CN87213091U

CN87213091U - 椭圆筒体活塞环仿形车割机床

Info

Publication number: CN87213091U
Application number: CN 87213091
Authority: CN
Inventors: 张绍清
Original assignee: HAILING INTERNAL-COMNUSTIO ENGINE FITTINGS FACTORY
Current assignee: HAILING INTERNAL-COMNUSTIO ENGINE FITTINGS FACTORY
Priority date: 1987-08-30
Filing date: 1987-08-30
Publication date: 1988-10-19

Abstract

本实用新型是一种加工非圆曲线的筒体零件并同机仿形割片的金属切削机床。该机床装有气动夹紧装置，可一次定位夹紧工件，定位准确，提供了能内外圆同时仿形加工并同机仿形割片的仿形装置。使加工的活塞环，气密性好，寿命长，产品的实际压力曲线与理论压力曲线很接近。使用性能和综合性能均优于国内现有的单体椭圆环和筒体正圆环，还提供了割片自动进刀装置和定位调整装置。

Description

椭圆筒体活塞环仿形车割机床

本实用新型涉及一种加工非圆曲线筒体零件并仿形割片的金属切削机床，特别是加工内外圆同时仿形并同机割片的，正椭圆筒体活塞环的专用机床。

现有的活塞环仿形车床，它只能仿形单体环外圆，既不能内外圆同时仿形，也不能同机仿形割片，而是外圆仿形加工后，切去环的开口，再内圆正圆加工。这样加工所得之环，其内外圆曲线位置发生相对变化，且由于内外圆分开加工产生径向厚度不均，环的实际压力曲线与理论压力曲线差异很大，因而环的气密性差、寿命短、使用性能和综合性能均不理想。

仿形与割片工序分开进行，则产生二次装夹，定位不准，工人劳动强度大、无用工时增加等不利因素。

用普通车床正圆割片，则由于椭圆环圆周上各点的曲率半径相差较大，开始切割时，只有高点吃刀，逐渐进给到全部吃刀。而当进给量刚刚超过径向厚度时，高点已割穿，低点还未割完，因而开始后一段和结束前一段时间均发生断续切削现象。这样很容易打刀、断刀。

割片时如用手动进刀方式，可以很自如地控制进给速度和进给量，但劳动强度大，思想要高度集中。若在仿形装置的拖板上另装一电机和减速装置，带动拖板丝杆进刀，则使设备结构复杂，体积增大，而且由于惯性作用，当发生断刀等事故时，不能立即停止进刀。断刀嵌入工件槽内使整个筒体报废，并要重新磨刀、装刀、调整，花费大量的时间，生产效率低。

工件装夹用外圆定位，四螺栓夹紧，要反复多次紧固螺栓。这样定位不准，还需要用尾座顶头支承，生产率低、劳动强度大。

工艺尺寸控制，车削每个筒子头上3～5mm后，均要停车用外卡、游标卡尺或外径千分尺测量工艺尺寸，生产率低且测量不准确。

本实用新型的目的是设计出气动夹紧的、能内外圆同时仿形并同机仿形割片的、割片时自动进刀以及装有定位调整装置用以控制工艺尺寸的专用机床，来克服上述现有技术的缺点，以顺利生产出气密性好、寿命长的高性能椭圆筒体活塞环。

本实用新型的具体结构由以下附图给出：

图一是本实用新型的气动夹紧装置及仿形装置的示意图。

图二是本实用新型的割片自动进刀装置的剖面图。

图三是本实用新型的控制工艺尺寸的定位调整装置示意图。

图四是本实用新型的进刀凸轮曲线展开图。

参照图一，气动夹紧装置是将气缸（1）用螺钉连接于床头箱上的主轴（3）尾部处的支架上，夹头（5）用螺纹连接于主轴（3）头部。用连接杆（2）两端的螺纹将气缸（1）的活塞杆和夹头（5）的锥面滑块（6）连接。锥面滑块的圆周上开有三个滑槽，在每个滑槽内各装有一个呈内斜面形的夹爪（7）。当气缸（1）的活塞（13）向左移动时，连接杆（3）带动锥面滑块（6）同时向左移动，内斜面夹爪（7）在锥面滑块（6）的槽内向主轴（3）的中心移动，使夹爪（7）的内斜面与工件（8）的头部外圆锥斜面紧密接触，以工件（8）的头部端面定位，自动定心而夹紧工件（8）。

