CN217619287U

CN217619287U - 曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具

Info

Publication number: CN217619287U
Application number: CN202221374592.XU
Authority: CN
Inventors: 滑一鹏
Original assignee: CHONGQING XIEMA MECHANICAL CRANKSHAFT CO LTD
Current assignee: CHONGQING XIEMA MECHANICAL CRANKSHAFT CO LTD
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2032-06-02

Abstract

为解决现有技术曲轴曲拐轴颈外圆车加工方法存在着夹持中心位置易发生变化、加工质量难保证和费时费力等问题，本实用新型提出一种曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，包括，旋转夹头和定位机构；所述旋转夹头与车床工件转盘同轴固定连接，包括，旋转圆盘、U形框体、支撑板、夹持气缸、楔形板、支座、连杆、压杆、弹性夹头和盖板；所述定位机构固定在U形框体的右外侧上部，包括，支杆、调节螺栓和定位柱。本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具的有益技术效果是保证了曲轴夹持中心的稳定性和可靠性，保证了加工质量且省时省力。

Description

曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具

技术领域

本实用新型涉及到一种曲轴曲拐轴颈外圆车加工技术，特别涉及到一种曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具。

背景技术

曲轴是发动机传动扭矩的主要部件，其中，最重要的尺寸之一是曲拐轴颈的偏心距和精密度，其制作精度的高低直接影响发动机的性能(参见附图1，图中，A为曲轴，a为曲轴杆部， b为曲拐，c为曲拐轴颈)。由于曲轴曲拐轴颈的两端均无可用于定位或/和夹持的结构，因此，只能采用夹持曲轴杆部的方式对曲拐轴颈进行车削加工。又由于曲轴曲拐轴颈的轴线与曲轴杆部轴线虽然平行但不在同一直线上，因此，在对曲柄杆部进行夹持固定时，需要对曲拐轴颈进行准确定位，以保证曲拐轴颈的轴线处于车床工件夹头的旋转中心。

对于曲轴一类的偏心工件的外圆车削加工，常采用偏心夹具对偏心工件进行夹持，并在夹持固定的同时，对偏心轴在夹持圆周上位置进行定位，使其与车床工件夹头的旋转中心同轴。现有技术曲轴曲拐轴颈外圆车加工方法大都采用的四爪单动卡盘对曲轴一侧的曲轴杆部进行夹持，另一侧的曲轴杆部采用车床尾座的顶针进行定位。所述四爪单动卡盘的全称是机床用手动四爪单动卡盘，由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。工作时，四个丝杠分别带动四爪单独运动，通过调整四爪位置，即可夹持偏心工件。通常，在每一种规格的曲轴加工前，需要花费较多的时间寻找四爪卡盘的夹持中心，使得该夹持中心的轴线偏离曲拐轴颈的轴线，且偏离的距离与曲轴杆部轴线与曲拐轴颈轴线的距离相同，同时，确定曲轴杆部被夹持时曲拐轴颈在夹持中心的圆周位置。由此保证曲轴杆部被夹持后，曲拐轴颈轴线与四爪卡盘的旋转中心同轴。但是，曲拐轴颈车加工时，需要多次重复夹紧、松开的操作，而所述夹持中心依靠四爪的相对位置进行定位。反复的操作自然会使得四爪的相对位置发生变化，从而导致夹持中心位置发生变化，进而影响到车加工质量。再有，实际生产中，曲轴的规格有若干种，且经常变化，使得寻找四爪卡盘的夹持中心这类费时费力的操作不断发生。

显然，现有技术曲轴曲拐轴颈外圆车加工方法存在着夹持中心位置易发生变化、加工质量难保证和费时费力等问题。

发明内容

为解决现有技术曲轴曲拐轴颈外圆车加工方法存在着夹持中心位置易发生变化、加工质量难保证和费时费力等问题，本实用新型提出一种曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具。

