飞轮外圆刻线装置及刻线方法
【专利摘要】本发明公开了一种飞轮外圆刻线装置，包括工作台、飞轮定位机构、飞轮外圆锁紧机构、对刀样板和刻线机构，飞轮支撑在工作台上，定位机构与连接板一端连接，刻线机构设置在连接板另一端上，对刀样板固定在飞轮刻线部位外圆上侧，飞轮外圆锁紧机构设置在飞轮刻线部位的上下侧。本发明刻线方法包括以下步骤：1）飞轮中心定位固定在工作台上，2）对刀样板固定在飞轮刻线部位上，3）白钢刀的刀尖端对准对刀样板，4）逆时针旋转丝杆完成刻线，5）顺时针旋转丝杆完成退刀。本发明的装置结构紧凑、使用方便、制造成本低、加工效率高。本发明的刻线方法不需使用机床，只需手工操作，降低了加工成本，多根刻线分布均匀，提高了刻线质量。
【专利说明】飞轮外圆刻线装置及刻线方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柴油机飞轮的切削加工，尤其涉及一种飞轮外圆轴向刻出各缸活塞工作上死点位置线的专用刻线装置及方法，属于金属零件切削加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]飞轮是柴油机的关键运动零件，其加工质量直接影响到柴油机整机性能和使用寿命，根据柴油机的设计要求，在飞轮外圆轴向需要刻出各缸活塞工作上死点位置线，由于刻线宽度0.5_、深度0.5_，且相邻两条的圆心角只有0.5°。飞轮用普通机床的旋转工作台支撑固定，很难保证各条刻线以飞轮中心轴线均匀分布，普通机床也无法进行0.5°的刻线分度。刻线操作不方便、加工成本高、效率低、加工质量亦达不到图纸要求。
【发明内容】
[0003]为了克服上述不足，本发明提供一种飞轮外圆刻线装置及刻线方法，不需使用机床，就能在飞轮外圆上按0.5°的刻线分度均匀刻线。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:
一种飞轮外圆刻线装置，包括工作台、飞轮定位机构、飞轮外圆锁紧机构、对刀样板和刻线机构，飞轮内侧支撑在工作台上，嵌装在飞轮中心通孔和工作台中心定位孔内的定位机构与连接板一端连接，所述刻线机构设置在连接板另一端上，所述对刀样板两端分别通过压板固定在飞轮刻线部位外圆上侧，所述飞轮外圆锁紧机构设置在飞轮刻线部位的上下侧；飞轮定位机构包括定位套和连接盘，所述定位套下端嵌在飞轮中心通孔上端内，连接盘上端嵌在飞轮中心通孔下端内，连接盘下端嵌在工作台中心定位孔内，固定衬套固定在连接板一端内，连接板一端通过固定衬套与定位套上端铰接，上下两个分别穿过定位套和连接盘的紧固件将飞轮中心固定在工作台上；刻线机构包括丝杆、螺套、一对轴承、白钢刀和螺套导向机构，连接板另一端垂直向下延伸出轴承筒，丝杆垂直穿过连接板一端和轴承筒，丝杆中部通过一对轴承支撑在连接板一端和轴承筒内；丝杆上端设有方柄，丝杆下端与螺套螺纹连接，白钢刀柄部固定在螺套一侧内，白钢刀刀尖对准刻线部位的飞轮外圆；螺套导向机构设置在螺套一侧外，所述飞轮外圆锁紧机构设置在螺套与刻线部位的飞轮外圆之间。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案进一步实现。
[0006]前述的飞轮外圆刻线装置，其中所述螺套导向机构包括导向板和导向销，所述导向板上端固定在连接板另一端端面上，导向销一端与导向板下端垂直固定连接，螺套另一侧设有轴向导向槽，导向销另一端伸进螺套另一侧的轴向导向槽中。
[0007]前述的飞轮外圆刻线装置，其中所述对刀样板为圆弧条形平板，所述圆弧条形平板的圆心角α为锐角，所述圆弧条形平板的内圆弧半径与飞轮凸台的圆弧半径相等；圆弧形平板的外侧圆弧上均布多个梯形齿，两相邻梯形齿中心线的夹角β=0.5°，梯形齿高h=0.4~0.6mm， 两相邻梯形齿的齿槽夹角y=40°~50°。对刀样板上刻有径向基准线。[0008]前述的飞轮外圆刻线装置，其中所述飞轮外圆锁紧机构包括压紧螺栓和锁紧连杆，所述压紧螺栓上端与连接板另一端螺纹连接，压紧螺栓下端垂直抵靠在对刀样板上侧面上；锁紧连杆呈钩形，锁紧连杆上端与连接板另一端外侧铰接，锁紧连杆的钩形下端钩住飞轮刻线部位径向边缘下侧。
