[發(fā)明專利]曲軸專用的車削卡具裝置及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310672390.2
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103612147A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀鑫元;張錚;常博宇;呂建華;尹猛;曹小強(qiáng);富偉;姜海洋;陳麗杰;安云祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中捷機(jī)床有限公司
• 主分類號: B23Q3/12
• 分類號: B23Q3/12;B23B5/22
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 崔紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備制造，一種安裝在機(jī)床主軸上的偏心卡具，同時適用于多種規(guī)格曲軸的連桿頸、主軸頸及兩側(cè)腹板加工的車削卡具裝置。

背景技術(shù)

曲軸的主軸頸、連桿頸及腹板加工現(xiàn)階段主要有以下三種方式：第一種是利用五軸車銑中心進(jìn)行多軸聯(lián)動銑削加工，第二種是根據(jù)每個系列曲軸的自身特點(diǎn)制造的偏心卡具進(jìn)行加工，第三種是最傳統(tǒng)的方式，根據(jù)曲軸連桿頸偏心距的不同在曲軸端面打上特制的偏心孔進(jìn)行連桿頸加工。

現(xiàn)今的三種加工方式各有利弊，第一種方式可以對曲軸的連桿頸、主軸頸及腹板等加工面進(jìn)行銑削加工，缺點(diǎn)是受加工設(shè)備交貨期長、價格高昂且對加工者的技術(shù)水平要求很高等多種因素的限制，另外很多大型的車銑復(fù)合機(jī)床需要由國外進(jìn)口。第二種情況是現(xiàn)在常用的加工方式，根據(jù)每個曲軸連桿頸不同的偏心距及連桿頸相位分度角度設(shè)計不同的偏心卡具，對曲軸進(jìn)行加工，缺點(diǎn)是每個卡具只能加工特定的曲軸的連桿頸和腹板，針對不同的系列的曲軸需設(shè)計不同的卡具，造成資金浪費(fèi)，也不便于更換卡具。另外這種卡具并不能加工曲軸的主軸頸，當(dāng)加工曲軸的主軸頸時還需要另外的專門主軸頸車床進(jìn)行加工，不能實(shí)現(xiàn)工件的一次裝卡完成加工。第三種方式是較為原始的方式，通過在曲軸的端面根據(jù)連桿頸的偏心距和分度角度預(yù)加工偏心頂尖孔，利用偏心頂尖孔的頂持對工件進(jìn)行加工。但這種方式受曲軸偏心量較大，整體旋轉(zhuǎn)不平衡，對機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)及操作都造成一定的隱患，故該種加工方式已不常見。

為了解決以上問題，必須研究曲軸類零件的自身特點(diǎn)。曲軸具有如下特點(diǎn)：

1、曲軸類零件形狀特殊，完全不同于普通軸類件，雖然也屬于回轉(zhuǎn)類零件，但不同部位的回轉(zhuǎn)中心基本不同，尤其是“奇數(shù)拐頸”的曲軸，比如船用曲軸中較常見的“七拐”曲軸共有七個連桿頸，每個連桿頸的軸頸中心為以曲軸兩端的主軸徑為中心，以偏心距為半徑的一個虛擬圓上平均分布。這一特點(diǎn)導(dǎo)致這些軸頸完全無法在傳統(tǒng)的車床上進(jìn)行加工。兩個連桿頸之間有一個主軸徑，這些主軸徑為同一中心，因此傳統(tǒng)車床的卡盤卡住兩端的主軸徑后，可以加工曲軸的其他主軸徑，但對不在同一旋轉(zhuǎn)中心的連桿頸加工則無能為力，如想加工必須采取專用措施。

2、傳統(tǒng)的方法加工每一種類的曲軸都需要針對工件特點(diǎn)設(shè)計一套專用的工裝來進(jìn)行曲軸的加工。但因?yàn)椴煌盗校煌N類的曲軸的連桿頸數(shù)量（即：“拐數(shù)”）各不相同，連桿頸中心距離主軸中心的距離也各不相同，可以卡持的主軸徑直徑也各不相同。這就造成如果需要加工的曲軸種類較多的話就必須根據(jù)曲軸特點(diǎn)分別設(shè)計工裝，造成極大的資金投入，也影響加工效率。同時這種卡具一般只限于加工連桿頸，當(dāng)需要加工主軸徑時，還需要將工裝在車床主軸上拆下，更換上普通卡盤后進(jìn)行主軸徑的加工，非常影響加工效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種曲軸專用的車削卡具裝置及制造方法，這種安裝在機(jī)床主軸上的偏心卡具，首先可以實(shí)現(xiàn)在一套裝置上完成多個系列、不同偏心距，不同直徑主軸頸的曲軸的加工，其次在每個曲軸的加工過程中通過一次裝卡即能完成曲軸的連桿頸、主軸頸及兩側(cè)腹板的車削。

本發(fā)明的曲軸專用的車削卡具裝置，包括左、右卡具，其特征在于左右卡具分別對稱安裝在車床的左右旋轉(zhuǎn)中心上，左右卡具結(jié)構(gòu)基本相同，每個卡具由卡具體、偏心距移動及定位機(jī)構(gòu)、連桿頸分度定位及鎖緊機(jī)構(gòu)、曲軸卡持機(jī)構(gòu)、偏心配重機(jī)構(gòu)組成，唯一區(qū)別是右卡具沒有蝸輪蝸桿分度機(jī)構(gòu)；偏心距移動及定位機(jī)構(gòu)通過絲杠支撐機(jī)構(gòu)把滑板安裝在卡具體上，滑板兩側(cè)的壓板，使滑板定位；滑板上還有位置測量裝置的數(shù)顯游標(biāo)深度尺、鎖緊螺釘機(jī)構(gòu)，對移動后的滑板進(jìn)行精確鎖緊定位；滑板圓臺內(nèi)安裝有連桿頸分度定位及鎖緊機(jī)構(gòu)，蝸輪固定在鼓輪上，分度盤上面的轉(zhuǎn)盤通過定位銷將其與鼓輪固定，通過蝸桿驅(qū)動蝸輪圍繞滑板上的旋轉(zhuǎn)中心孔的旋轉(zhuǎn)最終實(shí)現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)、定位以及固定鎖緊；曲軸卡持機(jī)構(gòu)安裝在滑板圓臺端口、連桿頸分度定位及鎖緊機(jī)構(gòu)上面，卡盤體、卡爪安裝在轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心上，在卡緊工件的同時可圍繞旋轉(zhuǎn)中心孔分度旋轉(zhuǎn)；卡具體的下半部安裝偏心配重機(jī)構(gòu)，通過絲桿傳動件的運(yùn)動帶動一組配重盤移動，調(diào)整配重塊的位置及重量，實(shí)現(xiàn)整個旋轉(zhuǎn)體系的旋轉(zhuǎn)平衡。

制造方法：