凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种凸轮安装在凸轮轴上的专用工装，尤其是一种在凸轮轴上标定凸轮安装轴向位置和角度位置的划线工装及方法，属于柴油机装配技术领域。
【背景技术】
[0002]柴油机凸轮轴上装有多个轴向位置和径向角度不同的排气凸轮和燃油凸轮，用来分别驱动对应的排气阀开启和喷油器向气缸供油。排气凸轮和燃油凸轮采用加热使其内孔胀大然后红套在凸轮轴上的过盈配合装配型式，安装在凸轮轴上的每个凸轮都必须严格保证其轴向位置和安装角度符合要求，以确保柴油机喷油时刻和排气阀开关时刻的准确性。现有的凸轮轴上标定凸轮安装位置的方法一般采用通用角度尺在凸轮轴端面划出角度线，找出各个凸轮的不同安装角度点，然后再用钢卷尺定出各个凸轮在凸轮轴上不同的轴向位置点，对应位置的轴向线和径向线相交，从而划出各个凸轮不同的定位基准线划线。这种方法存在着凸轮在径向定位角度困难，尤其在距离凸轮轴端面较远的位置上，难以划出凸轮安装角度的精确位置线的缺陷，且工作效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、凸轮角度定位精确快捷、且提高划线效率的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装及方法。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:
一种凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，包括分度盘、角度测量爪、激光发射器、数个锁定螺母和划线器，圆盘形的分度盘径向外缘均布以1°为刻度单位的360°刻度线，分度盘固定在凸轮轴自由端端面上，分度盘中心向外垂直延伸出中心螺柱，角度测量爪一端套在中心螺柱上，通过锁定螺母定位固定在分度盘中心上，角度测量爪另一端向上弯曲成弧形块，所述弧形块的径向内缘与分度盘外缘吻合，激光发射器垂直固定在弧形块中，且激光发射器轴线平行于凸轮轴轴线；划线器包括扇形划线板和划针，扇形划线板的弧形内缘固定在凸轮轴外周面上；垂直于凸轮轴轴线的划针固定在扇形划线板径向中部的零位基准线上。
[0005]本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0006]前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中所述弧形块内缘中部设有游标刻度，所述游标刻度以0.9°为刻度单位，即角度的显示精度为0.1°。
前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中所述弧形块向着凸轮轴方向的端面与分度盘的内侧面平齐。
[0007]前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中所述弧形块向着凸轮轴方向的端面下端设有用于标定凸轮轴向位置的钢卷尺端头尺钩固定装置，所述尺钩固定装置包括突出弧形块端面的凸块、位于凸块下侧的端面上向外垂直延伸的夹块螺杆和套在夹块螺杆上的夹块；钢卷尺的尺钩插在夹块和弧形块向着凸轮轴方向的端面之间，通过拧在夹块螺杆上的锁定螺母推动夹块夹紧在弧形块向着凸轮轴方向的端面上。
[0008]前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中所述扇形划线板采用磁性材料制成，扇形划线板的弧形内缘吸附在固定在凸轮轴外周面上。以扇形划线板中部的径向中心基准线为对称中心线，在对称中心线上下两侧对称设有以1°为刻度单位的多根划线板刻度线。
[0009]前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中划针轴线位于径向中心的零位基准线上，划针针尖位于扇形划线板小端弧形面内，划针另一端的划针螺杆穿出扇形划线板大端弧形面的支撑端，划针螺杆端头拧上锁定螺母；且锁定螺母内端面距扇形划线板大端弧形面的距离A大于划针针尖距扇形划线板小端弧形面的距离B。
[0010]前述的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，其中所述锁定螺母均选用滚花高螺母。