[0009]前述的飞轮外圆刻线装置，其中所述定位套轴向向上延伸出定位柱，所述定位柱与固定衬套内孔间隙配合。
[0010]一种飞轮外圆刻线装置的刻线方法，包括以下步骤:
1)将连接盘下端嵌在工作台中心定位孔内，再将飞轮放置在工作台上，使飞轮中心通孔下端定位在连接盘上端上，在飞轮中心通孔上端嵌入定位套，将连接板一端的固定衬套套入定位套上端的定位柱上，最后将两根紧固螺钉分别从飞轮上下侧，依次垂直穿过上垫圈、定位套和位于工作台顶板内侧的下垫圈，分别与连接盘上下端固定连接，将飞轮中心定位固定在工作台上；
2)将对刀样板内侧圆弧边靠上飞轮凸台外圆，使刀样板上的径向基准线对准飞轮上死点位置线，然后将压板压住对刀样板两端，将对刀样板固定在飞轮6上；
3)松开压紧螺栓和锁紧螺母，使锁紧连杆成自由状态，将连接板绕定位套上端的定位柱中心转动，使白钢刀的刀尖端对准对刀样板的两相邻梯形齿的齿槽中心；分别拧紧压紧螺栓和锁紧螺母，锁紧连杆下端钩住飞轮刻线部位下侧，刻线部位的飞轮外圆上下侧受压位置固定；同时，调整到水平状态的连接板也被压紧螺栓和锁紧连杆锁定；
4)用扳手夹紧丝杆上端的方柄，逆时针旋转丝杆，在导向销和螺套另一侧的轴向导向槽导向配合下，螺套竖直向下移动，使装在螺套上的白钢刀刀尖端向下移动，完成飞轮外圆的I条垂直线的刻制；
5)顺时针旋转丝杆，螺套带动白钢刀竖直向上移动完成退刀；
6)多次重复步骤3)?5)，完成对飞轮外圆的所有垂直线的刻制。
[0011]本发明的飞轮外圆刻线装置结构紧凑、使用方便、刻线质量好、制造成本低、加工效率高。对刀样板外侧圆弧上均布多个梯形齿，实现了飞轮外圆刻线以飞轮中心为轴心的
0.5°的分度。本发明的刻线方法不需使用机床，只需手工操作，降低了加工成本，多根刻线分布均匀，提高了刻线质量。
[0012]本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向放大视图；
图3是对刀样板的主视图；
图4是图3的I部放大图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]如图1?图4所示，本发明包括工作台1、飞轮定位机构2、飞轮外圆锁紧机构3、对刀样板4和刻线机构5，飞轮6内侧支撑在工作台1上，嵌装在飞轮中心通孔61和工作台中心定位孔11内的飞轮定位机构2与连接板7左端连接，刻线机构5设置在连接板7右端上。
[0016]飞轮定位机构2包括定位套21和连接盘22，定位套21和连接盘22均为台阶形结构，定位套21下端嵌在飞轮中心通孔61上端内，连接盘22上端嵌在飞轮中心通孔61下端内，连接盘22下端嵌在工作台中心定位孔11内，定位套21轴向向上延伸出定位柱211，，固定衬套71通过过盈配合固定在连接板7左端内，定位柱211与固定衬套71内孔间隙配合，连接板7左端通过固定衬套21与定位套上端的定位柱211铰接上紧固螺钉9穿过上垫圈8和定位套21与连接盘22螺纹连接。下紧固螺钉10穿过下垫圈20和连接盘22螺纹连接，用上下锁紧连接盘22的结构将飞轮6中心固定在工作台I上。也可用一根螺杆从上至下依次穿过上垫圈8、定位套21、连接盘22和下垫圈20，通过拧紧在螺杆下端的螺母将飞轮6中心固定在工作台I上。
