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CN102091812A - 重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺及工艺装备 - Google Patents

重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺及工艺装备 Download PDF

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Abstract

一种重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺及工艺装备，属于机械制造技术领域。该加工工艺装备脱离中心架支承及大吨位粗车机床加工，其旋转机构内设置蜗轮蜗杆及传动齿轮，电动机驱动旋转机构内部的传动齿轮，在旋转机构及顶紧机构的内侧各设置顶尖；两顶尖之间设置工件；配重机构由双头螺栓、T型螺栓、配重块、配重胎体、把合螺栓、压盖、顶盘组成，双头螺栓和T型螺栓将配重块固定于配重胎体上，配重胎体又通过把合螺栓与顶盘连接；在工件左侧设置镗铣动力头，其下侧及外侧均设置滑道。采用以上工装设备，经确定中心孔位置、钻锪中心孔、固定工件、确定镗铣动力头的纵向位置、确定镗铣动力头的横向位置、其余架位的加工、检验入库工艺步骤，获得成品加工件。

Description

重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺及工艺装备
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及重型曲轴和轴类零件架位加工技术。
背景技术
目前，重型或较长的曲轴和轴类零件架位加工工艺有以下工序步骤组成：第一步：划出工件中心轴线，并在两端面划出中心孔位置；第二步：在两端面钻锪中心孔；第三步：在车床上两顶尖定位，卡盘带动工件旋转做主运动，来车出相应的架位位置；第四步：架位位置抛光。
传统工艺及工艺装备的缺点在于：（一）、所使用设备为专用的曲轴车床来加工，专用机床设备投资较大；（二）、重型或较长轴类毛坯均为锻造而成，外圆不规则，尤其曲轴的毛坯，锻造后工件偏心，车架位只能安排在普通的加工车床来加工；而且由于锻造毛坯的余量相对较大，即工件的毛坯重量也大，车架位就必须安排在大吨位的机床来加工；（三）、大吨位粗车机床加工架位，一般其表面粗糙度难以保证，还必须经过抛光处理；（四）、在普通车床上车架位，由于工件毛坯外圆不规则，车刀都是在断续切削的情况工作，而且车刀杆的截面尺寸只有40mm×40mm，车刀刃为10mm×40mm，车刀刃口所受冲击力非常大，所以车刀的切削刃频繁断裂，使用寿命非常低；再者就是频繁更换车刀时间增加，生产效率极低，生产成本增加；（五）使用普通卧式车床加工，前端为装夹花盘，后端为锥形顶尖定位，这种结构对偏心件的借偏和配重非常困难。
发明内容
为了克服现有技术不足，本发明提供一种重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺及工艺装备，以解决在加工过程中工件偏心、吨位大，机床承重吨位小、架位表面质量差，成本高、效率低等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是设置了专用的工艺装备，脱离中心架支承及大吨位粗车机床加工，并且配以相应的铣架位加工工艺。该工艺装备设计了配重机构来装夹工件，配备有电动机、旋转机构、顶紧机构、镗铣动力头组成，并为顶紧机构和镗铣动力头设计了专用滑道。
配重机构由双头螺栓、T型螺栓、配重块、配重胎体、把合螺栓、压盖、顶盘组成。双头螺栓和T型螺栓将配重块固定于配重胎体上，压盖和配重胎体把合紧后将工件轴端夹紧，配重胎体又通过把合螺栓与顶盘连接。
旋转机构内设置蜗轮蜗杆及传动齿轮，电动机驱动旋转机构内部的传动齿轮，在旋转机构及顶紧机构的内侧各设置顶尖。
顶紧机构下方设置纵向滑道，两顶尖之间设置工件；顶紧机构在滑道内可以纵向自由滑动并可以在任意位置定位锁紧。
在工件左侧设置镗铣动力头，在镗铣动力头前端安装铣刀盘，下侧及外侧均设置滑道；铣刀盘圆周分布了12个刀片，铣刀盘由镗铣动力头镗杆带动旋转工作，刀盘上每个刀片所承受断续切削时的冲击力就非常小，刀片的使用使命就会大幅提高。
