曲轴专用的车削卡具装置制造方法及图纸

曲轴专用的车削卡具装置，左右卡具结构基本相同，其特征在于各卡具的偏心距移动及定位机构通过丝杠支撑机构安装在卡具体上，压板、位置测量、锁紧螺钉机构，对滑板锁紧定位；滑板圆台内安装连杆颈分度定位及锁紧机构，蜗轮固定在鼓轮上，转盘通过定位销将其与鼓轮固定，通过蜗杆驱动蜗轮围绕旋转中心孔的旋转实现工件的旋转、定位以及固定锁紧；曲轴卡持机构在卡紧工件的同时可围绕旋转中心孔分度旋转；偏心配重机构实现整个旋转体系的旋转平衡。这种机床主轴上的偏心卡具，即可实现在一套装置上完成多个系列、不同偏心距，不同直径主轴颈的曲轴的加工，还能在每个曲轴的加工过程中只一次装卡即能完成曲轴的连杆颈、主轴颈及两侧腹板的车削。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
曲轴专用的车削卡具装置
本技术涉及机械设备制造，一种安装在机床主轴上的偏心卡具，同时适用于多种规格曲轴的连杆颈、主轴颈及两侧腹板加工的车削卡具装置。
技术介绍
曲轴的主轴颈、连杆颈及腹板加工现阶段主要有以下三种方式:第一种是利用五轴车铣中心进行多轴联动铣削加工，第二种是根据每个系列曲轴的自身特点制造的偏心卡具进行加工，第三种是最传统的方式，根据曲轴连杆颈偏心距的不同在曲轴端面打上特制的偏心孔进行连杆颈加工。现今的三种加工方式各有利弊，第一种方式可以对曲轴的连杆颈、主轴颈及腹板等加工面进行铣削加工，缺点是受加工设备交货期长、价格高昂且对加工者的技术水平要求很高等多种因素的限制，另外很多大型的车铣复合机床需要由国外进口。第二种情况是现在常用的加工方式，根据每个曲轴连杆颈不同的偏心距及连杆颈相位分度角度设计不同的偏心卡具，对曲轴进行加工，缺点是每个卡具只能加工特定的曲轴的连杆颈和腹板，针对不同的系列的曲轴需设计不同的卡具，造成资金浪费，也不便于更换卡具。另外这种卡具并不能加工曲轴的主轴颈，当加工曲轴的主轴颈时还需要另外的专门主轴颈车床进行加工，不能实现工件的一次装卡完成加工。第三种方式是较为原始的方式，通过在曲轴的端面根据连杆颈的偏心距和分度角度预加工偏心顶尖孔，利用偏心顶尖孔的顶持对工件进行加工。但这种方式受曲轴偏心量较大，整体旋转不平衡，对机床运转及操作都造成一定的隐患，故该种加工方式已不常见。为了解决以上问题，必须研究曲轴类零件的自身特点。曲轴具有如下特点:1、曲轴类零件形状特殊，完全不同于普通轴类件，虽然也属于回转类零件，但不同部位的回转中心基本不同，尤其是“奇数拐颈”的曲轴，比如船用曲轴中较常见的“七拐”曲轴共有七个连杆颈，每个连杆颈的轴颈中心为以曲轴两端的主轴径为中心，以偏心距为半径的一个虚拟圆上平均分布。这一特点导致这些轴颈完全无法在传统的车床上进行加工。两个连杆颈之间有一个主轴径，这些主轴径为同一中心，因此传统车床的卡盘卡住两端的主轴径后，可以加工曲轴的其他主轴径，但对不在同一旋转中心的连杆颈加工则无能为力，如想加工必须采取专用措施。2、传统的方法加工每一种类的曲轴都需要针对工件特点设计一套专用的工装来进行曲轴的加工。但因为不同系列，不同种类的曲轴的连杆颈数量(即:“拐数”)各不相同，连杆颈中心距离主轴中心的距离也各不相同，可以卡持的主轴径直径也各不相同。这就造成如果需要加工的曲轴种类较多的话就必须根据曲轴特点分别设计工装，造成极大的资金投入，也影响加工效率。同时这种卡具一般只限于加工连杆颈，当需要加工主轴径时，还需要将工装在车床主轴上拆下，更换上普通卡盘后进行主轴径的加工，非常影响加工效率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种曲轴专用的车削卡具装置，这种安装在机床主轴上的偏心卡具，首先可以实现在一套装置上完成多个系列、不同偏心距，不同直径主轴颈的曲轴的加工，其次在每个曲轴的加工过程中通过一次装卡即能完成曲轴的连杆颈、主轴颈及两侧腹板的车削。