仿形装置是用键将齿轮（4）装于夹头（5）上，齿轮（4）与过桥齿轮（15）啮合，过桥齿轮（15）再与用键连接在花键轴（16）上的齿轮（14）啮合，花键轴（16）与装于仿形装置二拖板孔内的花键套（17）配合，仿形凸轮（18）用键连接于花键套（17）上。杠杆板（11）上的小滚轮用弹簧紧压在仿形凸轮（18）上。车割刀排（10）用销轴和螺母压紧在进刀拖板（图二19）上。刀排上用螺栓压装有内外圆车刀（9）各一把和割刀（12）数把。当工件（8）夹紧在夹头（5）上时，开车，主轴（3）旋转，齿轮（4）随主轴（3）旋转，齿轮（4）将运动经过桥齿轮（15）传给齿轮（14），则花键轴（16）与花键套（17）、仿形凸轮（18）同时旋转，杠杆板（11）通过小滚轮与仿形凸轮（18）接触而上下摆动，车割刀排（10）也随杠杆板（11）摆动，实现内外圆同时仿形车削。当车削完毕后，将车刀（9）退出，再将刀排（12）绕销轴转过180°，利用一组割刀（12）进行仿形割片。由于齿轮（4）与齿轮（14）齿数相等，旋向相同，故车割刀具（9）（12）的进给与主轴（3）旋转同步。实现了内外圆同时正椭圆仿形车削和同机仿形割片。

参照图二，割片自动进刀装置，是在轴（26）上，用键连接一大齿轮（25）与原车床大拖板（29）的丝杆（28）上的小齿轮（27）啮合，轴（26）用二个轴承（24）装于二个轴承座（23）上，轴承座用螺栓连接于大拖板（29）上。在轴（26）的前端用键和螺纹连接有一进刀凸轮（22）。车割刀排（10）用销轴和螺母压紧在进刀拖板（19）上。用螺纹连接在进刀拖板（19）的后端有一小轴（20），小轴上用螺纹压紧有一小轴承（21）。有一压缩弹簧（30）固定在仿形装置的杠杆板（11）上。进刀凸轮（22）靠压缩弹簧与小轴承（21）紧密接触。当溜板箱的哈呋螺母合上时，大拖板丝杆（28）及小齿轮（27）转动，大齿轮（25）和进刀凸轮（22）随之转动，进刀凸轮（22）曲线逐渐上升。推动进刀拖板（19）向前移动而自动进刀，仿形割片。当进刀凸轮（22）转动到曲线最高位置后，割片完毕。进刀凸轮继续转动，曲线急速降到最低位置，靠压缩弹簧（30）使进刀拖板（19）复位而退出割刀。［进刀凸轮曲线展开见附图四］，其厚度在0－30°为25mm，在30°－300°由25mm逐渐上升到33mm，在300°－330°为33mm，在330°－360°由33mm直线下降到25mm。然后将大拖板（29）向左移动一组割刀（12）的距离，重复上述过程，对筒体进行第二次割片，直至割完整个筒体工件（8）为止。

由于椭圆筒体活塞环要求的筒体内外圆是一非圆曲线，各点的曲率半径不等，因而在仿形车削时，如何控制仿形后的工艺尺寸是本实用新型的又一目的。参照图三，定位调整装置是在进刀拖板的下拖板（31）的尾部，用螺栓（33）连接固定有一挡块（32），在挡块上部装有一可调节的螺栓（35）及螺母（36）。当车削第一个工件（8）时，用调节螺栓（35）伸出的多少来控制进刀上拖板（19）和刀排（10）的位置，从而控制非圆筒体工件（8）的外圆90°－90°方向（长轴）直径的大小。若该直径比工艺要求的工件（8）的直径小，则将调节螺母（36）松开。将螺栓（35）向右移，然后转动丝杆（34），使进刀拖板的上拖板（19）与刀排（10）一起向右移动，使工件（8）的直径增大。若工件（8）的直径比工艺尺寸大，则将调节螺栓（35）向左移，然后转动丝杆（34）使上拖板（19）与刀排（10）一起向左移动，使工件（8）的直径减小，当工件（8）90°－90°方向的直径正好与工艺尺寸相等时，则固紧调节螺栓（35）的螺母（36），使螺栓（35）固定在此位不动，以后每换一个工件（8），只要进刀上拖板（19）紧靠在调节螺栓（35）上，此时的工件（8）的车削尺寸就一定是工艺要求的仿形车削的外圆长轴的尺寸，就不再需要每一个筒体车3～5mm后停车测量。

