汽车零部件加工设备的制作方法

本发明属于汽车元件加工设备领域，具体涉及汽车零部件加工设备。

背景技术：

曲轴，是一种常用的汽车零部件，是发动机中最重要的部件，主要用于承受连杆传来的力，并将其转变为转矩输出，并驱动发动机上的其他附件工作。曲轴在使用时，受到旋转的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，从而使曲轴承受弯曲扭转载荷。因此曲轴在使用时需要较好的润滑，通常是通过在轴端面进行打孔，实现润滑。

为实现对曲轴的打孔，专利公开号为cn205200600u的中国专利，提供了一种曲轴打孔机，包括机架、钻孔机构和第一驱动机构，机架包括固定滑轨和滑动设置在固定滑轨上的滑动架，固定滑轨上设有驱动滑动架的第二驱动机构，钻孔机构以及第一驱动机构安装在滑动架上。使用时，通过第一驱动机构驱动钻孔机构朝曲轴运动，从而对曲轴进行钻孔工加工；并通过第二驱动机构带动滑动架沿固定滑轨滑动，能实现钻孔机构快速的朝曲轴方向移动，实现曲轴的快速加工。

但是上述技术方案在加工过程中还存在以下技术问题：1、利用上述方案提供的曲轴打孔机对曲轴进行打孔，需要另设固定曲轴的设备，对曲轴进行固定，导致打孔时设备使用过多，加工的空间使用过大，导致加工的成本较高；2、不同的设备在配合使用时，需要进行调试，以使得曲轴打孔机与曲轴固定设备相配合，导致加工的时间长，加工效率低。

技术实现要素：

本发明意在提供一种汽车零部件加工设备，以解决现有技术在对曲轴打孔时，需要使用打孔设备和固定曲轴的设备，导致加工所需的空间过大，加工成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，汽车零部件加工设备，包括机架、安装在机架上的固定机构和钻孔机构，固定机构包括两根支撑柱和设置在两根支撑柱之间的气囊，支撑柱的顶部设有支撑环，气囊的上表面向下凹陷呈与曲轴配合的安装槽，安装槽的侧壁上设有垫片；钻孔机构有两个，且分别设置在机架的两端；钻孔机构包括驱动部和钻孔部，驱动部包括储气箱，储气箱内滑动连接有隔板，隔板靠近钻孔部的一侧上设有推杆；储气箱通过隔板分为驱动腔和靠近钻孔部的压动腔，储气箱上设有与驱动腔连通的第一气孔和排气口，还设有与压动腔连通的第二气孔；机架上还设有鼓风机，鼓风机与第一气孔之间设有第一导气管，第二气孔与气囊之间设有第二导气管，排气口上连接有排气管；钻孔部包括滑动连接在机架上的安装台、安装在安装台上的钻头和驱动钻头转动的电机，推杆远离储气箱的一端固定在安装台上。

本方案技术特征的技术效果：

支撑柱用于安装支撑环，支撑环用于支撑曲轴的轴颈，气囊上的安装槽用于放置曲轴的凸轮，通过对气囊充气，使得气囊与曲轴上的凸轮的侧壁紧贴，实现对凸轮的夹紧、固定，从而实现对曲轴的固定；通过在安装槽的侧壁上设置垫片，能够使得安装槽成型，便于安装放置曲轴的凸轮。

钻孔机构有两个，能同时对曲轴的两个端面进行打孔。驱动部用于驱动钻孔部移动，从而实现对曲轴的打孔。鼓风机、储气箱、隔板和推杆形成以储气箱为缸体、隔板为活塞、推杆为推杆的气缸结构，通过鼓风机向驱动腔内充入气体，气体进入驱动腔后，驱动腔内的压强增大，从而推动隔板向压动腔方向移动，从而推动推杆向钻孔部方向移动，驱动钻孔部移动，实现钻孔部向曲轴移动，对曲轴进行打孔。同时，隔板移动挤压压动腔内的气体，使得气体通过第二导气管进入气囊内，对气囊充气，使得气囊膨胀压动曲轴上的凸轮，从而将曲轴上的凸轮固定更紧，避免打孔时曲轴发生转动，能提高曲轴的打孔精度。

