專利名稱：一種曲軸底切圓角的加工裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柴油機制造技術，具體地，涉及一種曲軸底切圓角的加工裝置及方法。
背景技術：
一般地，在柴油機制造業(yè)中，柴油機的曲軸底切圓角的結構，可以強化曲軸，即在 圓角滾壓工藝的前工序加工中，提高曲軸彎曲時的疲勞強度。圓角加工的好壞，對曲軸滾壓 工序有比較大的影響，進而影響曲軸彎曲時的抗疲勞強度。隨著社會經濟的發(fā)展，在柴油發(fā)動機領域，企業(yè)競爭力不斷增強，人們期望用最低 的成本獲取最大的經濟效益。目前，在內燃機中，大多數(shù)小功率的發(fā)動機都采用球鐵曲軸代 替鋼曲軸，以降低成本，提高企業(yè)競爭力。另外，在現(xiàn)有技術中，對球鐵曲軸強化的較為有效的方法就是將軸頸淬火工藝與 圓角滾壓工藝相結合，可見，對曲軸底切圓角的加工方法至關重要。目前，曲軸底切圓角的加工方法主要有采用車_車拉方法加工曲軸底切圓角；采 用外銑方法加工曲軸底切圓角；采用磨削方法加工曲軸底切圓角。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在以下缺陷(1)成本高第一，如果采用車_車拉方法，則對設備要求較高，大都采用進口設 備，成本高；第二，如果采用外銑方法，則需要成型刀具，且輪廓振紋大，刀具的使用壽命不 長，需要頻繁更換刀具，增加了刀具成本；第三，如果采用磨削方法，則需要專門的修整工具 將砂輪修整為成型砂輪狀，而圓角較小，砂輪磨損快、使用壽命不長，增加了砂輪成本；(2)效率低采用磨削方法加工曲軸底切圓角，需要專門的修整工具將砂輪修整 為成型砂輪狀，而圓角較小，砂輪磨損快，需要頻繁地使用修整工具修整砂輪，影響工作效 率；(3)精度低采用磨削方法加工曲軸底切圓角，在加工過程中易出現(xiàn)車床主軸頸 中心與曲軸曲柄銷中心高度不一致的現(xiàn)象，從而影響曲柄銷相位及扭角。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中成本高、效率低和精度低的缺陷，提出一種曲軸 底切圓角的加工裝置，以實現(xiàn)降低成本、提高效率和精度。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種曲軸底切圓角的加工裝置， 包括平臺、設在平臺上的夾緊機構和車削機構。優(yōu)選地，所述夾緊機構包括設在曲軸大頭的大頭連接組件、以及設在曲軸小頭的 小頭連接組件。優(yōu)選地，所述大頭連接組件包括平衡塊、大頭夾具體、以及位于所述平衡塊與所述 大頭夾具體之間的頂尖。優(yōu)選地，在所述大頭夾具體上還設有大頭夾具，在所述頂尖上還設有頂尖套。優(yōu)選地，所述小頭連接組件包括小頭夾具體和設 所述小頭夾具體上的小頭夾具。優(yōu)選地，所述車削機構包括螺紋絲桿組件、軸向定位組件、以及位于所述螺紋絲桿 組件和所述軸向定位組件之間的刀架與扶架組件。優(yōu)選地，所述螺紋絲桿組件包括底槽，配合設在所述底槽上的上下止推、雙頭螺 栓、壓條和滑塊，以及設在所述底槽靠近所述滑塊側的手柄。優(yōu)選地，所述軸向定位組件包括配套設置的軸向定位座、軸向定位塊和軸向定位 桿，以及設在所述軸向定位桿端部的手柄螺釘。優(yōu)選地，所述刀架與扶架組件包括配合設置的進給手輪和手柄，設在所述進給手 輪遠離所述進給手柄側的左滑塊和右滑臺，設在所述右滑臺遠離所述進給手輪側的軸承， 以及靠近所述軸承設置的刀架。本發(fā)明各實施例的曲軸底切圓角的加工裝置，在平臺上設有夾緊機構和車削機 構，可以通過夾緊機構夾緊曲軸，并通過車削機構車削曲軸底切圓角，可以避免加工過程中 出現(xiàn)車床主軸頸中心與曲軸曲柄銷中心高度不一致的現(xiàn)象，并避免曲柄銷相位及扭角誤 差，從而可以提高效率和精度；另外，不需要頻繁更換車削機構中的刀架，可以節(jié)省成本。本發(fā)明的另一目的是針對現(xiàn)有技術中成本高、效率低和精度低的缺陷，提出一種 曲軸底切圓角的加工方法，以實現(xiàn)降低成本、提高效率和精度。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種曲軸底切圓角的加工方 法，使用本發(fā)明實施例所述的曲軸底切圓角的加工裝置，對所述曲軸底切圓角進行加工，具 體的操作包括調整所述曲軸的中心高度，并夾緊所述曲軸；將所述曲軸軸向定位，并車削 所述曲軸底切圓角。本發(fā)明各實施例的曲軸底切圓角的加工方法，可以通過夾緊機構夾緊曲軸，并通 過車削機構車削曲軸底切圓角，可以避免加工過程中出現(xiàn)車床主軸頸中心與曲軸曲柄銷中 心高度不一致的現(xiàn)象，并避免曲柄銷相位及扭角誤差，從而可以提高效率和精度；另外，不 需要頻繁更換車削機構中的刀架，可以節(jié)省成本。