[0017]如图3和图4所不，对刀样板4为圆弧条形平板，本实施例的圆弧条形平板圆心角α =45°，所述圆弧条形平板的内圆弧半径与飞轮凸台62的圆弧半径相等，使对刀样板4具有径向定位基准。圆弧形平板的外侧圆弧上均布多个梯形齿41，本实施例的梯形齿41的起点角度与终点角度如图3中的10°和35°，两相邻梯形齿41中心线的夹角β=0.5°，梯形齿高h=0.5mm，两相邻梯形齿41的齿槽夹角Y=45°。本实施例的对刀样板4在10°至35°的范围内，每隔0.5°加工1个梯形齿41。对刀样板4采用线切割加工而成，确保对刀样板4的0.5°分度要求。对刀样板4上刻有用于将对刀样板4对准飞轮6上死点基准的径向基准线42，本实施例的径向基准线42的角度如图3所示为15°，对刀样板4两端分别通过压板43固定在飞轮6刻线部位外圆上侧。
[0018]刻线机构5包括丝杆51、螺套52、一对轴承53、白钢刀54和螺套导向机构55，连接板7右端下侧焊有与连接板7垂直相连的轴承筒72，丝杆51垂直穿过连接板右端轴承筒，丝杆51中部通过一对轴承53支撑在连接板7右端和轴承筒72内；一对轴承53分别通过上端的轴承盖56和丝杆台阶轴向定位，丝杆51上端设有用于扳手扳动的方柄511，丝杆51下端与螺套52螺纹连接，白钢刀54柄部固定在螺套52右侧内，白钢刀54刀尖对准刻线部位的飞轮6外圆。
[0019]螺套导向机构55设置在螺套52右侧外，包括导向板551和导向销552，导向板551上端固定在连接板7右端端面上，螺套52右侧设有轴向导向槽521，导向销552右端与导向板551下端垂直固定连接，导向销552左端伸进螺套52右侧的轴向导向槽521中。这样的结构使得丝杆51转动时，螺套52不能转动，只能上下移动。
[0020]飞轮外圆锁紧机构3设置在飞轮6刻线部位的上下侧，包括压紧螺栓31和锁紧连杆32，压紧螺栓31上端与连接板7右端螺纹连接，压紧螺栓31下端垂直抵靠在对刀样板4上侧面上。锁紧连杆32呈钩形，其上端与连接板7右端外侧铰接，其钩形下端横向延伸钩住飞轮6刻线部位外圆下侧。飞轮6刻线部位径向边缘上下侧分别被压紧螺栓31和锁紧连杆32下端钩形夹紧而便于刻线，并用锁紧螺母33锁紧压紧螺栓31。
[0021]本发明的刻线方法，包括以下步骤:
1)将连接盘22下端嵌在工作台中心定位孔11内，再将飞轮6放置在工作台1上，使飞轮中心通孔61下端定位在连接盘22上端上，在飞轮中心通孔61上端嵌入定位套21，将连接板7右端的固定衬套71套在定位套21上端的定位柱211上，最后将上紧固螺钉9、下紧固螺钉10分别从飞轮6上下侧，依次垂直穿过上垫圈8、定位套21和位于工作台顶板内侧的下垫圈10，分别与连接盘22上下端固定连接，将飞轮6中心定位固定在工作台I上。
[0022]2)将对刀样板4内侧圆弧边靠上飞轮凸台62外圆，将对刀样板4上的径向基准线42对准飞轮上死点位置线，然后将压板43压住对刀样板4两端，将对刀样板4固定在飞轮6上。
[0023]3)松开压紧螺栓31和锁紧螺母33，使锁紧连杆32成自由状态，将连接板7绕定位套21上端的定位柱211中心转动，使白钢刀54的刀尖端对准对刀样板4的两相邻梯形齿41的齿槽中心；分别拧紧压紧螺栓31和锁紧螺母33，锁紧连杆32下端钩住飞轮刻线部位下侧，刻线部位的飞轮外圆上下侧受压位置固定；同时，调整到水平状态的连接板7也被压紧螺栓31和锁紧连杆32锁定。
[0024]4)用扳手夹紧丝杆51上端的方柄511，逆时针旋转丝杆51，在导向销562和螺套52右侧的轴向导向槽521导向配合下，螺套52竖直向下移动，使装在螺套上的白钢刀54的刀尖向下移动，完成飞轮6外圆的I条垂直线的刻制；
5)顺时针旋转丝杆51，螺套52带动白钢刀54竖直向上移动完成退刀。
[0025]6)多次重复步骤3)?5)，完成对飞轮6外圆的所有垂直线的刻制。