本技术的曲轴专用的车削卡具装置，包括左、右卡具，其特征在于左右卡具分别对称安装在车床的左右旋转中心上，左右卡具结构基本相同，每个卡具由卡具体、偏心距移动及定位机构、连杆颈分度定位及锁紧机构、曲轴卡持机构、偏心配重机构组成，唯一区别是右卡具没有蜗轮蜗杆分度机构；偏心距移动及定位机构通过丝杠支撑机构把滑板安装在卡具体上，滑板两侧的压板，使滑板定位；滑板上还有位置测量装置的数显游标深度尺、锁紧螺钉机构，对移动后的滑板进行精确锁紧定位；滑板圆台内安装有连杆颈分度定位及锁紧机构，蜗轮固定在鼓轮上，分度盘上面的转盘通过定位销将其与鼓轮固定，通过蜗杆驱动蜗轮围绕滑板上的旋转中心孔的旋转最终实现工件的旋转、定位以及固定锁紧；曲轴卡持机构安装在滑板圆台端口、连杆颈分度定位及锁紧机构上面，卡盘体、卡爪安装在转盘的旋转中心上，在卡紧工件的同时可围绕旋转中心孔分度旋转；卡具体的下半部安装偏心配重机构,通过丝杆传动件的运动带动一组配重盘移动,调整配重盘中配重块的位置及重量，实现整个旋转体系的旋转平衡。本设计曲轴专用的车削卡具装置的显著特点:(I)通过安装在对称布置的卡具体上的滑动机构带动滑板移动，从而在一定范围内实现任意的偏心距。另外滑板上安装有回转及锁紧机构，通过回转及锁紧机构的旋转定位实现工件与主轴旋转中心偏心旋转。即通过径向移动和圆周复合运动在理论上实现了曲轴上不同的部位均可以与主轴回转中心的同轴，从而适应不同曲轴的主轴颈及连杆颈的加工需要，而当滑动机构移动到特定位置时，实现卡具旋转中心与主轴的旋转中心同心时就可实现普通机床的车削功能，进行主轴颈等轴类零件的加工。(2)通过在一个分度盘上集成不同的分度孔(或者配备具有不同分度孔的分度盘，通过更换分度盘)，用转盘的插销与分度盘孔的插入定位实现不同分度的曲轴的连杆颈加工；(3)通过上述两种功能特点的集成实现了机床既具备普通机床进行外圆回转加工的能力，又具备了曲轴专机的加工能力，同时更可实现一次装卡。大大提高了机床的生产效率和设备投入成本的节约；(4)通过蜗轮蜗杆的增力作用解决了大型曲轴加工过程中在分度加工不同连杆颈时需要通过人力和天车共同作用旋转曲轴的问题，可一人独立完成，更方便操作。(5)通过首次在曲轴加工卡具上采用四爪自定心卡盘，可卡持不同直径的轴颈，解决了传统卡具必须采用抱瓦式结构对主轴径卡持，而必须根据不同直径的主轴径分别设计抱瓦，主轴径尺寸稍有改变就必须另行设计抱瓦的问题。该结构，操作灵活，自定心精度高，卡持稳定，且大大节省制造成本，解决了抱瓦加工困难易变形的难题。(6)通过数显游标测量装置解决了滑板上下移动过程中偏心距离的数字式显示与精确的数据测量，确保了曲轴偏心距的准确测量，确保了加工精度。该数显测量机构解决了传动加工方法中加工连杆颈无法快速定位偏心距，必须先试车连杆颈，之后通过测量已加工的主轴径与连杆颈距离的方法来确定中心距是否合适并不断修正偏心距的难题。【附图说明】图1是主动的左卡具体布置图；图2是图1左卡具主体结构的剖视图；图3是锁紧鼓轮20的抱瓦锁紧抱死装置结构图；图4分度机构的蜗轮蜗杆结构图；图5是从动右卡具区别于图1主动左卡具的示意图；图6是卡具体I与滑板2结合面的结构示意图；图7是滑板2零件本身结构示意图；图8-1?8-4是加工不同拐数曲轴作业用的不同定位孔的分度盘22示意图。【具体实施方式】技术的曲轴专用的车削卡具装置，包括左、右卡具，其特征在于左右卡具分别对称安装在车床的左右旋转中心上，左右卡具结构基本相同，每个卡具由卡具体、偏心距移动及定位机构、连杆颈分度定位及锁紧机构、曲轴卡持机构、偏心配重机构组成；各部分结构参见【附图说明】如下:卡具的主体结构见图1，卡具体I作为承载主体，其特征在于左、右卡具分别通过卡具体I对称安装到机床的左右旋转中心上，可以一端是主轴箱，一端是尾座，也可以是左右都是主轴箱。