本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，包括，旋转夹头和定位机构；所述旋转夹头与车床工件转盘同轴固定连接，包括，旋转圆盘、U形框体、支撑板、夹持气缸、楔形板、支座、连杆、压杆、弹性夹头和盖板；所述旋转圆盘与车床工件转盘同轴且固定在车床工件转盘上；所述U形框体由三根横截面为矩形的刚性条组成U字形，固定安装在旋转圆盘的正面，且U 形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心设定距离；并且，所述U形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心的设定距离与曲轴杆部轴线与曲拐轴颈轴线的偏心矩相同；所述弹性夹头为刚性四方体，固定安装在U形框体内空，其外形与U形框体的内空相匹配，中部设置有夹持孔，且夹持孔中心与U字形框体内空几何中心重合；在所述夹持孔左侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有贯穿整个左侧孔壁的缝隙；在所述夹持孔右侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有左右二段贯穿整个壁厚的缝隙，且左段缝隙的开口设置在夹持孔右侧孔壁上，右段缝隙的开口设置在弹性夹头右侧面；并且，左右二段缝隙相对于开口的另一端头均为直径大于缝隙宽度的圆形通孔；另外，在夹持孔下方两侧还设置有固定通孔，通过螺栓将弹性夹头固定在U 形框体内空的旋转圆盘上；所述支撑板为横截面为矩形的刚性条，固定在U形框体的正上方；所述夹持气缸的活塞向左固定在支撑板的上表面；所述楔形板放置在U形框体内弹性夹头的正上方，且楔形斜面从左至右由低到高；所述支座固定在U形框体左外侧底部，在支座的上部设置有铰接孔；所述连杆为长条形，一端铰接在支座上部，另一端向上延伸铰接在夹持气缸活塞端头；所述压杆为长条形，一端铰接在连杆中部，另一端向右延伸插入支撑板下表面与楔形板上表面之间；并且，在压杆的下表面设置有与楔形板楔形斜面相匹配的斜面，即压杆的下表面设置有从左至右由高到低的斜面，使得压杆向右移动时推动楔形板向下移动；所述盖板为矩形，形状和大小与U形框体和支撑板构成的矩形相同，且覆盖在U形框体和支撑板构成的矩形表面；所述定位机构固定在U形框体的右外侧上部，包括，支杆、调节螺栓和定位柱；所述支杆为横截面形状为矩形的长条，底部端面固定在U形框体右外侧上部的旋转圆盘的表面，顶部延伸出盖板表面且横向设置有调节螺孔；所述调节螺孔的轴线与旋转圆盘的旋转轴线相交且垂直；所述调节螺栓从右至左旋装在支杆顶部的调节螺孔内；所述定位柱为圆柱体，其外径与曲轴曲拐轴颈车加工毛坯件的设定轴颈直径相同，在圆柱体的中心设置有与车床尾座顶针相匹配的锥孔。

进一步的，所述定位机构调节螺栓上设置有锁紧螺母。

进一步的，所述弹性夹头的左上端表面设置有耐压垫块，且耐压垫块的厚度呈序列化。

进一步的，所述弹性夹头根据夹持孔大小的不同和夹持孔中心位置的不同形成系列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。

进一步的，所述定位柱根据直径的不同形成序列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。

本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具的有益技术效果是保证了曲轴夹持中心的稳定性和可靠性，保证了加工质量且省时省力。

附图说明

附图1是曲轴的三维示意图；

附图2是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具夹持状态的三维示意图；

附图3是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具内部结构的三维示意图；

附图4是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具弹性夹头的三维示意图；

附图5是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具调节螺栓定位的三维示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具作进一步的说明。

