本實用新型涉及一種連桿異形孔鏜床。

背景技術(shù)：

連桿連接活塞和曲軸，并將活塞所受作用力傳給曲軸，將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動?？准庸な前敕忾]式切削，因此，排屑、熱量傳散及切削液澆注都較困難，而且加工難度較大。近幾年在發(fā)動機零件中，對孔的精度和表面粗糙度要求逐漸提高，同時也提高了對孔形狀的要求，而部分孔的加工已成為生產(chǎn)瓶頸，亟待解決。

連桿小頭孔加工中實現(xiàn)異形孔的精加工是加工難點，由于異形孔的形狀的特點，無法選用插補加工方式進行連桿小頭孔的加工，只有可能通過改變加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

現(xiàn)有的連桿鏜孔機床，主要是通過立式加工中心來完成，通過機床換刀，來實現(xiàn)連桿大、小頭孔的分別加工。此類機床主軸采用滾動軸承，主軸與電機傳動采用皮帶傳動。主軸精度低，皮帶振動無法避免。特別指出的是，這類機床只加工小頭孔是直孔的連桿，對于有異形孔的連桿產(chǎn)品，無法完成加工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連桿異形孔鏜床，能通過一次定位裝夾，完成連桿大、小頭孔的加工，并且能完成小頭孔為異形孔的加工。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

連桿異形孔鏜床，包括第一鏜削機構(gòu)和第二鏜削機構(gòu)，所述第一鏜削機構(gòu)和第二鏜削機構(gòu)并列設(shè)置在床身，所述床身上設(shè)置連桿夾具，所述第二鏜削機構(gòu)與橢圓調(diào)整機構(gòu)相互配合設(shè)置，所述橢圓調(diào)整機構(gòu)包括主動部和從動部，所述從動部與第二鏜削機構(gòu)相固定連接，所述主動部運作帶動從動部轉(zhuǎn)動進而使第二鏜削機構(gòu)軸線偏移，連桿夾具帶動連桿進給完成異形孔的加工。

所述主動部為齒輪，所述從動部為分度齒輪，所述分度齒輪與手柄相連接。

或者，所述主動部為蝸桿，所述從動部為分度渦輪，所述分度渦輪與手柄相連接。

或者，所述主動部為齒條，所述從動部為分度齒輪，所述分度齒輪與手柄相連接。

所述第二鏜削機構(gòu)下部設(shè)置有角度標尺，所述床身上設(shè)置指針，指針與角度標尺相配合，指示當(dāng)前第二鏜削機構(gòu)的偏移角度。

所述第二鏜削機構(gòu)下部設(shè)置調(diào)整墊板，所述調(diào)整墊板上設(shè)置滑道，所述滑道與滑桿相配合，所述滑桿與床身連接。

所述第一鏜削機構(gòu)包括第一鏜孔主軸頭，所述第一鏜孔主軸頭與第一鏜桿相連接，所述第一鏜孔主軸頭通過傳動機構(gòu)與動力裝置連接。

所述第二鏜削機構(gòu)包括第二鏜孔主軸頭，所述第二鏜孔主軸頭與第二鏜桿相連接，所述第二鏜孔主軸頭與第二鏜桿之間設(shè)置液壓比例微進給機構(gòu)。

所述液壓比例微進給機構(gòu)包括變形體，所述變形體外部套設(shè)外套，所述變形體一端與第二鏜桿相連接，變形體另一端與外套相固定連接，所述變形體內(nèi)部設(shè)有彈性鉸鏈。

優(yōu)選的，所述彈性鉸鏈呈U型。

所述外套與變形體的接觸位置處設(shè)置活塞，所述活塞與變形體之間嵌有鋼珠，所述鋼珠與變形體靠近第二鏜桿的外側(cè)部點接觸。

所述活塞通過液壓介質(zhì)通路與液壓介質(zhì)供給裝置連接，所述液壓介質(zhì)通路上設(shè)置比例閥。

所述連桿夾具包括夾具體，所述夾具體上設(shè)置多個第一輔助支撐缸、第一旋轉(zhuǎn)夾緊缸以及多個第二輔助支撐缸和第二旋轉(zhuǎn)夾緊缸，多個第一輔助支撐缸和第一旋轉(zhuǎn)夾緊缸將連桿大頭孔處夾緊，多個第二輔助支撐缸和第二旋轉(zhuǎn)夾緊缸將連桿小頭孔處夾緊。