偏心距移动及定位机构安装在卡具体I的上半部，其丝杠支撑机构11通过丝杠12、丝母13把滑板2安装在卡具体I上，连杆颈分度定位机构安装在滑板2圆台内，曲轴卡持机构4安装在滑板2圆台端口，在夹具体I下部的偏心配重机构5，滑板2的结构见附图7，滑板2有圆台侧与卡具体I上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲轴专用的车削卡具装置，包括左、右卡具，其特征在于左右卡具分别对称安装在车床的左右旋转中心上，左右卡具结构基本相同，每个卡具由卡具体、偏心距移动及定位机构、连杆颈分度定位及锁紧机构、曲轴卡持机构、偏心配重机构组成，唯一区别是右卡具没有蜗轮蜗杆分度机构；偏心距移动及定位机构通过丝杠支撑机构把滑板安装在卡具体上，滑板两侧的压板，使滑板定位；滑板上还有位置测量装置的数显游标深度尺、锁紧螺钉机构，对移动后的滑板进行精确锁紧定位；滑板圆台内安装有连杆颈分度定位及锁紧机构，蜗轮固定在鼓轮上，分度盘上面的转盘通过定位销与鼓轮固定，通过蜗杆驱动蜗轮围绕滑板上加工好的旋转中心孔的旋转最终实现工件的旋转、定位以及固定锁紧；曲轴卡持机构安装在滑板圆台端口、连杆颈分度定位及锁紧机构上面，卡盘体、卡爪安装在转盘的旋转中心上，在卡紧工件的同时可围绕旋转中心孔分度旋转；卡具体的下半部安装偏心配重机构，通过丝杆传动件的运动带动一组配重盘移动，调整配重盘中配重块的位置及重量，实现整个旋转体系的旋转平衡。

【技术特征摘要】
1.一种曲轴专用的车削卡具装置，包括左、右卡具，其特征在于左右卡具分别对称安装在车床的左右旋转中心上，左右卡具结构基本相同，每个卡具由卡具体、偏心距移动及定位机构、连杆颈分度定位及锁紧机构、曲轴卡持机构、偏心配重机构组成，唯一区别是右卡具没有蜗轮蜗杆分度机构；偏心距移动及定位机构通过丝杠支撑机构把滑板安装在卡具体上，滑板两侧的压板，使滑板定位；滑板上还有位置测量装置的数显游标深度尺、锁紧螺钉机构，对移动后的滑板进行精确锁紧定位；滑板圆台内安装有连杆颈分度定位及锁紧机构，蜗轮固定在鼓轮上，分度盘上面的转盘通过定位销与鼓轮固定，通过蜗杆驱动蜗轮围绕滑板上加工好的旋转中心孔的旋转最终实现工件的旋转、定位以及固定锁紧；曲轴卡持机构安装在滑板圆台端口、连杆颈分度定位及锁紧机构上面，卡盘体、卡爪安装在转盘的旋转中心上，在卡紧工件的同时可围绕旋转中心孔分度旋转；卡具体的下半部安装偏心配重机构，通过丝杆传动件的运动带动一组配重盘移动，调整配重盘中配重块的位置及重量，实现整个旋转体系的旋转平衡。2.根据权利要求1所述的曲轴专用的车削卡具装置，其特征在于安装在主轴箱旋转中心上的左卡具结构为:连杆颈分度定位及锁紧机构安装在滑板(2)圆台内的旋转中心上，支座(18)通过螺钉及滑板(2)的定位孔安装固定到滑板(2)圆台大孔内，筒状的支座(18)上通过轴承支撑装置(19)安装鼓轮(20)，外压盖(29)和内压盖(30)定位在支座(18)外端；鼓轮(20)外周对称安装一对带手柄的蜗杆(14)，蜗轮(15);蜗轮(15)固定在鼓轮(20)上，鼓轮(20)上有若干定位销(35)，使插销(26)可以准确地与分度盘(22)上的定位孔定位；鼓轮(20)外周安装两个抱瓦(36)、两个导向销(37)、锁紧杆(38);分度盘(22)安装在滑板(2)凸台外周上，为固定元件；在转盘(34)与分度盘(22)的定位孔同直径的部位，由定位法兰(23)及插销机构锁紧；外压盖(29)和分度盘(22)上面通过定位销(35)将转盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：常博宇，张铮，吕建华，尹猛，曹小强，富伟，陈丽杰，姜海洋，
申请(专利权)人：中捷机床有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21