纵向和横向的滑道采用120×120方钢加工出T型槽后，预埋到地面上的，并且沿轴线方向每隔500mm有一盲孔，可以取放T型螺栓。
使用本工艺装备铣架位的具体工艺如下：
1、确定中心孔位置：划出工件中心轴线，并在两端面划出中心孔位置；
2、钻锪中心孔：在两端面钻锪中心孔；
3、固定工件：根据工件实际偏心情况选择配重块的大小及配重块在胎体上的固定位置；根据工件的实际长度纵向移动顶紧机构定位并锁紧；
4、确定镗铣动力头的纵向位置：根据图纸所需架位的要求，由直流电机来调整镗铣动力头的纵向位置；
5、启动旋转机构：由直流电动机带动旋转机构内部的蜗轮蜗杆及齿轮转动，从而带动工件做旋转运动；转动速度在0.5~30转/分之间无级调速，可以实现不同直径规格的工件加工；
6、确定镗铣动力头的横向位置：铣刀盘与镗铣头的镗杆通过6号莫氏锥孔连接，铣刀盘的线速度控制在60~180m/min；由直流电机来调整镗铣动力头的镗杆伸缩；使铣刀盘靠近工件，来完成第一个架位的加工；
7、其余架位的加工：重复4、6工序，依次完成其余架位的加工；
8、检验入库：成品检验、包装入库。
采用本发明的积极效果是简化了重型和较长轴类零件的机械加工工艺，设置了工艺装备，巧妙的解决了轴类工件偏心、吨位大，机床承重吨位小、架位表面质量差等问题。从而降低了成本，提高了效率，提升产品质量和竞争力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
附图1重型曲轴类铣架位加工示意图；
附图2配重机构示意图；
图1中：1直流电动机、2旋转机构、3配重机构、4工件、5滑道、6镗铣动力头、7铣刀盘、8顶紧机构。
图2中：3-1双头螺栓、3-2T型螺栓、3-3配重块、3-4配重胎体、3-5把合螺栓、3-6压盖、3-7顶盘。
具体实施方式
如图1-2所示：所述技术方案是增设了配重机构，改传统的车削为铣削方式，脱离中心架支承及大吨位粗车机床加工，形成了新的加工工艺。该工艺装备主要由直流电动机1、旋转机构2、配重机构3、工件4、滑道5、镗铣动力头6、铣刀盘7、顶紧机构8组成。
配重机构由双头螺栓3-1、T型螺栓3-2、配重块3-3、配重胎体3-4、把合螺栓3-5、压盖3-6、顶盘3-7组成。双头螺栓3-1和T型螺栓3-2将配重块3-3固定于配重胎体3-4上，压盖3-6和配重胎体3-4把合紧后将工件4轴端夹紧，配重胎体3-4又通过把合螺栓3-5与顶盘3-7连接。通过调整顶盘3-7上的相应中心与旋转机构2的回转中心重合，保证定位准确。加工时，通过调质顶盘3-7上不同的偏心位置、配重方向来完成不同偏心轴、曲轴的铣架位加工。
旋转机构1-2内设置蜗轮蜗杆及传动齿轮，电动机1-1驱动旋转机构1-2内部的传动齿轮，在旋转机构1-2及顶紧机构1-8的内侧各设置顶尖。
顶紧机构1-8下方设置纵向滑道1-5，两顶尖之间设置工件1-4；顶紧机构1-8在滑道1-5内可以纵向自由滑动并可以在任意位置定位锁紧。
在工件左侧设置镗铣动力头1-6，在镗铣动力头1-6前端安装铣刀盘1-7，下侧及外侧均设置滑道1-5；铣刀盘1-7圆周分布了12个刀片，铣刀盘1-7由镗铣动力头1-6镗杆带动旋转工作，铣刀盘1-7上每个刀片所承受断续切削时的冲击力就非常小，刀片的使用使命就会大幅提高。
纵向和横向的滑道1-5采用120×120方钢加工出T型槽后，预埋到地面上的，并且沿轴线方向每隔500mm有一盲孔，可以取放T型螺栓。
使用本工艺装备铣架位的具体工艺如下：
1、确定中心孔位置：划出工件1-4中心轴线，并在两端面划出中心孔位置；
2、钻锪中心孔：在两端面钻锪中心孔；
3、固定工件：根据工件1-4实际偏心情况选择配重块3-3的大小及配重块3-3在配重胎体3-4上的固定位置；根据工件1-4的实际长度纵向移动顶紧机构1-8定位并锁紧；
4、确定镗铣动力头1-6的纵向位置：根据图纸所需架位的要求，由直流电机1-1来调整镗铣动力头1-6在滑道1-5的纵向位置并锁紧；
5、启动旋转机构1-2：由直流电动机1-1带动旋转机构1-2内部的蜗轮蜗杆及齿轮转动，从而带动工件1-4做旋转运动；转动速度在0.5~30转/分之间无级调速，可以实现不同直径规格的工件1-4加工；
6、确定镗铣动力头1-6的横向位置：铣刀盘1-7与镗铣头1-6的镗杆通过莫氏6号锥孔连接，铣刀盘1-7的线速度控制在60~180m/min；由直流电机1-1来调整镗铣动力头1-6的镗杆伸缩；使铣刀盘1-7靠近工件1-4，来完成第一个架位的加工；
7、其余架位的加工：重复4、6工序，依次完成其余架位的加工；
8、检验入库：成品检验、包装入库。