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明 書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中曲軸大、小頭的裝配圖；圖Ia為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中曲軸大頭的結構示意圖；圖Ib為圖Ia的A向視圖；圖Ic為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中曲軸小頭的結構示意圖；圖Id為圖Ic的B向視圖；圖2a為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的裝置中小頭夾具的結構示意圖；圖2b為圖2a的俯視圖3a為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中小頭夾具體的結構示意圖；圖3b為圖3a的A-A向視圖；圖3c為圖3b的俯視圖；圖4a為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中曲軸小頭的裝配圖；圖4b為圖4a的A-A向視圖；圖4c為圖4a的右視圖的剖視圖；圖4d為圖4a的俯視圖的剖視圖；圖4e為曲軸小頭的立體圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中車削機構的結構示意圖；圖6a為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置中軸向定位塊的結構示意圖；圖6b為圖6a的俯視圖；圖6c為圖6a的A-A向視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置的圓角結構示意圖(圖8a的局部放 大圖)；圖8a為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置的結構示意圖(正視圖)；圖8b為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置的結構示意圖(俯視圖)；圖8c為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工裝置的結構示意圖(側視圖)；圖9為根據(jù)本發(fā)明曲軸底切圓角的加工方法的流程示意圖。結合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標記如下1-長夾緊螺釘；2-螺母；3-開槽平端緊定螺釘；4-大頭夾緊螺釘；5-平衡塊； 6_螺栓；7-頂尖；8-頂尖套；9-大頭夾具體；10-大頭夾具；11-小頭夾具體；12-小頭夾緊 螺釘；13-小頭夾套；14-底槽；15-雙頭螺栓；16-上下止推；17-壓條；18-支腳；19-滑塊； 20-第一手柄；21-第二手柄；22-進給手柄；23-進給手輪；24-刀桿；25-左滑座；26-刀桿 壓板；27-手柄螺釘；28-軸向定位桿；29-刀片；30-軸承；31-軸向定位塊；32-軸向定位 座；33-右滑臺。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。裝置實施例根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種曲軸底切圓角的加工裝置。如圖1-圖8所示，本 實施例包括平臺、設在平臺上的夾緊機構和車削機構，其中，夾緊機構，用于調整曲軸中心 高度、并夾緊曲軸；車削機構，用于自動定心，調整扶架組件的位置、將曲軸軸向定位、并車 削曲軸底切圓角；平臺用于將夾緊機構和車削機構安裝到車床的導軌上。在夾緊機構中，包括大頭連接組件和小頭端連接組件，通過大頭連接組件和小頭 端連接組件，在普通車床上，可以保證車床主軸頸中心與曲軸曲柄銷中心的高度相同。其中，大頭連接組件包括長夾緊螺釘1、螺母2、開槽平端緊定螺釘3、大頭夾緊螺 釘4、平衡塊5、螺栓6、頂尖7、頂尖套8、大頭夾具體9和大頭夾具10 ；小頭端連接組件包括 小頭夾具體11和小頭夾緊螺釘12、小頭夾套13。平衡塊5可以通過螺栓6安裝在車床上，大頭夾具體9和大頭夾具10通過開槽平端緊定螺釘3安裝在曲軸的大頭；在平臺上校正曲 軸的曲柄銷中心與頂尖套8中心時，將頂尖套8用大頭夾緊螺釘4上緊到曲軸的大頭，并通 過長夾緊螺釘1、螺母2和頂尖7，把安裝了大頭夾具10和小頭夾具的曲軸安裝在普通車床 上。