CN217433136U - 船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，包括上模体、下模体和连接夹紧机构，上模体和下模体均呈阶梯半轴状的半圆环形，上模体一侧下部和下模体一侧上部分别设有凹半圆槽，上模体的内凹半圆槽和下模体的内凹半圆槽分别包覆曲轴一端的正时齿轮安装法兰上下侧，上模体一端和下模体一端通过第一铰接销铰接，上模体另一端和下模体另一端通过连接夹紧机构夹紧固定在正时齿轮安装法兰上。本实用新型定位精确，夹紧固定可靠，加工后的定位销孔和各阶梯螺纹孔的位置度公差不会发生变化，确保了本实用新型加工精度的可靠性。

Description

船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模

技术领域

本实用新型涉及一种用于阶梯轴中间法兰孔加工的钻模，尤其涉及一种用于船用柴油机曲轴的正时齿轮法兰上定位销孔和多个阶梯螺纹孔加工的专用钻模，属于金属切削加工工装技术领域。

背景技术

如图1和图2所示，某型船用柴油机的曲轴10的正时齿轮安装法兰101的定位销孔102中心位于阶梯螺纹孔分布中心圆Φ1与垂直中心线上部的交点处。在正时齿轮安装法兰101的上下侧，以阶梯螺纹孔分布中心圆Φ1的垂直中心线为对称轴，共设有4组每组4个阶梯螺纹孔103。每组4个阶梯螺纹孔103之间按12.5°圆心角均布。

定位销孔102的位置度公差要求很高，如图2所示的正时齿轮安装法兰101的定位销孔位置度公差为Φ0.05mm，且曲轴10的左端端头还有飞轮端法兰104，在两个法兰之间加工定位销孔102和16个阶梯螺纹孔102非常困难。曲轴10的径向和轴向尺寸均较大，且受温度影响也大，而一般加工条件下环境不恒温，难以达到定位销孔位置度公差的要求。另外，受加工空间限制，刀具的悬伸长度较长。受刀具自重的影响，刀尖搭头偏离了钻铰孔正确的中心位置，使得钻孔、扩孔和铰孔均存在严重的质量隐患。目前，正时齿轮安装法兰101上各孔加工采用钳工划线定位，人工采用磁力钻进行钻孔或扩孔或铰孔加工，无论划线及钻孔或扩孔或铰孔均难以达到相应的位置度公差要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，能精确、高效地在曲轴的正时齿轮安装法兰上完成定位销孔和多个阶梯螺纹孔的加工。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，包括上模体、下模体和连接夹紧机构，所述上模体和下模体均呈阶梯半轴状的半圆环形，上模体一侧下部和下模体一侧上部分别设有同圆心且横截面为直角的内凹半圆槽，上模体的内凹半圆槽和下模体的内凹半圆槽分别包覆曲轴一端的正时齿轮安装法兰上下侧，内凹半圆槽半径R1与正时齿轮安装法兰半径R2匹配；在上模体另一侧的垂直中心线和通孔分布中心圆Φ1交点处的衬套通孔中嵌有衬套，所述衬套中依次装有分别用于钻孔、扩孔和铰孔对应的快换套筒，所述快换套筒中心与正时齿轮安装法兰的定位销孔中心位置对应；快换钻套分别装在上模体和下模体的通孔中，所述通孔中心分别与正时齿轮安装法兰上下侧的各阶梯螺纹孔中心位置对应；上模体一端和下模体一端通过第一铰接销铰接，上模体另一端和下模体另一端通过连接夹紧机构夹紧固定在正时齿轮安装法兰上。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述连接夹紧机构包括夹扣和夹紧螺钉，夹扣下端通过第二铰接销与下模体另一端铰接；上模体另一端端头伸进夹扣中部中，夹紧螺钉垂直拧入夹扣上端中，夹紧螺钉下端端头抵靠在伸进夹扣中部的上模体另一端端头的沉孔底部上，使上模体压紧在曲轴的正时齿轮安装法兰上。

进一步的，所述夹扣为杆形体，所述杆形体的一侧中部设有贯通杆形体的嵌入窗口，上模体另一端端头伸进所述嵌入窗口中；所述嵌入窗口的相邻侧面中部设有垂直于嵌入窗口的通槽。

