一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法及其辅助装置与流程

本发明涉及精加工领域，更具体地说，它涉及一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法及其辅助装置。

背景技术：

在发动机零件机的加工领域，气缸体油泵惰轮轴孔对主轴孔的位置精度要求非常高，其对主轴孔的中心距L的加工精度直接影响齿轮副的啮合间隙，间隙过大传动冲击大引起振动，间隙过小使齿轮温度过高磨损加剧，从而影响整机的性能和可靠性。现有的加工方法一般包括三道工序，即钻孔、扩孔及铰孔，铰孔即为最终的精加工，其最终保证油泵惰轮孔对主轴孔的位置精度。

现有的气缸体的油泵惰轮轴孔，其与主轴孔的中心距L为，其中心与主轴孔中心连线与垂直方向成α角，目前油泵惰轮轴孔的精加工方法为：推动气缸体使气缸体的主轴孔插入安装在支撑面板上的定位销，当气缸体的面与用螺钉固定在支撑面板上的9个限位块的端面贴合完成插销，然后气缸体底面的端平机构同步升起端平底面完成气缸体的定位，然后刀具的后段通过安装在模板上固定衬套内的导向套的定位和导向作用，对油泵惰轮轴孔进行精铰。

在上述加工方法中，刀具只有后导向套定位，因此刀具定位精度、刚性差，很难满足油泵惰轮轴孔与主轴孔中心距L的高精度要求；另外，导向套安装在固定在模板上的衬套内并用压套螺钉压紧其台阶面的偏位防止轴向窜动及周向转动，因此在使用过程中当中心距L发生了变化超出其精度要求时不能快速地进行调整，需要调整模板相对于定销的位置，但由于模板是用紧固螺钉及定位销固定在夹具体上的，因此调整难度大、时间长、且调整精度差。

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法，利用该方法加工的油泵惰轮轴孔，其与主轴孔中心距L位置精度高，同时该方法能够方便快速地调整油泵惰轮轴孔与主轴孔中心距L，提高了工作效率

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提供了一种加工精度高的气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法。

本发明的另一个目的是，提供一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工辅助装置。

为实现上述目的，一方面，本发明的一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法，包括设置与气缸体的主轴孔相适应的定位机构对气缸体进行支撑及定位，并在气缸体的两侧设置与主轴孔的相对位置可调的前导向机构、后导向机构分别对刀具的前端、后端进行导向，从而对惰轮轴孔进行精加工。

进一步的，所述的前导向机构、后导向机构包括对刀具进行导向的前导向组件、后导向组件，还包括设置前调位机构、后调位机构分别调节前导向组件及后导向组件的导向中心线与主轴孔的中心线的相对位置。

作为进一步的改进，还包括设置与气缸体的底面相适应的端平机构对气缸体进行水平定位。

另一方面，一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工辅助装置，包括在气缸体内侧直立设置的支撑面板，所述支撑面板上设有与气缸体的主轴孔相适应的定位机构，在所述的支撑面板上设有与刀具的前端相适应的前导向机构，在所述支撑面板的外侧直立设有与气缸体外侧面相适应的模板，在所述模板上对应所述前导向机构设有与刀具的后端相适应的后导向机构，所述的前、后导向机构的导向中心线与主轴孔的中心线的相对位置可调。

进一步的，所述的定位机构包括在支撑面板上插接有的可与主轴孔相适配的定位销，在支撑面板上环绕所述定位销轴向均匀设置有与气缸体内侧面相适应的限位块，还包括在所述支撑面板的外侧设有的与气缸体的底面相适应的端平机构；所述的前导向机构包括在支撑面板上间隙插装有的前可调衬套，所述的前可调衬套内插接有与刀具前端相适应的前导向套，所述的前可调衬套的外侧设有两个可两个相互垂直的方向调节所述前可调衬套的中心线与主轴孔的中心线的相对位置的前调位机构。

