CN2647476Y - 曲轴中心孔修正机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械加工技术，特别涉及一种曲轴中心孔修正机。本实用新型由床身，轴颈检测装置，曲轴升降夹紧机构，冷却排屑装置，镗削动力头，移动滑台，平移工作台，驱动伺服电机系统和自动集中润滑系统组成，其还包括孔深检测装置，由固定座、光栅测长仪、固定杆、连接件和作用板组成，其固定座固定在动力头箱体侧面，固定杆一端装在固定座孔内，并紧固固定；一光栅测长仪水平装于连接件一端，连接件另一端固定在固定杆的另一端部；在固定杆的中部，于固定座与连接件之间，固设有一L形弹性件；L形弹性件悬空端设有顶球和作用板，作用板的上部侧面与光栅测长仪的端头接触。

Description

曲轴中心孔修正机

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术，特别涉及一种曲轴中心孔修正机。

背景技术

目前，在国内许多柴油机生产厂中，中心孔是加工轴类零件的各段轴颈的定位中心基准。对于轴颈精加工前要进行淬火等处理，对轴颈表面硬度高的零件在淬火处理后，其各段轴颈相对原中心孔变形较大，各段轴颈变形后相对原中心孔中心基准已出现偏差，原中心孔失去中心定位基准作用，造成曲轴废品率很高，故需要重新确定中心孔位置，对原中心孔进行修正。曲轴中心孔修正机就是针对出现偏心的曲轴进行中心孔修正，保证曲轴各轴颈回转精度，提高产品合格率。

曲轴中心孔修正机有两个工位，第一工位检测经淬火处理后发生变形的曲轴主轴颈的最大偏心距及相应的偏心角，这主要通过检测机构及相应的光栅测长仪，并将检测结果输入控制装置，系统自动计算出曲轴主轴颈的最大偏心距及相应的偏心角，并根据检测结果判定被测曲轴“合格”、“不合格”、“需修正”三种情况。当需要对曲轴进行修正时，执行装置将工件移至第二工位，控制装置根据计算出的新中心孔的位置及孔深进行修正加工。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种曲轴中心孔修正机，可以测量曲轴主轴颈的最大偏心距、相应的偏心角及在孔深修正过程中实时测量中心孔深度，以保证曲轴各轴颈回转精度，提高产品合格率，减少加工制造及人力成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是提供一种曲轴中心孔修正机，该设备由床身，轴颈检测装置，曲轴升降夹紧机构，冷却排屑装置，镗削动力头，移动滑台，平移工作台，控制系统和自动集中润滑系统等组成，其中还包括孔深检测装置，由固定座、光栅测长仪、固定杆、连接件和作用板组成，其固定座固定在动力头箱体侧面，固定杆一端装在固定座方孔内，并紧固固定；一光栅测长仪水平装于连接件一端，连接件另一端固定在固定杆的另一端部；在固定杆的中部，于固定座与连接件之间，有一L形弹性件；L形弹性件悬空端设有顶球和作用板，作用板的侧面与光栅测长仪的端头接触。

所述的曲轴中心孔修正机，其所述孔深检测装置的L形弹性件由复位弹簧、作用板、滑板、滑套、滑杆、限位板、连接座、固定架组成；L形弹性件的固定架套固定在固定杆上，其下方与连接座相连；连接座下部设有水平伸出的滑杆、限位板；滑杆外周有复位弹簧，伸出端套入滑套内，且与滑套连接；滑套端面设有顶球，外周与滑板固接；滑板一侧面与作用板下部侧面固接；滑板与作用板置于限位板的导槽内，且与导槽动接触。

所述的曲轴中心孔修正机，其所述复位弹簧一端顶抵于连接座，另一端顶抵于滑套。

所述的曲轴中心孔修正机，其所述弹性件为L形。

所述的曲轴中心孔修正机，其还包括拨转回转头，在第一工位一侧，拨转回转头与伺服电机相连，拨转回转头轴端有一插销，与工件曲轴端面的孔相适配；及一油缸推杆定位装置，在第一工位的另一侧，推杆装置朝向工件的一端为推杆。

所述的曲轴中心孔修正机，其中还包括平移工作台的移动机构，由滑轨、滑槽、滚珠丝杠和伺服电机组成；主体床身上表面，固设有至少两条滑轨，平移工作台的下表面固设有至少两条滑槽，滑轨上部嵌入滑槽，且与滑槽动接触；滑槽和滚珠丝杠动连接，滚珠丝杠与伺服电机相连。