[0026]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种飞轮外圆刻线装置，其特征在于，包括工作台、飞轮定位机构、飞轮外圆锁紧机构、对刀样板和刻线机构，飞轮内侧支撑在工作台上，嵌装在飞轮中心通孔和工作台中心定位孔内的定位机构与连接板一端连接，所述刻线机构设置在连接板另一端上，所述对刀样板两端分别通过压板固定在飞轮刻线部位外圆上侧，所述飞轮外圆锁紧机构设置在飞轮刻线部位的上下侧；飞轮定位机构包括定位套和连接盘，所述定位套下端嵌在飞轮中心通孔上端内，连接盘上端嵌在飞轮中心通孔下端内，连接盘下端嵌在工作台中心定位孔内，固定衬套固定在连接板一端内，连接板一端通过固定衬套与定位套上端铰接，上下两个分别穿过定位套和连接盘的紧固件将飞轮中心固定在工作台上；刻线机构包括丝杆、螺套、一对轴承、白钢刀和螺套导向机构，连接板另一端垂直向下延伸出轴承筒，丝杆垂直穿过连接板一端和轴承筒，丝杆中部通过一对轴承支撑在连接板一端和轴承筒内；丝杆上端设有方柄，丝杆下端与螺套螺纹连接，白钢刀柄部固定在螺套一侧内，白钢刀刀尖对准刻线部位的飞轮外圆；螺套导向机构设置在螺套一侧外，所述飞轮外圆锁紧机构设置在螺套与刻线部位的飞轮外圆之间。
2.如权利要求1所述的飞轮外圆刻线装置，其特征在于，所述螺套导向机构包括导向板和导向销，所述导向板上端固定在连接板另一端端面上，螺套另一侧设有轴向导向槽，导向销一端与导向板下端垂直固定连接，导向销另一端伸进螺套另一侧的轴向导向槽中。
3.如权利要求1所述的飞轮外圆刻线装置，其特征在于，所述对刀样板为圆弧条形平板，所述圆弧条形平板的圆心角α为锐角，所述圆弧条形平板的内圆弧半径与飞轮凸台的圆弧半径相等；圆弧形平板的外侧圆弧上均布多个梯形齿，两相邻梯形齿中心线的夹角β=0.5°，梯形齿高h=0.4~0.6mm，两相邻梯形齿的齿槽夹角Y =40°~50°。
4.如权利要求3所述的飞轮外圆刻线装置，其特征在于，所述对刀样板上刻有径向基准线。
5.如权利要求1所述的飞轮外圆刻线装置，其特征在于，所述飞轮外圆锁紧机构包括压紧螺栓和锁紧连杆， 所述压紧螺栓上端与连接板另一端螺纹连接，压紧螺栓下端垂直抵靠在对刀样板上侧面上；锁紧连杆呈钩形，锁紧连杆上端与连接板另一端外侧铰接，锁紧连杆的钩形下端钩住飞轮刻线部位径向边缘下侧。
6.如权利要求1所述的飞轮外圆刻线装置，其特征在于，所述定位套轴向向上延伸出定位柱，所述定位柱与固定衬套内孔间隙配合。
7.—种如权利要求1所述的飞轮外圆刻线装置的刻线方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将连接盘下端嵌在工作台中心定位孔内，再将飞轮放置在工作台上，使飞轮中心通孔下端定位在连接盘上端上，在飞轮中心通孔上端嵌入定位套，将连接板一端的固定衬套套入定位套上端的定位柱上，最后将两根紧固螺钉分别从飞轮上下侧，依次垂直穿过上垫圈、定位套和位于工作台顶板内侧的下垫圈，分别与连接盘上下端固定连接，将飞轮中心定位固定在工作台上； 2)将对刀样板内侧圆弧边靠上飞轮凸台外圆，将对刀样板上的径向基准线对准飞轮上死点位置线，然后将压板压住对刀样板两端，将对刀样板固定在飞轮6上； 3)松开压紧螺栓和锁紧螺母，使锁紧连杆成自由状态，将连接板绕定位套上端的定位柱中心转动，使白钢刀的刀尖端对准对刀样板的两相邻梯形齿的齿槽中心；分别拧紧压紧螺栓和锁紧螺母，锁紧连杆下端钩住飞轮刻线部位下侧，刻线部位的飞轮外圆上下侧受压位置固定；同时，调整到水平状态的连接板也被压紧螺栓和锁紧连杆锁定； 4)用扳手夹紧丝杆上端的方柄，逆时针旋转丝杆，在导向销和螺套另一侧的轴向导向槽导向配合下，螺套竖直向下移动，使装在螺套上的白钢刀的刀尖向下移动完成飞轮外圆的I条垂直线的刻制； 5)顺时针旋转丝杆，螺套带动白钢刀竖直向上移动完成退刀； 6)多次重复步骤3)~5)，完成对飞轮外圆的所有垂直线的刻制。
【文档编号】B25H7/04GK103692427SQ201310703355
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】汤忠良 申请人:中船动力有限公司