加工成型，提高了生产效率。
本发明采用了以上技术方案：一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，它主要包括底座，在底座的两侧分别设有竖着的支撑板和转角动力控制箱，在支撑板和转角动力控制箱之间设有工作平台，在工作平台表面的安装有两定位块，两定位块对称设置，每个定位块对应有旋转紧固装置，旋转紧固装置与定位块围成锻铸曲柄夹置区，当需要对锻铸曲柄毛坯进行夹置时，锻铸曲柄毛坯底部的一部分位于定位块上设有的定位槽内，锻铸曲柄毛底部的其余部分位置通过旋转紧固装置固定，从而完成锻铸曲柄毛坯在工作平台上的夹置，锻铸曲柄毛坯的曲柄杆顶部与加工刀具相对应，工作平台的左侧与支撑板之间为转动连接，转角动力控制箱与工作平台右侧为驱动连接，转角动力控制箱为工作平台提供角度旋转动力并驱动工作平台转动，控制工作状态下和待料状态下工作平台的角度切换作用。
进一步说，当处于工作状态时，工作平台与加工刀具保持垂直，当处于待料状态或加工完成状态，工作平台与底座呈30°倾角，便于上下料时利用锻铸曲柄毛坯自重完成外圆初始定位。进一步说，所述的旋转紧固装置主要包括三个气动驱动旋转紧固阀和气动装置，三个气动驱动旋转紧固阀呈“品”字形分布安装在工作平台上，三个气动旋转紧固阀的控制开关与气动装置连接，每个气动旋转紧固阀的上部在竖直方向设有伸缩转动臂以及水平方向设有旋转臂，伸缩转动臂的底部伸入到气动旋转紧固阀内并与气动旋转紧固阀的执行器连接，气动旋转紧固阀的执行器带动伸缩转动臂的上下方向伸缩移动以及水平方向左右方向转动，旋转臂的一端与伸缩转动臂的上端连接，伸缩转动臂的转动后带动旋转臂转动，旋转臂的另一端设置为压头，压头为硬质橡胶材料，由于硬质橡胶材料具有回弹力，且压头与旋转臂的另一端为可拆卸连接，这样便于损坏后更换，伸缩转动臂的上下伸缩移动以及左右转动并带动旋转臂转动，这样实现大角度旋转和上下伸缩夹持，从而限制锻铸曲柄毛坯在Z向移动和Z向转动两个自由度的作用；所述定位块设置为U形定位块，定位槽设置为U型槽，U形定位块内侧的U型槽与三个呈品字形分布的气动驱动旋转紧固阀组合后围城了锻铸曲柄夹置区，在U形定位块外侧面的左侧和右侧分别设有左安装孔和右安装孔，左安装孔和右安装孔内分别旋入左可调顶尖和右可调顶尖，左可调顶尖分别从U形定位块外侧左边设有的左安装孔进入到锻铸曲柄夹置区内，再通过在左可调顶尖上旋入左限位螺母对左可调顶尖的位置进行固定，右可调顶尖分别从U形定位块外侧右边设有的右安装孔进入到锻铸曲柄夹置区内，再通过在右可调顶尖上旋入右限位螺母对右可调顶尖的位置进行固定，左可调顶尖和右可调顶尖进入到锻铸曲柄夹置区内后与三个气动旋转紧固阀以及工作平台共同作用一起限制X,Y方向的移动和转动。
进一步说，所述的支撑板的内侧面设有左轴套，工作平台的左侧和右侧都设有竖直的侧壁，工作平台左侧的侧壁上设有左转轴，左转轴与左轴套相对设置，工作平台的左侧通过左转轴与支撑板的左轴套连接后，实现工作平台左侧与支撑板的转动连接，所述的转角动力控制箱的输出端连接有右轴套，工作平台右侧的侧壁上设有右转轴，右轴套与右转轴相对，工作平台的右侧通过右转轴与转角动力控制箱的右轴套连接后，实现转角动力控制箱对工作平台的驱动，转角动力控制箱驱动工作平台转动。
进一步说，所述的左轴套、右轴套、左转轴和右转轴的圆心在同一直线上。
进一步说，所述的工作平台设置为U形板。
本发明具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本发明在上下料时可以做到两个加工工件同步，能够实现双工位曲柄定位孔及其端面的一次加工成型，这样可以节省逐个上下料所耗费的时间，以此优化整条生产线的产能配比，大大提高了生产效率。本发明U形定位块内侧的U型槽与三个呈品字形分布的气动驱动旋转紧固阀组合后围城了锻铸曲柄夹置区，气动旋转紧固阀带动伸缩转动臂的上下方向伸缩移动以及水平方向左右方向转动，伸缩转动臂的转动后带动旋转臂转动，这样实现大角度旋转和上下伸缩夹持，从而限制锻铸曲柄毛坯在Z向移动和Z向转动两个自由度的作用，这样可以实现外圆加平面的定位方式可以大大提升产品的加工精度，从而提升产品的良品率。