安装台滑动，实现钻头和电机的滑动，从而使得钻头向曲轴方向移动，与曲轴接触，实现对曲轴端面进行打孔。推杆与安装台固定连接，使得推杆移动时，带动安装台在机架上滑动。

本方案的技术原理是：

利用支撑环对曲轴的轴颈进行支撑，再通过向气囊充气，使得气囊膨胀将放置在安装槽内的凸轮夹紧。再通过鼓风机向驱动腔内充入气体，带动隔板滑动，实现推杆带动安装台沿机架滑动，从而实现钻头与曲轴接触，实现对曲轴的打孔。

本方案能产生的技术效果是：

1、本技术方案通过将固定机构和钻孔机构均设置在机架上，能通过一个设备实现对曲轴的固定和打孔，使得打孔过程中装备使用少，占用的空间少，使得空间成本降低；

2、本技术方案由于曲轴的固定位置和钻头的位置不变，因此钻头始终与曲轴对中，使用时，不需要进行调试，因此缩短了加工的时间，使得加工效率变高；

3、本技术方案使用时，钻头与曲轴的中心始终对中，因此能使得每一次打孔，均是在曲轴的中部，与现有技术使用两个设备，需要调试中点相比，能避免多次装夹加工的误差，能使得打孔的精度高；

4、通过向气囊充气对曲轴上的凸轮进行夹紧固定，在钻头打孔时，气囊能起到缓冲的作用，避免曲轴受损；

5、本技术方案在推动安装台移动时，能够将压动腔内的气体推入气囊内，使得气囊膨胀，进一步将曲轴上的凸轮夹紧，能进一步实现对曲轴的固定，避免曲轴在打孔时发生转动，从而提高曲轴打孔的精度。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，还包括除尘机构，除尘机构包括动力部和除尘部，动力部包括齿条和与齿条啮合的齿轮，齿条安装在安装台上；机架上还设有支块，齿轮转动连接在支块上；除尘部包括除尘箱和依次铰接的固定杆、联动杆、滑板，除尘箱靠近储气箱的一端敞开，滑板滑动连接在除尘箱内，且滑板将除尘箱密封，固定杆远离除尘箱的一端固定在齿轮的中部；除尘箱靠近支撑柱的端面上设有进气口和出气口，除尘箱的内壁上进气口处铰接有第一挡板，除尘箱的外壁上出气口处铰接有第二挡板，出气口上还设有纱布；进气口上连接有进气管，出气口上连接有出气管，且进气管和出气管远离除尘箱的一端均固定在支撑柱上。

工作原理及有益效果：

安装台移动，带动齿条移动，齿条移动时带动与之啮合的齿轮转动。固定杆、联动杆和滑板形成以固定杆为曲柄、联动杆为连杆、滑板为滑块的曲柄滑块机构。齿轮转动带动固定杆做圆周运动，从而带动滑板沿着除尘箱的内壁滑动。

滑板向储气箱方向移动时，除尘箱密封的体积变大，但是除尘箱密封部分内的气体不变，因此压强减小，此时形成负压，通过进气管实现进气；进气管将曲轴打孔处的气体吸入除尘箱内，进气管在吸入气体时，气体推动第一挡板将进气口打开，实现进气；并且，通过除尘箱负压吸入气体时，将曲轴打孔产生的碎屑吸入除尘箱内，避免碎屑飞溅，造成工人受伤，或者对打孔的精度造成影响。