所述的曲轴中心孔修正机，其滑轨的轴向沿主体床身上表面的前后方向设置，横跨第一、第二工位。

附图说明

图1为本实用新型曲轴中心孔修正机俯视图；

图2为本实用新型曲轴中心孔修正机主视图；

图3为本实用新型曲轴中心孔修正机后视图；

图4为曲轴中心孔修正机偏心检测机构示意图；

图5为本实用新型曲轴中心孔修正机中心孔孔深检测装置示意图；其中：图5(a)为A-A剖视图；图5(b)为B-B剖视图。

具体实施方式

曲轴中心孔修正机主要由下列部件组成：床身7，第一工位左端的拨转机构1，第一工位右端的轴向定位机构8，轴颈检测装置9，曲轴升降夹紧机构10，偏心检测驱动伺服电机22，冷却排屑装置14、15，第二工位左右各一个镗削动力头5、6和移动滑台26、27，移动滑台驱动伺服电机2、3，孔深检测装置11、12，平移工作台13，平移驱动伺服电机4，自动集中润滑系统16。

如图1、2、3所示，曲轴中心孔修正机床身7以灰铸铁铸造，包括中间一个主体床身17，第一工位左右各一个支座18、19和第二工位各一个镗削动力头移动滑台支撑40、41。主体床身17的上表面，固设有两条滑轨43，滑轨43的轴向沿主体床身17上表面的前后方向设置，横跨第一、第二工位；滑轨43上部与滑槽42动接触，滑槽42固设于平移工作台13的下表面，平移工作台13通过滑槽42可在滑轨43上平移滑动。平移工作台13的移动是由平移驱动伺服电机4带动滚珠丝杠(图上未画出)，再由丝杠驱动平移工作台13实现的。平移工作台13的工作平面上，固设有V形定位座28、29，一套承接曲轴的夹具，油缸32及轴颈检测装置9(见图4所示)。承接曲轴的夹具中有两个升降V形块30、31和两个压板20、21；两个升降V形块30、31和两个压板20、21都是通过油缸驱动。

轴颈检测装置9安装在平移工作台13的台面上，用于检测曲轴主轴颈的最大偏心距及相应的偏心角。通过伺服电机22驱动检测回转头带动曲轴旋转，轴颈检测装置9(见图4)由杠杆23、弹簧45、导向轮47、光栅测长仪46、支架44组成，杠杆23的一端通过导向轮47与曲轴主轴颈接触，杠杆23的另一端连接光栅测长仪46，当被测工件曲轴25放在V形定位座28、29上时，如果工件25第4主轴颈是处于理想的同心状态，在伺服电机22带动曲轴旋转的过程中，杠杆23呈平衡状态，而当工件25的主轴颈出现偏心时，杠杆23呈非平衡状态，当伺服电机22带动工件25旋转时，连接光栅测长仪46的杠杆机构随着偏心的大小而上下运动，光栅测长仪46连接到控制系统中，测长仪46实测的脉冲信号通过系统自动计算转换为工件25实际的偏心值，同时，通过伺服电机22轴上的增量式编码器测出偏心角，这样就完成了被测工件曲轴25主轴颈的最大偏心距及相应的偏心角的检测。