大頭連接組件包括頂尖7、設在頂尖7上的頂尖套8、大頭夾具10、以及設在大頭夾 具10上的大頭夾具體9，頂尖7位于大頭夾具體9上、并靠近平衡塊5設置。小頭端連接組 件具有與大頭連接組件類似的結構。大、小頭端連接組件分別安裝在曲軸的大頭和小頭端， 大、小頭端連接組件通過平衡塊5安裝到車床上，并通過大頭夾具體9、小頭夾具體11、以及 頂尖套8調整曲軸中心高度，即實現(xiàn)曲軸連接頸中心與車床主軸旋轉中心一致；并可以在 大頭夾具10和小頭夾具上設置開槽，以夾緊曲軸；另外，在曲軸轉動時，平衡塊5可以起平 衡作用。具體地，可以在大、小頭夾具10外徑上設置四個凹臺和一個3mm的開槽，在對曲軸 底切圓角進行切削時，使開槽變形，以夾緊曲軸，如圖2a所示。在本實施例中，可以在大、小頭夾具10上設置兩個或三個頂尖套8，以滿足在四缸 或六缸設定不同中心高度時、曲軸變換旋轉中心的要求。如圖5所示，在車削機構中，車削機構通過支腳18安裝在平臺上，可適當調整縱向 位置；通過底槽14、雙頭螺栓15、上下止推16、壓條17、滑塊19、第一手柄20和第二手柄21 組成的螺紋絲桿組件，可以對刀架和扶架組件進行縱向運動；通過手柄螺釘27、軸向定位 桿28、軸向定位塊31和軸向定位座32組成的軸向定位組件，對曲軸進行軸向定位，以滿足 曲軸底切圓角的軸向車削的工藝要求；通過進給手柄22、進給手輪23、刀桿24、左滑座25、 刀桿壓板26、刀片29、軸承30和右滑臺33組成的刀架與扶架組件，采用軸承30自動扶持 曲軸曲柄銷外圓，并搖動進給手輪23，車削曲軸底切圓角。 其中，軸向定位組件包括軸向定位桿28、軸向定位塊31和軸向定位座32，軸向定 位塊31設在機床的機座上，軸向定位桿28與軸向定位座32分別設在軸向定位塊31的兩 側。其中，軸向定位塊31采用錐形結構，可與曲軸平衡塊兩側貼合，在曲軸加工時進行快速 的軸向定位。在刀架與扶架組件中，可以通過四個類似的軸承30對曲軸的軸頸進行扶持，其中 兩個軸承30的中心高度可以通過手柄螺釘27調節(jié)，以保證曲軸在加工時四個軸承30都能 夠扶持曲軸軸頸。并且，可以通過該刀架組件，可以切削出滿足工藝要求的曲軸底切圓角。 其中，曲軸底切圓角的工藝要求如圖7所示。在螺紋絲桿組件中，可以通過雙頭螺栓15、滑塊19、左滑塊25和右滑塊33實現(xiàn)四 個軸承30組成的兩組軸承30同時進退，以扶持曲軸軸頸。在本實施例中，曲軸底切圓角的加工裝置可以在普通車床上，通過夾緊機構夾緊 曲軸，搖動車削機構中的第一手柄20、第二手柄21、進給手柄22和進給手輪23，使用車削機 構中的刀片29，車削曲軸底切圓角。這里，曲軸底切圓角可以是內燃機的曲軸底切圓角。在本實施例中，可以通過大頭連接組件和小頭端連接組件夾緊曲軸，通過平衡塊5 和車床的小頭頂尖，將曲軸安裝在車床上，并將車削機構安裝在平臺上；通過平臺，把車削 機構與平臺組件安裝在車床的導軌上，搖動車削機構中的進給手輪23和軸向定位塊組件， 可夾緊曲軸底切圓角，并進行車削。經實際使用驗證，使用本實施例的曲軸底切圓角的加工裝置，進行發(fā)動機曲軸底切圓角的加工，在保證質量的前提下，能夠提高工作效率。在本實施例中，曲軸底切圓角的角度可以是63度。通過更換刀具，理論上適用于 0 90度。本實施例的曲軸底切圓角的加工裝置，結構簡單、方便操作、可靠性高、且成本低 廉，適用于發(fā)動機制造業(yè)中利用曲軸底切圓角進行粗加工的場合。本實施例的曲軸底切圓角的加工裝置，由于包括夾緊機構和車削機構，可以通過 夾緊機構夾緊曲軸，并通過車削機構車削曲軸底切圓角，可以避免加工過程中出現(xiàn)車床主 軸頸中心與曲軸曲柄銷中心高度不一致的現(xiàn)象，并避免曲柄銷相位及扭角誤差，從而可以 提高工作效率和加工精度；另外，由于不需要頻繁更換刀架，可以節(jié)省成本。方法實施例根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種曲軸底切圓角的加工方法。如圖9所示，本實施例 包括步驟901 調整曲軸的中心高度，并夾緊曲軸；具體地使用圖1-圖8所示的曲軸底切圓角的加工裝置，通過夾緊機構中的大頭連接組件 和小頭端連接組件，調整曲軸的中心高度，使車床主軸頸中心與曲軸曲柄銷中心的高度相 同；并在大、小頭夾具上開槽，在對曲軸底切圓角進行切削時，使開槽變形，以夾緊曲軸；步驟902 將曲軸軸向定位，并車削曲軸底切圓角；具體地可以將車削機構安裝在平臺上，通過支腳調整車削機構的縱向位置；以及，通過車 削機構中的螺紋絲桿組件調整刀架和扶架組件的縱向位置，通過軸向定位組件對曲軸進行 軸向定位，以滿足曲軸底切圓角的軸向車削的工藝要求；采用軸承自動扶持曲軸曲柄銷外 圓，并搖動進給手輪，車削曲軸底切圓角。