进一步的，所述上模体、下模体和曲轴的材质相同，均为调质热处理后的45#钢。

本实用新型采用上、下模体的对应内凹半圆槽包覆在曲轴一端的正时齿轮安装法兰上，上、模体一端铰接另一端通过连接夹紧机构夹紧固定在正时齿轮安装法兰上的结构，实现了对正时齿轮安装法兰的快速夹紧和快速拆卸，提高了工作效率。本实用新型定位精确，夹紧固定可靠，快换套筒和快换钻套实现了对正时齿轮安装法兰上的定位销孔的钻、扩和铰削的精确导向，快换钻套实现了对正时齿轮安装法兰上各阶梯螺纹孔钻孔和攻丝的精确导向，减少了加工过程中的振动。通过数控加工中心附件头的精确分度和高精度地夹持刀具，显著提高了正时齿轮安装法兰的定位销孔和各阶梯螺纹孔的加工精度，使之完全符合高精度位置度公差的要求。上、下模体材料与曲轴为同一材质的45#调质钢，两者的热膨胀系数相同，使得加工后的定位销孔和各阶梯螺纹孔的位置度公差不会发生变化，确保了本实用新型加工精度的可靠性。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是某型船用曲轴左端的局部视图，

图2是图1的A-A剖视放大图；

图3是本实用新型安装在曲轴的正时齿轮安装法兰上的主视图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是图4的的C-C剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“第一”和“第二”等指示方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位。

如图1～图4所示，本实用新型包括上模体1、下模体2和连接夹紧机构3，上模体1和下模体2均呈阶梯半轴状的半圆环形，图2中上模体1右侧下部和下模体2右侧上部分别设有同圆心且横截面为直角的内凹半圆槽11，上模体1的内凹半圆槽11和下模体2的内凹半圆槽11分别包覆曲轴10左端的正时齿轮安装法兰101的上下侧，内凹半圆槽半径R1与正时齿轮安装法兰半径R2匹配，便于上模体1和下模体2夹紧固定在正时齿轮安装法兰101上。在上模体1左侧的垂直中心线和通孔分布中心圆Φ交点处的衬套通孔12中嵌有衬套4，衬套4中依次装有分别用于钻孔、扩孔和铰孔对应的快换套筒5，快换套筒5中心与正时齿轮安装法兰101的定位销孔102中心位置对应，快换套筒5设有一圈翻边，并通过拧在上模体1上边缘的防转螺钉51防止铰孔时快换套筒5随之旋转。快换钻套6分别装在上模体1和下模体2的通孔14中，通孔14中心分别与正时齿轮安装法兰101上下侧的各阶梯螺纹孔103中心位置对应。在上模体1左侧的垂直中心线和通孔分布中心圆Φ交点处的衬套通孔12中嵌有衬套4，衬套4中依次装有分别用于钻孔、扩孔和铰孔对应的快换套筒5，所述快换套筒5中心与正时齿轮安装法兰101的定位销孔102中心位置对应。快换钻套6分别装在上模体1和下模体2的各通孔14中。所述通孔14中心分别与正时齿轮安装法兰101上下侧的各阶梯螺纹孔103中心位置对应。

上模体1左端和下模体2左端通过第一铰接销7铰接，上模体1右端和下模体2右端通过连接夹紧机构3夹紧固定在正时齿轮安装法兰101上。

连接夹紧机构3包括夹扣31和夹紧螺钉32，夹扣31下端通过第二铰接销33与下模体2右端铰接。连接夹紧机构3包括夹扣31和夹紧螺钉32，夹扣31下端通过第二铰接销33与下模体2右端铰接。夹扣31为杆形体，杆形体的一侧中部设有贯通杆形体的嵌入窗口311，上模体1右端端头伸进嵌入窗口311中。夹紧螺钉32垂直拧入夹扣31上端中，夹紧螺钉32下端端头抵靠在上模体1右端端头的沉孔111底部上，使上模体1压紧在曲轴10的正时齿轮安装法兰101上。嵌入窗口311的相邻侧面中部设有垂直于嵌入窗口311的通槽312，既减轻了夹扣31的质量，又便于观察插入嵌入窗口311中的上模体1右端端头是否到位。