推动曲轴的右端面，使曲轴第6主轴颈的右侧面靠在轴向定位块上，这样可以保证被测工件25有一个统一的定位基准面，这样在设备进行中心孔修正时，消除定位误差。

在第一工位左侧，有一个检测拨转机构回转头1，由伺服电机22驱动，回转头1右轴端有一个插销33，可由人工通过拨转机构插入曲轴左端面的的工艺孔中。

在第一工位的右侧，有一油缸推杆装置48，推杆装置48的右端为推杆24。

在第二工位的两侧，设有动力头滑台26、27，镗削动力头5、6分左右安装在滑台26、27上，滑台26、27底部通过滚动丝杠和滚动导轨与伺服电机2、3动连接。

在左右两个镗削动力头5、6的箱体外侧各安装一个孔深检测装置11、12(见附图1圆圈圈出部位)。

如图5所示为孔深检测装置11、12的结构图，图5(a)为A-A剖视图；图5(b)为B-B剖视图。孔深检测装置11、12由两个光栅测长仪49、50(图中只画出了工件25大端的孔深测装置，小端孔深测装置与大端原理一样，所以光栅测长仪50图中不可见)、复位弹簧51、固定杆59、作用板53、滑板54、滑套55、滑杆56、限位板57、连接座58、固定架62等组成。固定座64固定在动力头5、6箱体侧面，固定杆59装在固定座64孔内，并通过紧固螺丝固定。一光栅测长仪49水平装于连接件63一端，连接件63夹住测长仪，起固定测长仪49的作用，连接件63另一端固定在四方固定杆59的右端部。在固定杆59的中部，于固定座64与连接件63之间，固设有一L形弹性件。L形弹性件包括复位弹簧51、作用板53、滑板54、滑套55、滑杆56、限位板57、连接座58、固定架62等。L形弹性件的固定架62套固于固定杆59上，其下方与连接座58相连；连接座58下方设有水平伸出的滑杆56、限位板57；滑杆56外周套有弹簧51，右端套入滑套55内，且与滑套55动连接；弹簧51一端顶抵于连接座58，另一端顶抵于滑套55。滑套55右端面设有顶球52，外周与滑板54固接；滑板54右侧面与作用板53下部左侧面固接，作用板53的上部左侧面与光栅测长仪49的右端头动接触。滑板54与作用板53置于限位板57的导槽内，且与导槽动接触。

修正中心孔过程中测量孔深是这样进行的：加工时，左右两动力头5、6向靠近工件25方向移动，动力头5、6通过固定座64带动整个孔深检测装置11、12向工件25方向移动，当移动一定位置时，顶球52与工件25接触，当动力头5、6继续向前移动时，通过顶球52，使滑套55与滑杆56产生相对滑动，而带动滑板54移动，由于滑板54的相对移动又带动作用板53产生相对移动，作用板53与光栅测长仪49的测长杆接触，作用板53的相对移动使测长杆产生相对移动，该移动量间接反映中心孔修正刀具与工件25的相对位移，从而达到控制加工孔深的目的。

当光栅测长仪49测长杆发生位移时，光栅测长仪49发出脉冲信号，当系统接受到此信号后，计算出加工刀具与工件25之间发生的相对位移，当左右钻孔分别达到要求时，相应伺服电机2、3停转，滑台26、27停止进刀，系统控制伺服电机2、3反转，实现退刀，滑台26、27回到初始位置。

本实用新型还配置了一套冷却系统14、15，由冷却液贮存箱——冷却液回收系统，集屑槽构成。当钻削中心孔时，冷却液自动开启，一方面冷却刀具，另一方面将金属带入集屑槽中，经过过滤网后，金属屑收集在固定槽箱内，冷却液流回冷却液箱中。

本实用新型配置的一套集中润滑系统16，对各个需要润滑的点，如滚动丝杠等自动注入润滑油，各点的供油量可分别调节。

本实用新型的工作过程是，首先根据开机顺序进行系统上电、初始化、液压站启动等工作。然后操作员在操作面板上按下“V型块升”按钮，由油缸32驱动将V型升降块30、31升起，然后将所需检测及修正的工件25曲轴平稳地放置在升起的V型升降块30、31上，此时操作员按下操作面板上的“V型块降”按钮，由油缸32驱动使曲轴降落在另一套精确定位的两个V型定位座28、29上，再以两个压板20、21固紧。操作员需要检查曲轴的位置，确保工件25在第一工位正确的位置上，这时操作员通过操作第一工位左侧拨转机构的回转头1，将一插销33插入曲轴左端面的工艺孔中，第一工位的右侧，油缸推杆装置48推动推杆24可将工件25定位。

然后操作员在操作面板上按下“曲轴检测”按钮，这时伺服电机22带动曲轴缓慢旋转一周，由轴颈检测装置9检测曲轴偏心状况，同时控制系统中的相关软件开始计算该曲轴的最大偏心距ΔE及相应的偏心角α，并在屏幕上显示相应数值，系统根据所测得的实际值判断被测工件25是否合格，如果被测工件25合格，屏幕上自动显示“工件25合格”，此时操作员操作拨转机构，将插销33从曲轴左端面的工艺孔中拔出，然后按下“V型块上升”按钮，将合格工件25曲轴升起，等待人工取走；如果系统检测到被测曲轴不合格，偏差值不在修正的范围之内，屏幕上自动显示“工件25不合格”其余操作同“工件25合格”；如果系统检测到被测曲轴不合格，但偏差值在可修正的范围之内，屏幕上自动显示“工件25需修正”，操作员在操作面板上按“曲轴修正”按钮，控制系统将自动控制伺服电机22旋转，并将最大偏心对应的点旋转到水平位置的最前方，右端轴向定位的推杆24伸出，曲轴夹紧油缸32动作，将曲轴夹紧，保证曲轴在工作台13平移时不动，右端轴向定位的推杆24收回，操作员操作拨转机构的回转头1，使定位插销33收回原位，此时系统自动控制驱动工作台的伺服电机4工作。