本发明的左安装孔和右安装孔内分别旋入左可调顶尖和右可调顶尖，左可调顶尖分别从U形定位块外侧左边设有的左安装孔进入到锻铸曲柄夹置区内，再通过在左可调顶尖上旋入左限位螺母对左可调顶尖的位置进行固定，右可调顶尖分别从U形定位块外侧右边设有的右安装孔进入到锻铸曲柄夹置区内，再通过在右可调顶尖上旋入右限位螺母对右可调顶尖的位置进行固定，左限位螺母和右限位螺母起到调节左可调顶尖和右可调顶尖位置的作用，这样可以使左可调顶尖和右可调顶尖进入到锻铸曲柄夹置区内后与三个气动旋转紧固阀以及工作平台共同作用一起限制X,Y方向的移动和转动，提高夹持的效果，保证了加工时的稳定性。本发明左轴套、右轴套、左转轴和右转轴的圆心在同一直线上，这样可以保持工作平台转动的稳定性以及两个锻铸曲柄夹置区夹持的一致性，提高了加工的精度。本发明旋转臂的另一端设置为压头，压头为硬质橡胶材料，由于硬质橡胶材料具有回弹力，且压头与旋转臂的另一端为可拆卸连接，这样不但提高旋转臂夹持的效果，放置旋转臂产生串动，而且便于损坏后更换，
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些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明整体装配的结构示意图。
图2是本发明待料过程中的结构示意图。
图3是本发明的锻铸曲柄毛坯的加工前后的示意图。
图4是本发明的锻铸曲柄毛坯加工后的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
在图1和图2中，本发明提供了一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，它主要包括底座1，在底座1的两侧分别设有竖着的支撑板2和转角动力控制箱14，本实施例的竖着的支撑板2和转角动力控制箱14通过紧固螺钉3固定安装在底座1上，在支撑板2和转角动力控制箱14之间设有工作平台6，在工作平台6表面的安装有两定位块18，两定位块18通过沉头紧固螺栓17安装在工作平台6上，两定位块18对称设置，每个定位块18对应有旋转紧固装置，旋转紧固装置与定位块围成锻铸曲柄夹置区7，当需要对锻铸曲柄毛坯9进行夹置时，锻铸曲柄毛坯9底部的一部分位于定位块18上设有的定位槽8内，锻铸曲柄毛坯9底部的其余部分位置通过旋转紧固装置固定，从而完成锻铸曲柄毛坯9在工作平台6上的夹置，锻铸曲柄毛坯9的曲柄杆91顶部与加工刀具相对应，工作平台6的左侧与支撑板2之间为转动连接，转角动力控制箱14与工作平台6右侧为驱动连接，转角动力控制箱14为工作平台6提供角度旋转动力并驱动工作平台6转动，控制工作状态下和待料状态下工作平台6的角度切换作用。本发明当处于工作状态时，工作平台6与加工刀具保持垂直，当处于待料状态或加工完成状态，工作平台6与底座呈30°倾角，便于上下料时利用锻铸曲柄毛坯9自重完成外圆初始定位，本实施例的旋转紧固装置主要包括三个气动驱动旋转紧固阀和气动装置10，三个气动驱动旋转紧固阀10呈“品”字形分布安装在工作平台6上，三个气动旋转紧固阀10的控制开关与气动装置连接，每个气动旋转紧固阀10的上部在竖直方向设有伸缩转动臂101以及水平方向设有旋转臂102，伸缩转动臂101的底部伸入到气动旋转紧固阀10内并与气动旋转紧固阀10的执行器连接，气动旋转紧固阀10的执行器带动伸缩转动臂101的上下方向伸缩移动以及水平方向左右方向转动，旋转臂102的一端与伸缩转动臂101的上端连接，伸缩转动臂101的转动后带动旋转臂102转动，旋转臂102的另一端设置为压头103，压头103为硬质橡胶材料，由于硬质橡胶材料具有回弹力，且压头与旋转臂102的另一端为可拆卸连接，这样便于损坏后更换，伸缩转动臂101的上下伸缩移动以及左右转动并带动旋转臂102转动，这样实现大角度旋转和上下伸缩夹持，从而限制锻铸曲柄毛坯9在Z向移动和Z向转动两个自由度的作用，所述定位块18设置为U形定位块，定位槽8设置为U型槽，U形定位块内侧的U型槽与三个呈品字形分布的气动驱动旋转紧固阀10组合后围城了锻铸曲柄夹置区7，在U形定位块外侧面的左侧和右侧分别设有左安装孔182和右安装孔183，左安装孔182和右安装孔183内分别旋入左可调顶尖15和右可调顶尖20，左可调顶尖15分别从U形定位块外侧左边设有的左安装孔182进入到锻铸曲柄夹置区7内，再通过在左可调顶尖15上旋入左限位螺母19对左可调顶尖15的位置进行固定，右可调顶尖20分别从U形定位块外侧右边设有的右安装孔183进入到锻铸曲柄夹置区7内，再通过在右可调顶尖20上旋入右限位螺母16对右可调顶尖20的位置进行固定，左限位螺母19和右限位螺母16起到调节左可调顶尖15和右可调顶尖20位置的作用，左可调顶尖15和右可调顶尖20进入到锻铸曲柄夹置7区内后与三个