所述連桿夾具上設(shè)定位置設(shè)有第一自定心漲銷和第二自定心漲銷，所述第一自定心漲銷對應(yīng)于連桿大頭孔的位置，第二自定心漲銷對應(yīng)于連桿小頭孔的位置，所述第一自定心漲銷和第二自定心漲銷均與抽芯油缸相連接。

所述連桿夾具上設(shè)置多處定位點。

所述連桿夾具底部配合設(shè)置于X軸滑臺和Z軸滑臺上，連桿夾具可在二維空間調(diào)整位置。

所述第二輔助支撐缸和第二旋轉(zhuǎn)夾緊缸可設(shè)置于調(diào)節(jié)子板上，調(diào)節(jié)子板與夾具體滑動連接。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型的鏜床中設(shè)置與連桿大頭孔配合的第一鏜削機構(gòu)、與連桿小頭孔配合的第二鏜削機構(gòu)，在一次定位裝夾后即可完成對連桿大頭孔和小頭孔的加工。

本實用新型的鏜床中在連桿小頭孔配合的第二鏜削機構(gòu)處配合設(shè)置橢圓調(diào)整機構(gòu)，橢圓調(diào)整機構(gòu)可以帶動第二鏜削機構(gòu)發(fā)生軸線偏移，在連桿夾具帶動連桿進給中可以完成橢圓孔的加工。

本實用新型中在第二鏜削機構(gòu)上設(shè)置角度標尺和指針，可以精確調(diào)整第二鏜削機構(gòu)的角度。

本實用新型在第二鏜削機構(gòu)處配合設(shè)置液壓比例微進給機構(gòu)，通過液壓比例微進給機構(gòu)及橢圓調(diào)整機構(gòu)的配合可以實現(xiàn)連桿小頭孔為喇叭口、二次曲線孔、橢圓孔、橢圓孔+喇叭口、橢圓孔+二次曲線孔等形式異形孔的加工。且本實用新型的液壓比例微進給機構(gòu)鋼珠與變形體點接觸，通過對變形體施加壓力使第二鏜桿實現(xiàn)微進給運動，U型的彈性鉸鏈剛性好，液壓比例微進給機構(gòu)可以通過電磁閥達到精確控制，滿足連桿異形孔的加工要求，達到較高的加工精度。

本實用新型中連桿夾具設(shè)置在X軸滑臺和Z軸滑臺上，可以完成進給動作，也可以調(diào)整連桿至需要的加工位置。通過設(shè)置多個輔助支撐桿和旋轉(zhuǎn)夾緊缸可有效完成連桿夾緊。