更进一步的，两个所述前调位机构包括在所述前可调衬套的外壁上径向插接有的相互垂直的的第一前调节螺栓、第二前调节螺栓，在所述支撑面板上可拆装并凸出设有两个分别定位两个所述前调节螺栓的外端的第一前定位键、第二前定位键，在两个所述前定位键与所述前可调衬套之间可更换的设有分别套接于所述第一前调节螺栓、第二前调节螺栓的第一前调整垫、第二前调整垫。

更进一步的，所述前可调衬套的一端设有与所述支撑面板的外侧面相限位的限位台阶，在所述前可调衬套的限位台阶外端面上周向均匀设有多个与所述支撑面板连接的第一锁紧螺钉；所述前导向套的外壁呈两端小中间大的台阶状，在所述前可调衬套的的限位台阶外端面上垂直插接有压紧所述前导向套的台阶的第一压套螺钉。

作为进一步的改进，所述的后导向机构包括在所述模板上间隙插装有的后可调衬套，所述的后可调衬套内插接有与刀具前端相适应的后导向套，所述的后可调衬套的外侧径向设有两个可在两个相互垂直的方向调节所述后可调衬套的中心线与主轴孔的中心线的相对位置的后调位机构。

进一步的，两个所述后调位机构包括在所述后可调衬套的外壁上径向插接有的相互垂直的第一后调节螺栓、第二后调节螺栓，在所述模板上可拆装并凸出设有两个分别定位两个后调节螺栓的外端的第一后定位键、第二后定位键，在各个后定位键与所述后可调衬套之间可更换的设有分别套接于第一后调节螺栓、第二后调节螺栓上的第一后调整垫、第二后调整垫。

更进一步的，所述后可调衬套的一端设有与所述模板的外侧面相限位的限位台阶，在所述后可调衬套的限位台阶外端面上周向均匀设有多个与所述模板连接的第二锁紧螺钉；所述后导向套的外壁呈两端小中间大的台阶状，在所述后可调衬套的的限位台阶外端面上垂直插接有压紧所述后导向套的台阶的第二压套螺钉。

有益效果

与现有技术相比，本发明的结构合理，刀具刚性得到进一步加强，因此有效地保证了油泵惰轮孔加工的位置精度，特别是油泵惰轮轴孔对主轴孔的中心距L得到了保证，解决了加工中难以保证油泵惰轮轴孔与主轴孔的中心距L的高精度的加工难题；对导向机构与主轴孔的相对位置的调整非常方便快捷，而且精准度高，调整难度低、调整时间短且调整精度高。

附图说明

图1是本发明中气缸体的结构主视图；

图2是图1中A-A方向的的结构剖视图；

图3是本发明中气缸体油泵惰轮轴孔的精加工辅助装置的结构主视图；

图4是图3中B-B方向的结构剖视图的放大图；

图5是本发明中定位机构和前导向机构的结构主视图；

图6是本发明中后导向机构的结构主视图。

图中：1、气缸体；101、第一过孔；102、惰轮轴孔；103、第二过孔；104、主轴孔；2、端平机构；3、刀具；301、后导向端；302、切削刃；303、前导向端；4、模板；401、后调节螺栓；402、第一后定位键；403、第二后调节螺栓；404、第一后调整垫；405、后可调衬套；406、第二锁紧螺钉；407、第二压套螺钉；408、第二后定位键；409、第二后调整垫；410、后导向套；5、支撑面板；501、定位销；502、第三锁紧螺钉；503、限位块；504、第一前定位键；505、第一前调节螺栓；506、第一前调整垫；507、前可调衬套；508、前导向套；509、第一锁紧螺钉；510、第一压套螺钉；511、第二前调整垫；512、第二前定位键；513、第二前调节螺栓。