[0011]一种凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装的使用方法，包括以下步骤:
I)将分度盘用紧固螺钉固定在凸轮轴自由端端面上，然后将角度测量爪一端套在分度盘的中心螺柱上，并通过锁定螺母定位固定在分度盘中心上，角度测量爪另一端的弧形块径向内缘贴合在分度盘外缘上，角度测量爪的游标零位刻线对准分度盘的0°刻线。
[0012]2)旋松夹块上的滚花高螺母，将钢卷尺端头的尺钩插进夹块和弧形块向着凸轮轴方向的端面之间，拧紧夹块上的锁定螺母，固定钢卷尺端头的尺钩。
[0013]3)拉出钢卷尺，按照计算好的凸轮安装在凸轮轴上的轴向位置，将扇形划线板小端弧形面吸附在凸轮轴上；按下划针螺杆端头的锁定螺母，划针针尖抵靠在凸轮轴上；径向移动扇形划线板，划出凸轮安装在凸轮轴上的轴向位置线。
[0014]4)打开激光发射器，径向移动扇形划线板，使得激光光点对准扇形划线板径向中部的零位基准线；按下划针螺杆端头的锁定螺母，划针针尖抵靠在凸轮轴上；轴向移动扇形划线板，划出凸轮安装在凸轮轴上的0°基准线。
[0015]5)旋松分度盘中心螺柱上的锁定螺母，按照计算好的凸轮安装角度旋转角度测量爪，使得角度测量爪的游标的相应刻度对准分度盘的对应角度。
[0016]6)打开激光发射器，径向移动扇形划线板，使得激光光点对准扇形划线板径向中部的零位基准线；按下划针螺杆端头的锁定螺母，划针针尖抵靠在凸轮轴上；轴向移动扇形划线板，划出凸轮安装在凸轮轴上的角度基准线，得到轴向划线和角度基准线的十字交叉线，完成一个凸轮安装位置的划线；
7)重复前述步骤I)?步骤6)逐个完成其余凸轮安装位置的划线。
[0017]本发明结构简单、使用方便，凸轮轴向位置和角度位置定位精确快捷。在角度测量爪另一端弧形块上设置0.9°为刻度单位的游标刻度，使得凸轮安装角度可精确到0.1°。本发明的划线方法利用激光准直性原理，提高了凸轮安装角度定位的精确性。采用磁性材料制成扇形划线板作为激光标靶可以吸附固定在凸轮轴外周面的任意位置上，实现了在距离凸轮轴自由端端面较远位置上，也能按计算好的凸轮安装角度进行的精确划线，提高了凸轮安装精度和划线工作效率。
[0018]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。
【附图说明】
[0019]图1是本发明使用状态的立体结构示意图；
图2是图1的A向放大视图；
图3是图2的B-B剖视放大图；
图4是扇形划线板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和S35MC机型的船用柴油机的实施例对本发明作进一步说明。
[0021]如图1?图4所示，本发明的凸轮轴上标定凸轮安装位置的划线工装，包括分度盘1、角度测量爪2、激光发射器3、3个锁定螺母和划线器5，圆盘形的分度盘I径向外缘均布以1°为刻度单位的360°刻度线，分度盘I通过6个均布的紧固螺钉4固定在凸轮轴6左端的自由端端面61上，分度盘I中心向外垂直延伸出中心螺柱11，角度测量爪2左端套在中心螺柱11上，通过第一锁定螺母7定位固定在分度盘I中心上，角度测量爪2左端向上弯曲成弧形块21，弧形块21的径向内缘与分度盘I外缘吻合，两者之间留有0.2mm?0.3mm的间隙，便于角度测量爪2转动。激光发射器3垂直固定在弧形块21中，且激光发射器3轴线平行于凸轮轴6轴线。
[0022]弧形块21内缘中部设有游标刻度211，所述游标刻度211以0.9°为刻度单位，即10个刻度单位为9°，对应分度盘I的10个刻度单位为10°，可以显示角度的精度为0.1°。弧形块21向着凸轮轴6方向的端面(即图1的右端端面)与分度盘I的内侧面平齐，可以用作钢卷尺8长度测量的基准。弧形块21右端端面的下部设有用于标定凸轮轴向位置的钢卷尺端头的尺钩固定装置22，所述尺钩固定装置22包括突出弧形块21端面的凸块221、位于凸块221下侧的端面上向外垂直延伸的夹块螺杆222和套在夹块螺杆222上的夹块223。钢卷尺8的尺钩81插在夹块223和弧形块21右端端面之间，作为长度测量的基准。在拧在夹块螺杆223上的第二锁定螺母224的推动下，尺钩81夹紧在夹块223和弧形块21的右端端面之间。
[0023]如图4所示，划线器5包括扇形划线板51和划针52，扇形划线板51采用磁性材料制成，其弧形内缘吸附在凸轮轴6外周面上。垂直于凸轮轴6轴线的划针52固定在扇形划线板51径向中部的