加工曲柄销轴孔用的夹具的制作方法

本实用新型属于机械工程领域，具体涉及发动机技术领域，尤其涉及一种加工曲柄销轴孔用的夹具。

背景技术：

曲柄是发动机实现工作循环及能量转换的主要运动零件，其在作功冲程中，依靠曲柄和飞轮的转动惯性，通过连杆带动活塞上下运动。如图1和图2所示，曲柄主要包括配重件7和曲柄轴8，配重件7通常为圆盘状，配重件7和曲柄轴8同轴设置且一体化连接，配重件7与曲柄轴8连接的一端为连接端面71，配重件7的另一端形成有配重凸台72，配重件7沿轴向开设有销轴孔73，销轴孔73的位置为偏心且位于配重凸台72侧方，配重凸台72靠近销轴孔73的侧部沿轴向形成有凸台平面721。

在对曲柄的加工制造过程中，需要在夹具上对曲柄的位置进行调节及固定，以使销轴孔的加工处与刀具准确地对应，进而加工出符合精度要求的销轴孔。

现有对曲柄的调节方式多为人工调节，即通过手动转动曲柄，直至销轴孔的加工位置与刀具对应。然而，该种方式难以保证销轴孔的加工位置与刀具准确地对应，进而影响了销轴孔的位置精度。此外，该种方式费时费力，以此影响了曲柄的加工效率。

技术实现要素：

本实用新型针对现有对曲柄的定位方式定位精度低，并且费时费力的技术问题，提出一种能够提高对曲柄的定位精度及定位效率的加工曲柄销轴孔用的夹具。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种加工曲柄销轴孔用的夹具，包括基座，基座上设置有可沿轴向夹紧曲柄的轴向夹紧组件，以及可沿径向夹紧曲柄的径向夹紧组件；基座上还设置有可沿直线运动的调整定位件，调整定位件沿直线运动方向的一端包括两个可与曲柄凸台平面压接的支撑部，两个支撑部分别对应于配重件轴线沿径向的两侧设置；调整定位件连接有可驱动调整件沿直线运动的第一驱动件，第一驱动件的动力输出端与调整定位件连接，第一驱动件固定设置于基座上。

作为优选，支撑部为圆柱体、棱柱体或球体其中之一种。

作为优选，调整定位件为U形架或矩形框架。

作为优选，径向夹紧组件包括第一径向夹紧件及第二径向夹紧件，第一径向夹紧件及第二径向夹紧件沿水平方向并排设置。

作为优选，第一径向夹紧件及第二径向夹紧件均为V型块。

作为优选，第一径向夹紧件与基座固定连接，第二径向夹紧件与第一驱动件的动力输出端连接。

作为优选，第一驱动件的动力输出端与调整定位件之间连接有弹性件，弹性件沿调整定位件直线运动方向设置。

作为优选，轴向夹紧组件包括第一轴向夹紧件，第二轴向夹紧件，以及可驱动第一轴向夹紧件及第二轴向夹紧件沿竖直方向相对运动的第二驱动件，第二驱动件固定设置于基座上，第一轴向夹紧件及第二轴向夹紧件沿竖直方向设置。

作为优选，第一轴向夹紧件与基座固定连接，第二轴向夹紧件与第二驱动件的动力输出端连接。

作为优选，第二驱动件为转角油缸或转角气缸。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具通过设置调整定位件及第一驱动件，实现了对曲柄位置的精确调节，从而使曲柄销轴孔与加工刀具精准对中，进而有效提高了对曲柄的定位精度；此外，由于通过第一驱动件驱动调整定位件实现对曲柄的定位，取代了现有的纯手工的方式，进而有效提高了对曲柄的定位效率；综上所述，通过应用本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具，能够有效提高对曲柄的定位精度及定位效率，进而提高了曲柄的加工效率。