随着齿轮带动固定杆转动，从而带动滑板向曲轴方向移动，从而挤压除尘箱内的气体，气体推动第二挡板移动，实现将出气口打开，使得除尘箱内的气体从出气管内流出，从而将除尘箱内的气体排出，并吹撒在曲轴的端面。曲轴打孔时，由于钻头与曲轴发生摩擦，使得曲轴升温，通过气体吹撒在曲轴的端面，能够对曲轴进行降温，避免曲轴因温度升高而变形。同时，气体流出除尘箱时，通过纱布对碎屑进行阻挡，能避免碎屑被吹出除尘箱内，对环境造成影响；同时纱布能使得气体顺利的通过。

优选方案二：基于优选方案一，所述第一档板与滑板之间设有拉绳。通过设置拉绳，在滑板向储气箱方向移动时，能快速拉动第一挡板移动将进气口打开，实现气体进入除尘箱内；并且在滑板反向移动时，第一挡板在重力下，能快速的下落，将进气口阻挡，避免气体从进气口流出。

优选方案三：基于优选方案二，所述拉绳为弹力绳。弹力绳具有弹力，能产生弹性形变，能避免拉绳被拉断。

优选方案四：基于优选方案三，所述垫片为橡胶片。橡胶片具有一定的硬度，能保持安装槽的形状，并且橡胶片的摩擦系数大，能使得橡胶片与凸轮的摩擦力较大，避免曲轴在打孔时发生转动。

优选方案五：基于优选方案四，所述垫片内均设有磁铁层，且相邻磁铁层相对的一侧的磁极相反。通过相邻磁铁层相对的一侧的磁极相反，使得相邻的磁铁层相互吸引，能使得凸轮被夹紧。

附图说明

图1为汽车零部件加工设备的结构示意图；

图2为汽车零部件加工设备的俯视图；

图3为图2中除尘机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑柱1、支撑环11、气囊2、安装槽21、垫片22、储气箱3、隔板31、驱动腔32、压动腔33、第一气孔34、排气口35、第二气孔36、推杆37、安装台4、钻头5、齿条6、齿轮7、除尘部8、除尘箱81、进气口811、出气口812、滑板82、联动杆83、固定杆84、曲轴9。

实施例基本如附图1所示：

汽车零部件加工设备，包括机架，机架的中部设有固定机构，机架的两端分别设有钻孔机构，固定机构与钻孔机构之间均设有除尘机构。固定机构包括两根支撑柱1和设置在两根支撑柱1之间的气囊2，两根支撑柱1上均设有支撑环11，支撑环11包括两个半圆环，两个半圆环的一端相互铰接，两个半圆环的另一端通过固定扣固定。

气囊2的上表面设有五个向下凹陷的安装槽21，安装槽21的底面和侧壁上均设有垫片22，垫片22为橡胶片、硅胶片和乳胶片中任意一种，本申请使用橡胶片。垫片22内还设有磁铁层，相邻垫片22上的磁铁层相对的一侧的磁极相反。

钻孔机构包括靠近机架左端的驱动部和靠近支撑柱1的钻孔部，驱动部包括设置在机架上的储气箱3，储气箱3内滑动连接有隔板31，且隔板31竖直设置。隔板31将储气箱3分隔为密封的驱动腔32和压动腔33，驱动腔32位于左侧，压动腔33位于右侧。隔板31的右侧上设有推杆37，推杆37的右端贯穿储气箱3的右端。

储气箱3上设有与驱动腔32连通的第一气孔34和排气口35，还设有与压动腔33连通的第二气孔36。机架的端部还设有鼓风机，鼓风机与第一气孔34之间设有第一导气管，第二气孔36与气囊2之间设有第二导气管，排气口35上连接有排气管。

机架上储气箱3与支撑柱1之间设有滑轨，钻孔部包括安装台4、钻头5和电机，安装台4滑动连接在滑轨上，电机固定在安装台4上，钻头5与电机的输出轴连接。推杆37远离隔板31的一端固定连接在安装台4上。