具体实施方式

附图2是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具夹持状态的三维示意图，附图3是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具内部结构的三维示意图，附图4是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具弹性夹头的三维示意图，附图5是本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具调节螺栓定位的三维示意图；图中，1为旋转夹头，1-1为旋转圆盘，1-2为U形框体，1-3为支撑板，1-4为夹持气缸，1-5为楔形板，1-6为支座，1-7为连杆，1-8为压杆，1-9为弹性夹头，1-10为盖板，1-11耐磨垫块，2为定位机构，2-1为支杆，2-2为调节螺栓，2-3为定位柱， 2-4为锁紧螺母，3为尾座顶针，A为待加工曲轴。由图可知，本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，包括，旋转夹头1和定位机构2；所述旋转夹头1与车床工件转盘同轴固定连接，包括，旋转圆盘1-1、U形框体1-2、支撑板1-3、夹持气缸1-4、楔形板1-5、支座1-6、连杆 1-7、压杆1-8、弹性夹头1-9和盖板1-10；所述旋转圆盘1-1与车床工件转盘同轴且固定在车床工件转盘上；所述U形框体1-2由三根横截面为矩形的刚性条组成U字形，固定安装在旋转圆盘的正面，且U形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心设定距离；并且，所述U形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心的设定距离与曲轴杆部轴线与曲拐轴颈轴线的偏心矩相同；所述弹性夹头1-9为刚性四方体，固定安装在U形框体内空，其外形与U形框体的内空相匹配，中部设置有夹持孔，且夹持孔中心与U字形框体内空几何中心重合；在所述夹持孔左侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有贯穿整个左侧孔壁的缝隙；在所述夹持孔右侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有左右二段贯穿整个壁厚的缝隙，且左段缝隙的开口设置在夹持孔右侧孔壁上，右段缝隙的开口设置在弹性夹头右侧面；并且，左右二段缝隙相对于开口的另一端头均为直径大于缝隙宽度的圆形通孔；另外，在夹持孔下方两侧还设置有固定通孔，通过螺栓将弹性夹头固定在U形框体内空的旋转圆盘上；所述支撑板1-3为横截面为矩形的刚性条，固定在U形框体的正上方；所述夹持气缸1-4的活塞向左固定在支撑板的上表面；所述楔形板1-5放置在U形框体内弹性夹头的正上方，且楔形斜面从左至右由低到高；所述支座1-6 固定在U形框体左外侧底部，在支座的上部设置有铰接孔；所述连杆1-7为长条形，一端铰接在支座上部，另一端向上延伸铰接在夹持气缸活塞端头；所述压杆1-8为长条形，一端铰接在连杆中部，另一端向右延伸插入支撑板下表面与楔形板上表面之间；并且，在压杆的下表面设置有与楔形板楔形斜面相匹配的斜面，即压杆的下表面设置有从左至右由高到低的斜面，使得压杆向右移动时推动楔形板向下移动；所述盖板1-10为矩形，形状和大小与U形框体和支撑板构成的矩形相同，且覆盖在U形框体和支撑板构成的矩形表面；所述定位机构2固定在U 形框体的右外侧上部，包括，支杆2-1、调节螺栓2-2和定位柱2-3；所述支杆2-1为横截面形状为矩形的长条，底部端面固定在U形框体右外侧上部的旋转圆盘的表面，顶部延伸出盖板表面且横向设置有调节螺孔；所述调节螺孔的轴线与旋转圆盘的旋转轴线相交且垂直；所述调节螺栓2-2从右至左旋装在支杆顶部的调节螺孔内；所述定位柱2-3为圆柱体，其外径与曲轴曲拐轴颈车加工毛坯件的设定轴颈直径相同，在圆柱体的中心设置有与车床尾座顶针相匹配的锥孔。具体加工时，将本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具通过旋转圆盘固定在车床工件转盘上，且保证旋转圆盘中心与车床工件转盘中心重合。将高压气源通过万向密封节连接到本实用新型旋转夹头的气源连接处(所述万向密封节连接高压气源的技术为成熟的现有技术)。采用车床尾座顶针将定位柱顶在盖板上，旋转调节螺栓移向定位柱直至与定位柱外圆表面接触。由此，完成调节螺栓的定位。由于定位柱的外径与曲轴曲拐轴颈车加工毛坯件的设定轴颈直径相同，且采用车床尾座顶针将定位柱顶在车床工件旋装轴线上，因此，当直径与定位柱相同的曲轴曲拐轴颈的外圆表面与调节螺栓接触时，曲轴曲拐轴颈的轴线与车床工件旋装轴线同轴。将待加工曲轴的杆部插入弹性夹头的夹持孔内，推动车床尾座顶针顶在待加工曲轴另一侧杆部的中心孔内，锁死车床尾座。同时，将曲拐顺时针旋装至与定位机构调节螺栓相接触的位置，此时，曲轴曲拐轴颈的轴线与车床工件旋装轴线同轴。开启夹持气缸，夹持气缸活塞拉动连杆绕支座做圆周运动，带动铰接在连杆中部的压杆向右移动，推动楔形板向下移动，使得弹性夹头的上部被向下抵压，从而将曲轴杆部夹持住。由此，完成待加工曲轴的定位和夹持。开启车床，即可对曲轴曲拐轴颈外圆进行车加工。本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具采用弹性夹头对曲轴杆部进行夹持，既保证了夹持的可靠性，又保证了曲轴夹持中心的稳定性，从而保证了加工质量。同时，采用定位柱对定位机构的调节螺栓进行定位，采用夹持气缸对待加工曲轴进行夹持，不仅可以有效保证加工质量，还省时省力。

为防止定位机构的调节螺栓在加工过程中产生异动，本实用新型定位机构调节螺栓上设置有锁紧螺母。当采用定位柱定位好调节螺栓后，反向旋转锁紧螺母，使得锁紧螺母与支杆之间形成锁死状态，防止调节螺栓异动。

为保证楔形板向下移动时，弹性夹头的左侧能优先被向下抵压。本实用新型弹性夹头的左上端表面设置有耐压垫块，且耐压垫块的厚度呈序列化。由此，当楔形板向下移动时先接触到耐压垫块，从而抵压弹性夹头的左侧优先向下运动。改变耐压垫块的厚度，可以改变弹性夹头左侧的压下距离，从而改变弹性夹头对曲轴杆部的夹持力。同时，耐压垫块还能防止弹性夹头被压坏，起到保护作用。