气动旋转紧固阀10以及工作平台6共同作用一起限制X,Y方向的移动和转动，所述的支撑板2的内侧面设有左轴套4，工作平台6的左侧和右侧都设有竖直的侧壁11，工作平台6左侧的侧壁11上设有左转轴5，本实施例的左转轴5通过三根沉头螺钉21与工作平台6左侧的侧壁11连接，左转轴5与左轴套相对设置，工作平台6的左侧通过左转轴5与支撑板2的左轴套4连接后，实现工作平台6左侧与支撑板2的转动连接，所述的转角动力控制箱14的输出端连接有右轴套13，工作平台6右侧的侧壁11上设有右转轴12，本实施例的右转轴12通过三根沉头螺钉21与工作平台6右侧的侧壁11连接，右轴套13与右转轴12相对，工作平台6的右侧通过右转轴12与转角动力控制箱14的右轴套13连接后，实现转角动力控制箱14对工作平台6的驱动，转角动力控制箱14驱动工作平台6转动，本实施例的本实施例的所述的左轴套4、右轴套13、左转轴5和右转轴12的圆心在同一直线上，本实施例的工作平台6设置为U形板。本实施例围城了两个锻铸曲柄夹置区7，这样在上下料时可以做到两个锻铸曲柄毛坯9同步加工，从而节省逐个上下料所耗费的时间，优化生产线的产能配比。
在图3和图4中，本发明的使用过程为：施工工人打开钻铣一体化机床门，将原始的锻铸曲柄毛坯9放置到工作平台6的U形定位块内侧的U型槽内进行初始定位；关闭机床门，气动旋转紧固阀10的伸缩转动臂101向上后再通过旋转臂102转动自动转过一定角度后，伸缩转动臂101再带动旋转臂102下压，从而将锻铸曲柄毛坯9固定到工作平台6上的锻铸曲柄夹置区7内；启动转角动力控制箱14，带动工作平台6旋转至水平状态，启动加工刀具对夹置的锻铸曲柄毛坯9开始加工，即对曲柄杆上端端部进行定位孔22加工和端面粗铣；加工完成后，气动旋转紧固阀10自动回到初始状态，转角动力控制箱14带动工作平台6旋转至待料状态，待料状态时工作平台6与底座1呈30°夹角；工人手动打开机床门，将加工完成的锻铸曲柄取出，并放入新的未加工件，进行下一轮的加工。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是它主要包括底座(1)，在底座(1)的两侧分别设有竖着的支撑板(2)和转角动力控制箱(14)，在支撑板(2)和转角动力控制箱(14)之间设有工作平台(6)，在工作平台(6)表面的安装有两定位块(18)，两定位块(18)对称设置，每个定位块(18)对应有旋转紧固装置，旋转紧固装置与定位块围成锻铸曲柄夹置区(7)，当需要对锻铸曲柄毛坯(9)进行夹置时，锻铸曲柄毛坯(9)底部的一部分位于定位块(18)上设有的定位槽(8)内，锻铸曲柄毛坯(9)底部的其余部分位置通过旋转紧固装置固定，从而完成锻铸曲柄毛坯(9)在工作平台(6)上的夹置，锻铸曲柄毛坯(9)的曲柄杆(91)顶部与加工刀具相对应，工作平台(6)的左侧与支撑板(2)之间为转动连接，转角动力控制箱(14)与工作平台(6)右侧为驱动连接，转角动力控制箱(14)为工作平台(6)提供角度旋转动力并驱动工作平台(6)转动，控制工作状态下和待料状态下工作平台(6)的角度切换作用。
2.根据权利要求1所述的曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是当处于工作状态时，工作平台(6)与加工刀具保持垂直，当处于待料状态或加工完成状态，工作平台(6)与底座呈30°倾角，便于上下料时利用锻铸曲柄毛坯(9)自重完成外圆初始定位。
3.根据权利要求1所述的曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是所述的旋转紧固装置主要包括三个气动驱动旋转紧固阀和气动装置(10)，三个气动驱动旋转紧固阀(10)呈“品”字形分布安装在工作平台(6)上，三个气动旋转紧固阀(10)的控制开关与气动装置连接，每个气动旋转紧固阀(10)的上部在竖直方向设有伸缩转动臂(101)以及水平方向设有旋转臂(102)，伸缩转动臂(101)的底部伸入到气动旋转紧固阀(10)内并与气动旋转紧固阀(10)的执行器连接，气动旋转紧固阀(10)的执行器带动伸缩转动臂(101)的上下方向伸缩移动以及水平方向左右方向转动，旋转臂(102)的一端与伸缩转动臂(101)的上端连接，伸缩转动臂(101)的转动后带动旋转臂(102)转动，旋转臂(102)的另一端设置为压头(103)，压头(103)为硬质橡胶材料，由于硬质橡胶材料具有回弹力，且压头与旋转臂(102)的另一端为可拆卸连接，这