附圖說明

圖1為本實用新型連桿異形孔鏜床整體布局圖；

圖2為本實用新型連桿異形孔鏜床俯視圖；

圖3為連桿夾具示意圖；

圖4為連桿夾具俯視圖；

圖5為橢圓調(diào)整機構(gòu)主視圖；

圖6為橢圓調(diào)整機構(gòu)側(cè)視圖；

圖7為橢圓調(diào)整機構(gòu)俯視圖；

圖8為液壓比例微進給機構(gòu)示意圖；

圖中，1、伺服主軸電機，2、鏜大孔主軸頭、3、床身，4、過橋，5、大孔主軸皮帶，6、Z軸滑臺，7、X軸滑臺，8、連桿夾具，9、Z軸傳動系統(tǒng)，10、X軸傳動系統(tǒng)，11、小孔鏜桿，12、液壓比例微進給機構(gòu)，13、橢圓調(diào)整機構(gòu)，14、鏜小孔主軸頭，15、大孔鏜桿，16、小孔輔助支撐缸，17、可調(diào)節(jié)子板，18、小孔輔助支撐缸，19、小孔定位點，20、小孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸，21、連桿，22、大孔輔助支撐缸，23、大孔自定心漲銷，24、大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸，25、大孔定位點，26、大孔輔助支撐缸，27、抽芯油缸，28、夾具體，29、大孔輔助支撐缸，30、大孔定位點，31、大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸，32、大孔定位點，33、小孔輔助支撐缸，34、小孔自定心漲銷，35、深溝球軸承，36、旋轉(zhuǎn)軸，37、角度標尺，38、指針，39、齒輪軸，40、橢圓調(diào)整墊板，41、分度齒輪，42、旋轉(zhuǎn)手柄，43、彈性鉸鏈，44、變形體，45、外套，46、星型密封圈，47、活塞，48、鋼珠，49、彈性鉸鏈，50、防塵圈，51、彈性鉸鏈，52、定位銷，53、彈性鉸鏈，54滑道，55滑桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1-圖2所示，連桿異形孔鏜床，包括第一鏜削機構(gòu)(即大頭孔鏜削機構(gòu))和第二鏜削機構(gòu)(即小頭孔鏜削機構(gòu))，第一鏜削機構(gòu)和第二鏜削機構(gòu)并列設(shè)置在床身3，床身3上設(shè)置連桿夾具8，第二鏜削機構(gòu)與橢圓調(diào)整機構(gòu)13相互配合設(shè)置，橢圓調(diào)整機構(gòu)13包括主動部和從動部，從動部與第二鏜削機構(gòu)相固定連接，主動部運作帶動從動部轉(zhuǎn)動進而使第二鏜削機構(gòu)軸線偏移，連桿夾具8帶動連桿進給完成異形孔的加工。

第一鏜削機構(gòu)包括第一鏜孔主軸頭(即鏜大孔主軸頭2)，鏜大孔主軸頭2與第一鏜桿(即大孔鏜桿15)相連接，鏜大孔主軸頭2通過大孔主軸皮帶5與伺服主軸電機1連接。

第二鏜削機構(gòu)包括第二鏜孔主軸頭(即鏜小孔主軸頭14)，鏜小孔主軸頭14與第二鏜桿(即小孔鏜桿11)相連接，鏜小孔主軸頭14頭與小孔鏜桿11之間設(shè)置液壓比例微進給機構(gòu)12。

連桿夾具8底部配合設(shè)置于X軸滑臺7和Z軸滑臺6上，連桿夾具8可在二維空間調(diào)整位置。

鏜床的動作順序：連桿21由連桿夾具8定位夾緊后，伺服主軸電機1啟動，大孔主軸皮帶5，帶動鏜大孔主軸頭2旋轉(zhuǎn)，大孔鏜桿15固定在大孔主軸頭2上，Z軸滑臺移動6移動，鏜連桿大頭孔。大孔鏜桿15，前端安裝3把粗鏜刀，后端安裝一把精鏜刀，先進行粗鏜，后進行精鏜。精鏜刀帶有微調(diào)單元，可以微調(diào)刀具。鏜完大頭孔后，Z軸滑臺6退回，X軸傳動系統(tǒng)10帶動連桿夾具8移動至指定位置。鏜小孔主軸頭14啟動，帶動小孔鏜桿11高速旋轉(zhuǎn)。Z軸傳動系統(tǒng)9帶動Z軸滑臺6向主軸方向移動，粗鏜連桿小頭孔。粗鏜完成后，Z軸滑臺6向遠離主軸方向移動，精鏜連桿21小頭孔。通過程序控制，在精鏜過程中，完成異形孔的加工。

大孔鏜桿采用皮帶與電機連接；小孔鏜桿采用電機直連的傳動方式，無皮帶，可以克服皮帶振動。

大孔鏜桿和小孔鏜桿采用不同的傳動方式與動力裝置連接，是由于大孔主軸頭和小孔主軸頭加工的連桿孔的精度、材料不同。大孔主軸頭加工材料為鋼，其加工精度要求低，主軸轉(zhuǎn)速要求800r/min，選用電機+皮帶傳動；小孔主軸頭加工材料為銅，精度要求較高，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min，需要電機直連方式傳動。為適應(yīng)不同材料的加工，大小頭孔的刀具材料也不同，大孔采用硬質(zhì)合金刀具，小頭孔加工采用金剛石刀具。