为满足不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工，本实用新型弹性夹头根据夹持孔大小的不同和夹持孔中心在U形框体内空的竖向位置的不同形成系列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。改变弹性夹头夹持孔的直径可以满足不同杆部直径的曲轴的夹持，改变夹持孔中心在U形框体内空的竖向位置，可以改变旋转夹头的夹持中心与旋转中心的距离，从而满足不同偏心矩的曲轴曲拐轴颈的车加工。同理，所述定位柱根据直径的不同形成序列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。

显然，本实用新型曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具的有益技术效果是保证了曲轴夹持中心的稳定性和可靠性，保证了加工质量且省时省力。

Claims

1.一种曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，其特征在于，该车加工夹具，包括，旋转夹头和定位机构；所述旋转夹头与车床工件转盘同轴固定连接，包括，旋转圆盘、U形框体、支撑板、夹持气缸、楔形板、支座、连杆、压杆、弹性夹头和盖板；所述旋转圆盘与车床工件转盘同轴且固定在车床工件转盘上；所述U形框体由三根横截面为矩形的刚性条组成U字形，固定安装在旋转圆盘的正面，且U形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心设定距离；并且，所述U形框体几何中心竖直向下偏离旋转圆盘中心的设定距离与曲轴杆部轴线与曲拐轴颈轴线的偏心矩相同；所述弹性夹头为刚性四方体，固定安装在U形框体内空，其外形与U形框体的内空相匹配，中部设置有夹持孔，且夹持孔中心与U字形框体内空几何中心重合；在所述夹持孔左侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有贯穿整个左侧孔壁的缝隙；在所述夹持孔右侧的孔壁上，过夹持孔中心水平设置有左右二段贯穿整个壁厚的缝隙，且左段缝隙的开口设置在夹持孔右侧孔壁上，右段缝隙的开口设置在弹性夹头右侧面；并且，左右二段缝隙相对于开口的另一端头均为直径大于缝隙宽度的圆形通孔；另外，在夹持孔下方两侧还设置有固定通孔，通过螺栓将弹性夹头固定在U形框体内空的旋转圆盘上；所述支撑板为横截面为矩形的刚性条，固定在U形框体的正上方；所述夹持气缸的活塞向左固定在支撑板的上表面；所述楔形板放置在U形框体内弹性夹头的正上方，且楔形斜面从左至右由低到高；所述支座固定在U形框体左外侧底部，在支座的上部设置有铰接孔；所述连杆为长条形，一端铰接在支座上部，另一端向上延伸铰接在夹持气缸活塞端头；所述压杆为长条形，一端铰接在连杆中部，另一端向右延伸插入支撑板下表面与楔形板上表面之间；并且，在压杆的下表面设置有与楔形板楔形斜面相匹配的斜面，即压杆的下表面设置有从左至右由高到低的斜面，使得压杆向右移动时推动楔形板向下移动；所述盖板为矩形，形状和大小与U形框体和支撑板构成的矩形相同，且覆盖在U形框体和支撑板构成的矩形表面；所述定位机构固定在U形框体的右外侧上部，包括，支杆、调节螺栓和定位柱；所述支杆为横截面形状为矩形的长条，底部端面固定在U形框体右外侧上部的旋转圆盘的表面，顶部延伸出盖板表面且横向设置有调节螺孔；所述调节螺孔的轴线与旋转圆盘的旋转轴线相交且垂直；所述调节螺栓从右至左旋装在支杆顶部的调节螺孔内；所述定位柱为圆柱体，其外径与曲轴曲拐轴颈车加工毛坯件的设定轴颈直径相同，在圆柱体的中心设置有与车床尾座顶针相匹配的锥孔。

2.根据权利要求1所述曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，其特征在于，所述定位机构调节螺栓上设置有锁紧螺母。

3.根据权利要求1所述曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，其特征在于，所述弹性夹头的左上端表面设置有耐压垫块，且耐压垫块的厚度呈序列化。

4.根据权利要求1所述曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，其特征在于，所述弹性夹头根据夹持孔大小的不同和夹持孔中心位置的不同形成系列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。

5.根据权利要求1所述曲轴曲拐轴颈外圆车加工夹具，其特征在于，所述定位柱根据直径的不同形成序列化部件，以对应不同规格的曲轴曲拐轴颈外圆的车加工。