本实用新型与现有技术相比，具有结构简单，造价低廉，可选用普通车床改制。可以很方便地利用气动夹紧装置的夹爪内斜面与工件头部的外圆锥面紧密贴合。一次夹紧工件，且自动定心，定位准确，可以实现内外圆同时仿形和同机仿形割片，割片时可以实现平稳地自动进刀；车削时工件的曲线外圆尺寸可以很好地得到控制。总之利用本实用新型可以生产出国内目前还没有的，处于世界先进水平的正椭圆筒体活塞环。其不漏光率可达99％以上。环的实际压力曲线与设计的理论压力曲线很接近，因而环的气密性很好，寿命长。产品的使用性能和综合性能均超过国内的单体椭圆环和筒体正圆环。而且利用本实用新型，不易出事故，大大减轻了劳动强度，提高了生产效率。

实施例：以生产解放牌汽车上用的CA10－101.6椭圆筒体气环为例，先制成车割仿形凸轮（18），仿形凸轮各点的曲率半径如下：（基圆半径r取50mm）

180°－360°的曲率半径等于180°－0°的曲率半径数据，制成的仿形凸轮以0°－180°轴对称。安装于图一的（18）处。

进刀凸轮（22）的凸轮曲线展开图如附图四。

按此进刀凸轮曲线制成进刀凸轮后，安装于图二（22）处。其它零部件按附图加工，装配。

制成椭圆筒体活塞环仿形车割机床后，先将筒体工件（8）装于夹头（5）上，用气动夹紧装置夹紧定位，又将刀排（10）上的一对内外圆车刀（9）扳向工件如附图一位置。然后将定位调整装置的螺栓（35）调整到90°－90°方向直径为107.4±0.05mm（工艺要求的尺寸）的位置上，即可控制工件（8）的长轴尺寸，开始进行内、外圆同时仿形车削。筒体内外圆仿形加工后，退出刀排（10），并转过180°，将刀排上的一组割刀（12）扳向筒体（8），用自动进刀装置进行仿形割片。

Claims

1、一种椭圆筒体活塞环仿形车割机床，其特征是利用装在主轴(3)头尾部的气动夹紧装置，能一次定位夹紧加工工件(8)。该装置是将气缸(1)用螺钉连接于床头箱上的主轴(3)尾部处的支架上。夹头(5)用螺纹连接于主轴(3)头部。用连接杆(2)两端的螺纹将气缸(1)的活塞杆和夹头(5)的锥面滑块(6)连接。锥面滑块的圆周上开有三个滑槽，滑槽内各装一个呈内斜面形的夹爪(7)；其特征还在于利用分别连接主轴(3)和车割刀排(10)的仿形装置，进行工件内外圆同时仿形切削和同机仿形割片。仿形装置是用键将齿轮(4)装于夹头(5)上，齿轮(4)与过桥齿轮(15)啮合，过桥齿轮(15)又与用键连接在花键轴(16)上的齿轮(14)啮合，花键轴(16)与装于仿形装置二拖板孔内的花键套(17)配合，仿形凸轮(18)用键连接于花键套(17)上。杠杆板(11)上的小滚轮用弹簧紧压在仿形凸轮(18)上。车割刀排(10)用销轴和螺母压紧在进刀拖板(19)上。刀排上用螺栓压装有内外圆车刀(9)各一把和割刀(12)数把；其特征还在于利用分别连接进刀拖板(19)和大拖板(29)上的割片自动进刀装置，自动进刀同步仿形割片。该装置是在轴(26)上，用键连接一大齿轮(25)与原车床大拖板(29)上的丝杆(28)上的小齿轮(27)啮合，以获得原车床的动力。轴(26)用二个轴承(24)装于二个轴承座(23)上，轴承座用螺栓连接于大拖板(29)上。在轴(26)的前端用键和螺纹连接有一进刀凸轮(22)。车割刀排(10)用销轴和螺母压紧在进刀拖板(19)上，进刀拖板后端有一小轴(20)，小轴上用螺纹压装有一小轴承(21)。有一压缩弹簧(30)固定在仿形装置的杠杆板(11)上，进刀凸轮靠压缩弹簧(30)与小轴承(21)紧密接触。

2、根据权利要求1所述的椭圆筒体活塞环仿形车割机床，其特征是在进刀拖板（10）的下拖板（31）尾部装有定位调整装置，以控制工件（8）外圆90°－90°方向直径（长轴）的工艺尺寸。该装置是在下拖板（31）的尾部，用螺栓（33）连接固定有一档块（32），在档块上部装有一可调节的螺栓（35）及螺母（36）。

3、根据权利要求1所述的椭圆筒体活塞环仿形车割机床，其特征是在割片自动进刀装置中的进刀凸轮，其厚度在0°－30°为25mm，在30°－300°由25mm逐渐上升到33mm，在300°－330°为33mm，在330°－360°由33mm直线下降到25mm。