如圖3-圖4所示，連桿夾具包括夾具體28，夾具體28上設(shè)置多個第一輔助支撐缸(即大孔輔助支撐缸22、大孔輔助支撐缸26、大孔輔助支撐缸29)、第一旋轉(zhuǎn)夾緊缸(即大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸24、大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸31)以及多個第二輔助支撐缸(即小孔輔助支撐缸16、小孔輔助支撐缸18、小孔輔助支撐缸33)和第二旋轉(zhuǎn)夾緊缸(即小孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸20)，大孔輔助支撐缸22、大孔輔助支撐缸26、大孔輔助支撐缸29和大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸31將連桿大頭孔處夾緊，小孔輔助支撐缸16、小孔輔助支撐缸18、小孔輔助支撐缸33和小孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸20將連桿小頭孔處夾緊。

連桿夾具上設(shè)定位置設(shè)有第一自定心漲銷(即大孔自定心漲銷23)和第二自定心漲銷(即小孔自定心漲銷34)，大孔自定心漲銷23對應(yīng)于連桿大頭孔的位置，小孔自定心漲銷34對應(yīng)于連桿小頭孔的位置，大孔自定心漲銷23和小孔自定心漲銷34均與抽芯油缸27相連接。

連桿夾具8上設(shè)置多處定位點，對應(yīng)于大孔的大孔定位點25、大孔定位點30大孔定位點32，對應(yīng)于小頭孔的小孔定位點19。

小孔輔助支撐缸16、小孔輔助支撐缸18、小孔輔助支撐缸33和小孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸20可設(shè)置于可調(diào)節(jié)子板17上，可調(diào)節(jié)子板17與夾具體28滑動連接。可以調(diào)整小孔夾緊的位置，以適應(yīng)不同尺寸的連桿夾緊。

連桿夾具的動作順序：抽芯油缸27縮回，帶動大孔自定心漲銷23、小孔自定心漲銷34推出。將連桿21大、小孔相應(yīng)的安裝到大孔自定心漲銷23、小孔自定心漲銷34的初定位圓盤上。連桿21大、小孔端面相應(yīng)的放置到大孔定位點25、大孔定位點30、大孔定位點32，小孔定位點19上。大孔自定心漲銷23、小孔自定心漲銷34的觸點伸出，定位連桿大、小孔軸線。連桿定位完成，大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸24、大孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸31，小孔旋轉(zhuǎn)夾緊缸20同時夾緊連桿。然后，大孔輔助支撐缸22、大孔輔助支撐缸26、大孔輔助支撐缸29的觸點，小孔輔助支撐缸16、小孔輔助支撐缸18、小孔輔助支撐缸33的觸點同時伸出。而后，大孔自定心漲銷23、小孔自定心漲銷34定位觸點縮回。然后，抽芯油缸27伸出，帶動大孔自定心漲銷23、小孔自定心漲銷34同時縮回，讓開連桿鏜削的空間。通過這一連續(xù)的動作，完成連桿21的定位夾緊。

橢圓調(diào)整機構(gòu)13的主動部可以為齒輪，從動部可以為分度齒輪，分度齒輪與手柄相連接。

或者，主動部可以為蝸桿，從動部可以為分度渦輪，分度渦輪與手柄相連接。

或者，主動部可以為齒條，從動部可以為分度齒輪，分度齒輪與手柄相連接。

本實施例中以齒輪和分度齒輪為例進行描述，如圖5-圖7所示，鏜小孔主軸頭14通過橢圓調(diào)整墊板40設(shè)置于過橋4上，過橋4固定于床身3上。橢圓調(diào)整墊板40上固定分度齒輪41，分度齒輪41與齒輪配合，齒輪軸39固定于過橋4上，齒輪軸39與旋轉(zhuǎn)手柄42連接，小頭孔主軸頭14底部與過橋4之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸36，旋轉(zhuǎn)軸36處設(shè)置深溝球軸承35。小頭孔主軸頭14下部設(shè)置有角度標尺37，過橋4上設(shè)置指針38，指針38與角度標尺37相配合，指示當(dāng)前小頭孔主軸頭14的偏移角度。

橢圓調(diào)整墊板40上設(shè)置滑道54，滑道54與滑桿55相配合，滑桿55與過橋4連接。

連桿鏜床橢圓的調(diào)整是通過旋轉(zhuǎn)主軸軸線來完成的，橢圓度的大小決定了圖7所示夾角a的大小。主軸旋轉(zhuǎn)動作是通過如下完成的：根據(jù)橢圓度的大小計算出夾角a的大小，具體計算公式如下：