样便于损坏后更换，伸缩转动臂(101)的上下伸缩移动以及左右转动并带动旋转臂(102)转动，这样实现大角度旋转和上下伸缩夹持，从而限制锻铸曲柄毛坯(9)在Z向移动和Z向转动两个自由度的作用；所述定位块(18)设置为U形定位块，定位槽(8)设置为U型槽，U形定位块内侧的U型槽与三个呈品字形分布的气动驱动旋转紧固阀(10)组合后围城了锻铸曲柄夹置区(7)，在U形定位块外侧面的左侧和右侧分别设有左安装孔(182)和右安装孔(183)，左安装孔(182)和右安装孔(183)内分别旋入左可调顶尖(15)和右可调顶尖(20)，左可调顶尖(15)分别从U形定位块外侧左边设有的左安装孔(182)进入到锻铸曲柄夹置区(7)内，再通过在左可调顶尖(15)上旋入左限位螺母(19)对左可调顶尖(15)的位置进行固定，右可调顶尖(20)分别从U形定位块外侧右边设有的右安装孔(183)进入到锻铸曲柄夹置区(7)内，再通过在右可调顶尖(20)上旋入右限位螺母(16)对右可调顶尖(20)的位置进行固定，左可调顶尖(15)和右可调顶尖(20)进入到锻铸曲柄夹置(7)区内后与三个气动旋转紧固阀(10)以及工作平台(6)共同作用一起限制X,Y方向的移动和转动。
4.根据权利要求1所述的曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是所述的支撑板(2)的内侧面设有左轴套(4)，工作平台(6)的左侧和右侧都设有竖直的侧壁(11)，工作平台(6)左侧的侧壁(11)上设有左转轴(5)，左转轴(5)与左轴套相对设置，工作平台(6)的左侧通过左转轴(5)与支撑板(2)的左轴套(4)连接后，实现工作平台(6)左侧与支撑板(2)的转动连接，所述的转角动力控制箱(14)的输出端连接有右轴套(13)，工作平台(6)右侧的侧壁(11)上设有右转轴(12)，右轴套(13)与右转轴(12)相对，工作平台(6)的右侧通过右转轴(12)与转角动力控制箱(14)的右轴套(13)连接后，实现转角动力控制箱(14)对工作平台(6)的驱动，转角动力控制箱(14)驱动工作平台(6)转动。
5.根据权利要求4所述的曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是所述的左轴套(4)、右轴套(13)、左转轴(5)和右转轴(12)的圆心在同一直线上。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置，其特征是所述的工作平台(6)设置为U形板。
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|---|---|---|---|
| CN202211650366.4A CN115958441A (zh) | 2022-12-21 | 2022-12-21 | 一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置 |
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| CN202211650366.4A CN115958441A (zh) | 2022-12-21 | 2022-12-21 | 一种曲柄杆端面定位孔钻铣一体加工的双工位夹持装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117420258A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 山东奥客隆太阳能科技有限公司 | 一种光伏组件可燃性测试仪 |
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2022
- 2022-12-21 CN CN202211650366.4A patent/CN115958441A/zh active Pending
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| CN117420258A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 山东奥客隆太阳能科技有限公司 | 一种光伏组件可燃性测试仪 |
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