上模体1、下模体2和曲轴10的材质相同，均为调质热处理后的45#钢。由于本实用新型与曲轴10的材质相同，因此具有相同的热膨胀系数，从而使得本实用新型的衬套通孔12和各通孔14与曲轴10的上的定位销孔102和各阶梯螺纹孔103的位置度公差保持一致。

本实用新型的使用过程如下：

1、先将要加工的曲轴10放置在数控加工中心工作台的V型架上，并找正曲轴10各主轴颈105上的母线在同一水平高度，

2、打开一端铰接的上模体1和下模体2，将上模体1和下模体2各自的内凹半圆槽11分别包覆在曲轴10左端的正时齿轮安装法兰101的上下侧，内凹半圆槽11端面抵靠在正时齿轮安装法兰101端面上。然后将夹扣31绕第一铰接销轴线逆时针转动，使得上模体1右端端头伸进嵌入窗口311中，再将夹紧螺钉32初步拧入夹扣31上端中，使上模体1和下模体2夹持在曲轴10的正时齿轮安装法兰101上。

3、将上模体1的衬套通孔12中的衬套4外拉出其长度的1/2～3/5，便于用百分表校正，转动上模体1和下模体2，使衬套4上侧母线与曲轴10的主轴颈104的上侧母线距离为设计值。拧紧夹紧螺钉32，使夹紧螺钉32下端端头抵靠在上模体1右端端头的沉孔111底部上，从而使上模体1和下模体2夹紧固定在曲轴10的正时齿轮安装法兰101上。

4、将衬套4推入到位，拧紧防转螺钉51，然后将快换套筒5插入在衬套4中。在数控加工中心的主轴上安装附件头20，将麻花钻、扩孔钻和铰刀依次安装在附件头20上，并更换对应的快换套筒5，依次完成定位销孔102的钻孔、扩孔和铰孔的切削加工。

5、在附件头20上依次安装用于正时齿轮安装法兰101的16个阶梯螺纹孔103加工的螺纹底孔钻头和机用螺纹攻丝头，依次完成16个阶梯螺纹孔103的钻孔和攻丝。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，其特征在于，包括上模体、下模体和连接夹紧机构，所述上模体和下模体均呈阶梯半轴状的半圆环形，上模体一侧下部和下模体一侧上部分别设有同圆心且横截面为直角的内凹半圆槽，上模体的内凹半圆槽和下模体的内凹半圆槽分别包覆曲轴一端的正时齿轮安装法兰上下侧，内凹半圆槽半径R1与正时齿轮安装法兰半径R2匹配；在上模体另一侧的垂直中心线和通孔分布中心圆Φ1交点处的衬套通孔中嵌有衬套，所述衬套中依次装有分别用于钻孔、扩孔和铰孔对应的快换套筒，所述快换套筒中心与正时齿轮安装法兰的定位销孔中心位置对应；快换钻套分别装在上模体另一侧和下模体另一侧的通孔中，所述通孔中心分别与正时齿轮安装法兰上下侧的各阶梯螺纹孔中心位置对应；上模体一端和下模体一端通过第一铰接销铰接，上模体另一端和下模体另一端通过连接夹紧机构夹紧固定在正时齿轮安装法兰上。

2.如权利要求1所述的船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，其特征在于，所述连接夹紧机构包括夹扣和夹紧螺钉，夹扣下端通过第二铰接销与下模体另一端铰接；上模体另一端端头伸进夹扣中部中，夹紧螺钉垂直拧入夹扣上端中，夹紧螺钉下端端头抵靠在伸进夹扣中部的上模体另一端端头的沉孔底部上，使上模体压紧在曲轴的正时齿轮安装法兰上。

3.如权利要求2所述的船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，其特征在于，所述夹扣为杆形体，所述杆形体的一侧中部设有贯通杆形体的嵌入窗口，上模体另一端端头伸进所述嵌入窗口中。

4.如权利要求3所述的船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，其特征在于，所述嵌入窗口的相邻侧面中部设有垂直于嵌入窗口的通槽。

5.如权利要求1所述的船用柴油机曲轴正时齿轮安装孔钻模，其特征在于，所述上模体、下模体和曲轴的材质相同，均为调质热处理后的45#钢。

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