舉例說明：某一連桿短軸尺寸為中差尺寸為橢圓度為0.06mm，則長軸尺寸為由橢圓角度計算公式a＝arccos54.0485/54.1085＝2.6985°，根據(jù)此度數(shù)，旋轉(zhuǎn)主軸軸線。通過角度標尺37和指針38，調(diào)出此度數(shù)。

連桿21水平放置，橢圓方向如圖7所示。根據(jù)橢圓夾角計算公式，調(diào)整出角度a。具體調(diào)整方式如下：通過旋轉(zhuǎn)手柄42，帶動齒輪軸39，與分度齒輪41通過齒輪嚙合，使小頭孔主軸頭14，繞著旋轉(zhuǎn)軸36轉(zhuǎn)動，小頭孔主軸頭14偏轉(zhuǎn)后進行橢圓孔的加工。轉(zhuǎn)動的角度大小通過角度標尺37和指針38，來讀出數(shù)值。

如圖8所示，液壓比例微進給機構(gòu)包括變形體44，變形體44外部套設(shè)外套45，變形體44一端與小孔鏜桿11相連接，變形體44另一端與外套45通過定位銷52相固定連接，變形體44內(nèi)部設(shè)有彈性鉸鏈，彈性鉸鏈整體呈U型，彈性鉸鏈實際為一孔槽。

外套45與變形體44的接觸位置處設(shè)置活塞47，活塞47與變形體44之間嵌有鋼珠48，鋼珠48與變形體44靠近小孔鏜桿11的外側(cè)部點接觸?；钊?7處配合設(shè)置星型密封圈46，外套45與變形體44的端部設(shè)置防塵圈50。

活塞47通過液壓介質(zhì)通路與液壓介質(zhì)供給裝置連接，液壓介質(zhì)通路上設(shè)置比例閥。

液壓比例微進給機構(gòu)，其核心部件為變形體44，包括彈性鉸鏈43、彈性鉸鏈49、彈性鉸鏈51、彈性鉸鏈53，整體形狀為U型。液壓油從圖8中所示位置進入該機構(gòu)，通過內(nèi)部油路，進入到活塞47位置。液壓油的壓強，通過比例閥精確控制。液壓油的壓強與活塞47的面積的乘積，得到作于在活塞上的壓力。此壓力通過鑲在活塞47的鋼珠48，傳遞到變形體44上，從而變形體44得到了能夠精確控制的壓力。此壓力，使變形體44在彈性鉸鏈43、彈性鉸鏈49、彈性鉸鏈51、彈性鉸鏈53作用下，沿著圖中箭頭方向進行位移，從而使小孔鏜桿11，產(chǎn)生徑向位移即上下平動。變形體44的回彈通過變形體44彈性變形完成，即比例閥輸出壓力減小，變形體44在彈性力的作用下回彈。此徑向位移過程，性能優(yōu)良，完全滿足F＝kX的比例關(guān)系，即虎克定律。也就是說，變形體44的彈性變形量與液壓系統(tǒng)壓力成線性關(guān)系，因此需要控制位移量時，只需要對變形體44施加的壓力進行控制即可。這對變形體44位移控制帶來了很大的方便。

控制過程：系統(tǒng)通過控制器的控制信號來控制比例閥輸出壓力，此壓力控制變形體44的位移量，即小孔鏜桿11的位移量，從而系統(tǒng)控制小孔鏜桿11的徑向位移量。鏜桿11徑向位移與Z軸滑臺進行差補，完成連桿小頭孔為喇叭口、二次曲線孔的加工。與橢圓調(diào)整機構(gòu)配合，完成橢圓孔+喇叭口、橢圓孔+二次曲線孔的加工。

該機床已經(jīng)批量生產(chǎn)，滿足連桿異形孔的加工要求。其加工精度，超過立式加工中心的加工精度。

本實用新型的連桿異形孔鏜床，主要用于加工連桿小頭孔為喇叭口、二次曲線孔、橢圓孔、橢圓孔+喇叭口、橢圓孔+二次曲線孔形式的加工。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。