实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。

本发明的具体实施例是这样的：参照图1-图6所示，一种气缸体油泵惰轮轴孔的精加工方法，包括设置与气缸体1的主轴孔104相适应的定位机构对气缸体1进行支撑及定位，并在气缸体1的两侧设置与主轴孔104的相对位置可调的前导向机构、后导向机构分别对刀具3的前端、后端进行导向，从而对惰轮轴孔102进行精加工。通过前导向机构、后导向机构对刀具3的前导向端303、后导向端301进行定位和导向，保证刀具3的刚性和位置精度，确保对惰轮轴孔102的高精度加工要求，而且，前导向机构及后导向机构到导向中心线与主轴孔104的中心线的相对位置可根据实际情况进行调整，可对由于长时间加工而造成结构位移的情况进行及时并且快速调整，确保加工的精度和产品的合格率。

在本精加工方法中，前导向机构、后导向机构包括对刀具3进行导向的前导向组件、后导向组件，还包括设置前调位机构、后调位机构分别调节前导向组件及后导向组件的导向中心线与主轴孔104的中心线的相对位置。还包括设置与气缸体1的底面相适应的端平机构2对气缸体1进行水平定位。端平机构2可上升对气缸体1进行支撑，保证气缸体1处于稳定状态，防止由于气缸体1震动而引起加工误差。

一种气缸体油泵惰轮轴孔的辅助装置，包括在气缸体1内侧直立设置的支撑面板5，支撑面板5上设有与气缸体1的主轴孔104相适应的定位机构，在支撑面板5上设有与刀具3的前端相适应的前导向机构，在支撑面板5的外侧直立设有与气缸体1外侧面相适应的模板4，在模板4上对应前导向机构设有与刀具3的后端相适应的后导向机构，前、后导向机构的导向中心线与主轴孔104的中心线的相对位置可调；还包括设置水平推动气缸体1定位在支撑面板5的定位销501上的插销机构。本辅助装置制造简单，可高精度定位刀具3的位置，导向稳定、精准，而且可快速调整定位位置，保证满足高精度加工油泵惰轮轴孔104的要求。

在本实施例中，还包括用于平稳支撑气缸体1的与气缸体1的底面相适应的端平机构2。端平机构2包括与气缸体1的底面相适应的支撑块和升降支撑块的弹簧升降机构。

在本实施例中，定位机构包括在支撑面板5上插接有的可与主轴孔104相适配的定位销501，在支撑面板5上环绕定位销501轴向均匀设置有与气缸体1内侧面相适应的限位块503，还包括在支撑面板5的外侧设有的与气缸体1的底面相适应的端平机构2；前导向机构包括在支撑面板5上间隙插装有的前可调衬套507，前可调衬套507内插接有与刀具3前端相适应的前导向套508，前可调衬套507的外侧设有两个可两个相互垂直的方向调节前可调衬套507的中心线与主轴孔104的中心线的相对位置的前调位机构。

在本实施例中，两个前调位机构包括在前可调衬套507的外壁上径向插接有的相互垂直的的第一前调节螺栓505、第二前调节螺栓513，在支撑面板5上可拆装并凸出设有两个分别定位两个前调节螺栓的外端的第一前定位键504、第二前定位键512，在两个前定位键与前可调衬套507之间可更换的设有分别套接于第一前调节螺栓505、第二前调节螺栓513的第一前调整垫506、第二前调整垫511。

在本实施例中，前可调衬套507的一端设有与支撑面板5的外侧面相限位的限位台阶，在前可调衬套507的限位台阶外端面上周向均匀设有多个与支撑面板5连接的第一锁紧螺钉509；前导向套508的外壁呈两端小中间大的台阶状，在前可调衬套507的的限位台阶外端面上垂直插接有压紧前导向套508的台阶的第一第一压套螺钉510。

在本实施例中，后导向机构包括在模板4上间隙插装有的后可调衬套405，后可调衬套405内插接有与刀具3前端相适应的后导向套410，后可调衬套405的外侧径向设有两个可在两个相互垂直的方向调节后可调衬套405的中心线与主轴孔104的中心线的相对位置的后调位机构。

在本实施例中，两个后调位机构包括在后可调衬套405的外壁上径向插接有的相互垂直的第一后调节螺栓401、第二后调节螺栓403，在模板4上可拆装并凸出设有两个分别定位两个后调节螺栓的外端的第一后定位键402、第二后定位键408，在各个后定位键与后可调衬套405之间可更换的设有分别套接于第一后调节螺栓401、第二后调节螺栓403上的第一后调整垫404、第二后调整垫409。