Claims (5)

1.一种重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺，其特征是采用专用工艺装备，加工工艺由以下工艺步骤组成：
（1）确定中心孔位置：划出工件中心轴线，并在两端面划出中心孔位置；
（2）钻锪中心孔：在两端面钻锪中心孔；
（3）固定工件：根据工件实际偏心情况选择配重块的大小及配重块在胎体上的固定位置；根据工件的实际长度纵向移动顶紧机构定位并锁紧；
（4）确定镗铣动力头的纵向位置：根据图纸所需架位的要求，由直流电机来调整镗铣动力头的纵向位置；
（5）启动旋转机构：由直流电动机带动旋转机构内部的蜗轮蜗杆及齿轮转动，从而带动工件做旋转运动；转动速度在0.5~30转/分之间无级调速，可以实现不同直径规格的工件加工；
（6）确定镗铣动力头的横向位置：铣刀盘与镗铣头的镗杆通过莫氏6号锥孔连接，铣刀盘的线速度控制在60~180m/min；由直流电机来调整镗铣动力头的镗杆伸缩；使铣刀盘靠近工件，来完成第一个架位的加工；
（7）其余架位的加工：重复（4）、（6）工序，依次完成其余架位的加工；
（8）检验入库：成品检验、包装入库。
2.一种重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺装备，主要由电动机、旋转机构、配重机构、顶紧机构、镗铣动力头组成，其特征是设置了专用的工艺装备，脱离中心架支承及大吨位粗车机床加工，其旋转机构内设置蜗轮蜗杆及传动齿轮，电动机驱动旋转机构内部的传动齿轮，在旋转机构及顶紧机构的内侧各设置顶尖；两顶尖之间设置工件；配重机构由双头螺栓、T型螺栓、配重块、配重胎体、把合螺栓、压盖、顶盘组成，双头螺栓和T型螺栓将配重块固定于配重胎体上，配重胎体又通过把合螺栓与顶盘连接；在工件左侧设置镗铣动力头，其下侧及外侧均设置滑道。
3.根据权利要求2所述的重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺装备，其特征是顶紧机构下方设置纵向滑道。
4.根据权利要求2所述的重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺装备，其特征是压盖和配重胎体把合紧后将工件轴端夹紧。
5.根据权利要求2所述的重型曲轴和轴类零件铣架位加工工艺装备，其特征是在镗铣动力头前端安装铣刀盘。
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