伺服电机4驱动滚动丝杠及滑槽42，使平移工作台13借助底面装有的滑槽42，在滑轨43上平移，以减轻移动阻力。这样可提高系统位移精度，这里空载时位移精度达到±0.01mm，负载时位移精度达到±0.02mm。通过平移工作台13将完成偏心距检测后需要进行中心孔修正的曲轴精确地移至第二工位。

在第二工位，使曲轴的主轴颈的中心连线与两端动力头5、6的中心连线的距离为ΔE/2(此值为所测偏心距的一半)。这时控制工作台夹紧电磁阀动作，将工作台夹紧，左右两侧镗削动力头电机2、3启动，带动刀具和孔深测装置11、12一起推进，冷却液电机也同时启动，以达到切削降温的效果，当系统通过光栅测长仪49测量出中心孔已达到要求的深度时，伺服电机2、3停止带动动力头滑台26、27继续向前移动，之后镗削动力头电机2、3及冷却液电机均停止工作，左右动力头滑台26、27快速退回到起始点位置，此时曲轴已修正完毕，移动工作台13松开电磁阀动作，将移动工作台13松开，曲轴松开油缸32动作，将曲轴松开，驱动工作台13工作的伺服电机4工作，使工作台回到第一工位，操作员按下“V型块升”按钮，电磁阀动作，将修正好的曲轴升起来，等待人工取走。此时可以进行下一工件25的检测及修正。

Claims (7)

1、一种曲轴中心孔修正机，由床身，轴颈检测装置，曲轴升降夹紧机构，冷却排屑装置，镗削动力头，移动滑台，平移工作台，控制系统和自动集中润滑系统组成，其特征在于，还包括孔深检测装置，由固定座、光栅测长仪、固定杆、连接件和作用板组成，其固定座固定在动力头箱体侧面，固定杆一端装在固定座孔内，并紧固固定；一光栅测长仪水平装于连接件一端，连接件另一端固定在固定杆的另一端部；在固定杆的中部，于固定座与连接件之间固设有一弹性件；弹性件悬空端设有顶球和作用板，作用板的上部侧面与光栅测长仪的端头接触。

2、如权利要求1所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，所述孔深检测装置的弹性件由复位弹簧、作用板、滑板、滑套、滑杆、限位板、连接座、固定架组成；弹性件的固定架套固于固定杆上，其下方与连接座相连；连接座下部设有水平伸出的滑杆、限位板；滑杆外周套有复位弹簧，伸出端套入滑套内，且与滑套动连接；滑套端面设有顶球，外周与滑板固接；滑板一侧面与作用板下部侧面固接；滑板与作用板置于限位板的导槽内，且与导槽接触。

3、如权利要求2所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，所述复位弹簧一端顶抵于连接座，另一端顶抵于滑套。

4、如权利要求1或2所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，所述弹性件为L形。

5、如权利要求1所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，还包括检测拨转机构回转头，在第一工位一侧，与伺服电机相连，回转头轴端有一插销，与工件曲轴端面的孔相适配；及一油缸定位推杆装置，在第一工位的另一侧，推杆装置朝向工件的一端为推杆。

6、如权利要求1所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，还包括平移工作台的移动机构，由滑轨、滑槽、滚珠丝杠和侍服电机组成；主体床身上表面，固设有至少两条滑轨，平移工作台的下表面固设有至少两条滑槽，滑轨上部嵌入滑槽，且与滑槽动接触；滑槽和滚珠丝杠动连接，滚珠丝杠与侍服电机相连。

7、如权利要求6所述的曲轴中心孔修正机，其特征在于，所述滑轨的轴向沿主体床身上表面的前后方向设置，横跨第一、第二工位。

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