在本实施例中，后可调衬套405的一端设有与模板4的外侧面相限位的限位台阶，在后可调衬套405的限位台阶外端面上周向均匀设有多个与模板4连接的第二锁紧螺钉406；后导向套410的外壁呈两端小中间大的台阶状，在后可调衬套405的的限位台阶外端面上垂直插接有压紧后导向套410的台阶的第二压套螺钉407。

本加工方法中，插销机构推动气缸体1，使气缸体1的主轴孔104插入安装在支撑面板5上的定位销501，当气缸体1的内侧面与用第三锁紧螺钉502固定在支撑面板5上的9个等弧分布的限位块503的端面贴合完成插销，然后气缸体1底面的端平机构2同步升起端平底面完成气缸体1定位，然后刀具3的前导向端303穿过与油泵惰轮轴孔102同轴心的第一过孔101、第二过孔103进入前导向套508，同时刀具3的后导向端301也进入后导向套410，然后机床主轴带动刀具3，刀具的切削刃302对油泵惰轮轴孔102的待加工孔(待加工孔留余量为0.3mm-0.5mm)进行精铰到工艺尺寸。

在上述加工方法中，前导向套508与后导向套410同轴心，且前导向套508及后导向套410的轴心与主轴孔104轴心的连线与垂直方向成α角，并且前导向套508及后导向套410的轴心与主轴孔104的轴心距离为L；为了缩短前导向套508与后导向套410的距离，进一步地提高刀具3的刚性，在主轴孔104插销时前导向套508的凸出端也伸入到与油泵惰轮轴孔102同轴线的第二过孔103内，为了防止其对定位的影响，前导向套508伸入孔103部分直径比孔103的直径小且两者的端面不能相抵触。

而且，如图3、4、5所示，为了保证惰轮轴孔102的中心与主轴孔104的中心的距离精度要求以及可快速调节惰轮轴孔102的中心与主轴孔104的中心的相对位置，前导向机构的设计如下：前导向套508安装在前可调衬套507内，并用第一压套螺钉510压紧其台阶面的偏位防止轴向窜动及周向转动，为了保证前导向套508内孔与前可调衬套507内孔同轴心及更换方便，两者采用H6/h5的配合；第一前定位键504、第二前定位键512分别通过2个螺钉固定在支撑面板5的定位槽上，为了保证油泵惰轮轴孔的α角，第二前定位键512必须平行于主轴孔104与油泵惰轮轴孔102的连线，即与垂直方向成α角；为了保证前可调衬套507可以精准地调整油泵惰轮轴孔102与主轴孔104的中心距L，第一前定位键504垂直于油泵惰轮轴孔102与主轴孔104的连线，也即垂直于第二前定位键512；前可调衬套507通过其方形的台阶面用4个第一锁紧螺钉509固在支撑面板5安装面上，其圆柱部分安装在支撑面板5的通孔内，为了保证其位置可调两者之间留有0.5mm-1.0mm调整间隙，为了保证安装后前可调衬套507内孔平行于主轴孔104，必须保证支撑面板5的安装面垂直于主轴孔104，同时也要保证前可调衬套507的台阶面垂直于自身的内孔；为了保证油泵惰轮轴孔102的α角，在前可调衬套507方形台阶面的一侧面与第二前定位键512内侧面之间安装第二前调整垫511，并通过第二前调节螺栓513将三者拉紧贴合在一起，通过适配第二前调整垫511的厚度可以保证油泵惰轮轴孔102的α角；为了保证油泵惰轮轴孔102到主轴孔104的中心距L,在前可调衬套507方形台阶面的另一侧面与第一前定位键504内侧面之间安装第一前调整垫506，并通过第一前调节螺栓505将三者拉紧贴合在一起，通过适配第一前调整垫506的厚度可以保证油泵惰轮轴孔102与主轴孔的中心距L。