本實施例的曲軸底切圓角的加工方法，操作流程簡單，適用于發(fā)動機制造業(yè)中利 用曲軸底切圓角進行粗加工的場合。本實施例的曲軸底切圓角的加工方法，由于使用本發(fā)明實施例的曲軸底切圓角的 加工裝置，可以通過夾緊機構夾緊曲軸，并通過車削機構車削曲軸底切圓角，可以避免加工 過程中出現(xiàn)車床主軸頸中心與曲軸曲柄銷中心高度不一致的現(xiàn)象，并避免曲柄銷相位及扭 角誤差，從而可以提高效率和精度；另外，不需要頻繁更換車削機構中的刀架，可以節(jié)省成 本。綜上所述，本發(fā)明各實施例由于在平臺上設有夾緊機構和車削機構，可以通過夾 緊機構夾緊曲軸，并通過車削機構車削曲軸底切圓角，可以避免加工過程中出現(xiàn)車床主軸 頸中心與曲軸曲柄銷中心高度不一致的現(xiàn)象，并避免曲柄銷相位及扭角誤差，從而可以提 高效率和精度；另外，不需要頻繁更換車削機構中的刀架，可以節(jié)省成本。最后應說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可 以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內。
權利要求
一種曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，包括平臺、設在平臺上的夾緊機構和車削機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述夾緊機構包括 設在曲軸大頭的大頭連接組件、以及設在曲軸小頭的小頭連接組件。
3.根據(jù)權利要求2所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述大頭連接組件 包括平衡塊、大頭夾具體、以及位于所述平衡塊與所述大頭夾具體之間的頂尖。
4.根據(jù)權利要求3所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，在所述大頭夾具體 上還設有大頭夾具，在所述頂尖上還設有頂尖套。
5.根據(jù)權利要求2所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述小頭連接組件 包括小頭夾具體和設在所述小頭夾具體上的小頭夾具。
6.根據(jù)權利要求1所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述車削機構包括 螺紋絲桿組件、軸向定位組件、以及位于所述螺紋絲桿組件和所述軸向定位組件之間的刀 架與扶架組件。
7.根據(jù)權利要求6所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述螺紋絲桿組件 包括底槽，配合設在所述底槽上的上下止推、雙頭螺栓、壓條和滑塊，以及設在所述底槽靠 近所述滑塊側的手柄。
8.根據(jù)權利要求6所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述軸向定位組件 包括配套設置的軸向定位座、軸向定位塊和軸向定位桿，以及設在所述軸向定位桿端部的 手柄螺釘。
9.根據(jù)權利要求6所述的曲軸底切圓角的加工裝置，其特征在于，所述刀架與扶架組 件包括配合設置的進給手輪和手柄，設在所述進給手輪遠離所述進給手柄側的左滑塊和 右滑臺，設在所述右滑臺遠離所述進給手輪側的軸承，以及靠近所述軸承設置的刀架。
10.一種曲軸底切圓角的加工方法，其特征在于，使用權利要求1-9中任一項所述的裝 置，對所述曲軸底切圓角進行加工，具體的操作包括調整所述曲軸的中心高度，并夾緊所述曲軸；將所述曲軸軸向定位，并車削所述曲軸底切圓角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曲軸底切圓角的加工裝置及方法，其中，該裝置包括平臺、設在平臺上的夾緊機構和車削機構；該方法包括使用本發(fā)明所述的裝置，調整所述曲軸的中心高度，并夾緊所述曲軸；將所述曲軸軸向定位，并車削所述曲軸底切圓角。本發(fā)明所述裝置及方法可以克服現(xiàn)有技術中成本高、效率低和精度低等缺陷，以實現(xiàn)降低成本、提高效率和精度。
文檔編號B23Q5/34GK101885074SQ20091011406
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權日2009年5月11日
發(fā)明者龐甲才, 蔚興建 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司