[发明专利]曲轴连杆颈车削液压自动夹具

说明书

技术领域

本发明涉及机械设备，一种对曲轴连杆颈车削机床中对曲轴自动定位和夹紧的机构。

背景技术

曲轴是内燃机最难加工的的核心零件之一，作为大批量生产的汽车曲轴由于受到成本、效益的制约，在设计、材料和加工方面都经历了相当大的演变，随着人们对注重环保、改进性能、降低制造成本的要求日益增高，这种演变过程还将继续下去。曲轴的某个轴颈或连杆颈，其几何形状是一个短圆柱体，车削加工无疑是最传统、经济、简单可靠的工艺手段。曲轴主轴颈及连杆颈车削工艺在曲轴加工制造历史上曾经占领了半个多世纪的时间，轴颈的车削工艺目前仍被广泛采用。但是，如果用于连杆颈加工，偏离回转中心的夹持位置以及因此而产生的动平衡问题使曲轴车削自动夹具的设计变的非常困难，目前采用的手动夹具不仅费时费力而且存在较大的不安全因素，难以实现自动化生产方式。随着数控技术的发展，当代的数控车床在车削精度、转速、自动控制和安全可靠性各方面均发生了根本的变化，双主轴同步驱动、圆盘式转位刀塔的配备充分满足了曲轴车削工艺的需要，只要能成功的解决曲轴自动定位、夹紧的问题，消除离心力所产生的不安全因素，曲轴车削工艺无疑将再成为具有多方面优越性和高性价比的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲轴连杆颈车削液压自动夹具，用于加工曲轴连杆颈车削机床中，实现对曲轴的高精度自动定位夹紧。

一种曲轴连杆颈车削液压自动夹具，用于双主轴曲轴加工专用车床上，在车床的两个同步主轴端部各安装一个夹具，其特征在于曲轴旋转产生的离心力与夹紧力方向一致的夹具结构设计：各个夹具体通过连接盘分别固定在机床左右主轴前法兰端面上，两个夹具不同之处是左夹具体上装有轴向定位油缸，而右夹具体的相对位置安装有轴向定位螺钉；夹具体的内腔空间径向安装液压油缸及铰链增力机构；液压油缸设计两种结构：双耳油缸体或与活塞杆一体的双耳套筒与铰链增力机构相连，将作用力通过与之相连结的连板、摆杆转变为传动轴的转动，当连板与双耳油缸体或双耳套筒中活塞杆轴线的夹角α临近90°时，液压油缸的推力转变为一个被增大的扭矩传递至传动轴和压爪，实现对工件的夹紧；机床中为该液压自动夹具配备3条液压油路，一路连接到轴向定位油缸、另两路连接到双耳油缸体来实现压爪的夹紧、松开动作，油路的转换由机床数控系统实施。

夹具的使用安全是设计中的重要问题，在曲轴连杆颈车床的加工过程中，处于偏离中心位置并高速旋转的曲轴将产生数千公斤的离心力，为了克服此切削力所产生的扭矩，液压自动夹具的设计必须在使用空间限制的外形尺寸范围内，实现定位夹紧功能并提供足够的夹紧力，使产品充分满足车削加工对夹紧力的要求。本发明这套液压自动夹具正是在设计中将被加工曲轴高速旋转时产生的离心力作用在固定钳口上并与夹紧力方向一致。具体技术手段是将左夹具体内液压油缸的径向推力经铰链增力机构转变为一个被增大的扭矩传递至传动轴和压爪，实现对工件的夹紧。这样，既增大了夹紧力，又避免了因液压故障或压爪断裂、松脱等非常情况发生时，曲轴在离心力作用下“飞出”夹具的危险。

该液压自动夹具在结构设计中必须具备以下功能：1、保证曲轴的连杆颈处于车床主轴回转中心上；2、具有足够的夹紧力并实现液压自动夹紧；3、满足高速车削对质量动平衡的要求；4、本夹具的设计使离心力与夹具自身夹紧力的方向相同，同方向的合力增大了对曲轴夹紧的可靠性和安全性。本发明的夹具是既满足自动夹具定位、夹紧功能的需要又兼顾了整体动平衡的夹具体结构和形状的设计。

附图说明

图1是本套液压自动夹具在机床中安装位置图；

图2是本套液压自动夹具外观图；

图3是本套液压自动夹具主视图；

图4是本套液压自动夹具结构一图3中A-A剖视图；

图5是本套液压自动夹具图3中P向视图；

图6是本套液压自动夹具图4中C-C剖视图；

图7图4夹具结构一的夹紧状态时铰链增力机构位置图；

图8是本套液压自动夹具定心弧形钳口之一的弧型钳口形状示意图；

图9是本套液压自动夹具定心弧形钳口之二的V型钳口的形状示意图；

图10是液压自动夹具结构二的当活塞杆做运动时铰链增力机构位置图；

图11是本套液压自动夹具体1外形主视图；

图12是本套液压自动夹图11中K向视图；

图13是本套液压自动夹图11中R向视图。

具体实施方式