而且，如图3、4、6所示，为了保证惰轮轴孔102的中心与主轴孔104的中心的距离精度要求以及可快速调节惰轮轴孔102的中心与主轴孔104的中心的相对位置，后导向机构的设计如下：后导向套410安装在后可调衬套405内，并用第二压套螺钉407压紧其台阶面的偏位防止轴向窜动及周向转动，为了保证后导向套410内孔与后可调衬套405内孔同轴心及更换方便，两者采用H6/h5的配合；第一后定位键402、第二后定位键408分别通过2个螺钉固定在模板4的定位槽上，为了保证油泵惰轮轴孔102的α角，第二后定位键408必须平行于主轴孔104与油泵惰轮轴孔102的连线，即与竖直方向成α角；为了保证后可调衬套405可以精准地调整油泵惰轮轴孔102与主轴孔104的中心距L，定第一后定位键402设计成垂直于油泵惰轮轴孔102与主轴孔104的连线，也即垂直于第二后定位键408；后可调衬套405通过其方形的台阶面用4个第二锁紧螺钉406固定在模板4的安装面上，其圆柱部分插装在模板4的通孔内，为了保证其位置可调，则后可调衬套405与通孔内壁之间留有0.5mm-1.0mm的调整间隙，而衬套的调整精度可达0.001mm，为了保证安装后可调衬套405内孔平行于主轴孔104，必须保证模板4的安装面垂直于主轴孔104的中心线，同时也要保证后可调衬套405的台阶面垂直于自身的内孔；为了保证油泵惰轮轴孔102的α角，在后可调衬套405方形台阶面的一侧面与第二后定位键408内侧面之间安装第二后调整垫409，并通过第二后调节螺栓403将三者拉紧贴合在一起，通过适配第二后调整垫409的厚度可以保证油泵惰轮轴孔102的α角；为了保证油泵惰轮轴孔102到主轴孔104的中心距L,在后可调衬套405方形台阶面的另一侧面与定位键402内侧面之间安装第一后调整垫404，并通过第一后调节螺栓401将三者拉紧贴合在一起，通过适配第一后调整垫404的厚度可以保证油泵惰轮轴孔102与主轴孔的中心距L。

综合上述，如图3、4所示，对气缸体1油泵惰轮轴孔102的精加工，由于刀具3采用了前导向套508及后导向套410定位和导向，所以刀具3的定位精度高、刚性好，同时前导向套508的前端伸入到油泵惰轮轴孔102的同心第二过孔103内，缩短了前导向套508与后导向套410之间的距离，刀具刚性得到进一步加强，因此有效地保证了油泵惰轮孔加工的位置精度，特别是油泵惰轮轴孔102对主轴孔104的中心距L得到了保证，解决了加工中难以保证油泵惰轮轴孔与主轴孔的中心距L的高精度的加工难题；同时，前导向套508及后导向套410分别安装在前可调衬套507及后可调衬套405上，因此如果在长时间使用过程中油泵惰轮轴孔中心距L超出其精度要求范围，可以通过分别适配前导向机构的第一前调整垫506及后导向机构的第一后调整垫404的厚度来满足工艺要求，调整时分别松开前可调衬套507侧面拉紧的第二前调节螺栓513、第一前调节螺栓505、台阶面4个第一锁紧螺钉509及后可调衬套405侧面拉紧第二后调节螺栓403、第一后调节螺栓401、台阶面4个第二锁紧螺钉406，然后分别更换厚度适配的第一前调整垫506及第一后调整垫404，然后分别上紧前可调衬套507侧面拉紧的第二前调节螺栓513、第一前调节螺栓505、台阶面4个第一锁紧螺钉509及后可调衬套405侧面拉紧的第二后调节螺栓403、拉紧第一后调节螺栓401、台阶面4个第二锁紧螺钉406。调整非常方便快捷，而且精准度高，解决了现有加工油泵惰轮轴孔的方法调整油泵惰轮轴孔与主轴孔中心距L难度大、时间长且调整精度差等问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。