如图2所示，除尘机构设置在钻孔机构的下方，除尘机构包括动力部和除尘部8，动力部包括齿轮7和与齿轮7啮合的齿条6，齿条6设置在安装台4上；机架上还设有支块，齿轮7转动连接在支块上。

如图3所示，除尘部8包括除尘箱81、固定杆84、联动杆83和滑板82，固定杆84、联动杆83和滑板82顺次铰接，固定杆84远离联动杆83的一端固定在齿轮7的中部，滑板82滑动连接在除尘箱81内，除尘箱81靠近齿轮7的一端敞开，滑板82将除尘箱81密封。除尘箱81的另一端上设有进气口811和出气口812，进气口811位于除尘箱81内的一侧的上端铰接有第一挡板，第一挡板与滑板82之间连接有拉伸，拉绳为弹力绳、弹簧、橡胶绳中的任意一种，本申请使用弹力绳。出气口812位于除尘箱81外的一侧上端铰接有第二挡板，且出气口812上还设有纱布。进气口811上连接有进气管，出气口812上连接有出气管，且进气管和出气管远离除尘箱81的一端均固定在支撑柱1上。

使用本实施例时，将曲轴9的轴颈放置在支撑环11上，位于两个半圆环之间，并使曲轴9的凸轮位于安装槽21内，扣合固定扣将曲轴9固定，再向气囊2内充气，使得气囊2膨胀，将凸轮夹紧，避免曲轴9转动。

启动鼓风机，利用鼓风机向驱动腔32内充入气体，气体进入驱动腔32后，使得驱动腔32内的压强增大，挤压隔板31，隔板31沿压动腔33方向滑动，从而带动推杆37向曲轴9方向移动，带动安装台4向曲轴9方向移动，使得钻头5与曲轴9接触；电机带动钻头5转动，实现钻头5对曲轴9的端部进行打孔。

隔板31移动时，挤压压动腔33，使得压动腔33内的气体通过第二导气管进入气囊2内，对气囊2充气，实现气囊2的进一步膨胀，能加强气囊2对凸轮的夹紧效果。同时，推杆37带动安装台4移动的过程中，齿条6发生移动，齿条6移动带动齿轮7转动，从而实现与之固定连接的固定杆84的转动。固定杆84、联动杆83和滑板82形成以固定杆84为曲柄、联动杆83为连杆、滑板82为滑块的曲柄滑块机构，固定杆84在齿轮7的带动下做圆周运动，从而通过铰接的连杆带动滑板82在除尘箱81内做往复的直线运动。

固定杆84转动，带动滑板82沿除尘箱81的内壁向储气箱3方向移动，实现负压，并且，滑板82移动时，带动拉绳移动，从而使得第一挡板移动，将进气口811打开；因此进气管实现吸气，并将曲轴9打孔时产生的碎屑吸入除尘箱81内。

随着固定杆84的持续转动，滑板82沿着除尘箱81的内壁向曲轴9方向移动，拉绳向第一挡板靠近，使得第一挡板的拉力消失，第一挡板在重力下，将进气口811密封。滑板82挤压除尘箱81内的气体，使得气体挤压第二挡板，第二挡板将出气口812打开，气体通过出气管吹撒在曲轴9的端部，对曲轴9进行降温；并且气体被挤出除尘箱81时，由于纱布上的网孔较小，因此能避免除尘箱81内的碎屑被排出除尘箱81内。

对曲轴9打孔完毕后，关闭鼓风机，使得驱动腔32内不再充入气体，此时气囊2内的气体通过第二导气管进入压动腔33内，从而带动隔板31向驱动腔32方向移动，实现安装台4带动钻头5向驱动腔32方向移动，实现钻头5与曲轴9脱离。同时隔板31挤压驱动腔32内的气体，使得气体从排气管流出，并利用排出的气体吹撒曲轴9或机架，起到清扫的效果。

本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。