附图说明

图1为曲柄的结构示意图；

图2为曲柄轴及配重件连接端面的结构示意图；

图3为本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具立体结构示意图；

图4为图3的主视图；

图5为图3的俯视图；

以上各图中：1、基座；2、轴向夹紧组件；21、第一轴向夹紧件；22、第二轴向夹紧件；23、第二驱动件；3、径向夹紧组件；31、第一径向夹紧件；32、第二径向夹紧件；4、调整定位件；41、支撑部；5、第一驱动件；6、弹性件；7、配重件；71、连接端面；72、配重凸台；721、凸台平面；73、销轴孔；8、曲柄轴。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图4所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图3至图5所示，一种加工曲柄销轴孔用的夹具，包括基座1，基座1上设置有可沿轴向夹紧曲柄的轴向夹紧组件2，以及可沿径向夹紧曲柄的径向夹紧组件3，通过轴向夹紧组件2及径向夹紧组件3分别限制曲柄的轴向自由度及径向自由度，进而保证了曲柄销轴孔的加工过程的可靠性；

进一步如图3至图5所示，基座1上还设置有可沿直线运动的调整定位件4，调整定位件4沿直线运动方向的一端包括两个可与曲柄凸台平面压接的支撑部41，两个支撑部41分别对应于配重件轴线沿径向的两侧设置，以此当需要对曲柄定位时，先接触曲柄凸台平面的支撑部41通过曲柄凸台平面对配重件施加扭矩，以迫使配重凸台朝向另一支撑部41方向转动，当两个支撑部41均与曲柄凸台平面压接时，两个支撑部41分别通过曲柄凸台平面对配重凸台施加大小相同、方向相反的扭矩，从而使配重凸台保持在指定的位置不变，进而使销轴孔的待加工位置正对刀具；

进一步如图3至图5所示，调整定位件4连接有可驱动调整件沿直线运动的第一驱动件5，第一驱动件5的动力输出端与调整定位件4连接，第一驱动件5固定设置于基座1上。

针对上述支撑部41的结构，可以为：支撑部41为圆柱体或棱柱体，此时，支撑部41与曲柄凸台平面的接触方式为面接触。

针对上述支撑部41的结构，还可以为：支撑部41为球体，此时，支撑部41与曲柄凸台平面的接触方式为点接触。

如图3至5所示，上述调整定位件4的结构可以为U形，此时，支撑部41为调整定位件4开口处的端部。

另外，上述调整定位件4的结构还可以为矩形框架。

优选的，第一驱动件5可以为气缸、液压缸或直线电机其中之一种。

进一步，第一驱动件5的动力输出端与调整定位件4之间连接有弹性件6，即第一驱动件5的动力输出端通过弹性件6与调整定位件4连接，弹性件6沿调整定位件4直线运动方向设置。本实用新型通过设置弹性件6，一方面实现了调整定位件4对曲柄的柔性定位，进而保证了曲柄定位过程中受力的稳定性；另一方面，避免在对曲柄夹紧的过程中过定位而对曲柄造成损伤。

优选的，弹性件6可以为弹簧或橡胶圈。

进一步，调整定位件4连接有导向件，以调整定位件4使调整定位件4保持直线运动，导向件沿调整定位件4的直线运动方向设置，导向件与基座1固定连接。

优选的，导向件可以为导杆，调整定位件4沿直线运动方向开设有通孔，导向件套接于调整定位件4的通孔内。

另外，导向件还可以为槽轨，调整定位件4与导向件滑动连接。

以图3至图5所示的结构为例，设调整定位件4的直线运动方向为水平方向(即图4所示的水平方向)，本实用新型径向夹紧组件3的结构可以为：

如图3至图5所示，径向夹紧组件3包括第一径向夹紧件31及第二径向夹紧件32，第一径向夹紧件31及第二径向夹紧件32沿水平方向(即图4所示的水平方向)并排设置，以实现对曲柄的径向夹紧。

优选的，如图5所示，第一径向夹紧件31及第二径向夹紧件32均为V型块，以此在对曲柄轴向夹紧的同时，实现了对曲柄的径向定位。

进一步如图4所示，径向夹紧组件3位于调整定位件4的下方，优选的，径向夹紧组件3对应于曲柄轴设置。

进一步如图3至图5所示，第一径向夹紧件31与基座1固定连接，第二径向夹紧件32与第一驱动件5的动力输出端连接，以此使第二径向夹紧件32与调整定位件4共用第一驱动件5，并且通过第一驱动件5动力输出即可同时实现对曲柄的定位与径向夹紧，进而简化了结构，降低了成本，以及提高了工作效率；基于上述，本实用新型调整定位件4及第二径向夹紧件32之间的位置关系可以为：

a、调整定位件4与第二径向夹紧件32之间固定连接，设计时仅需合理设置调整定位件4及第二径向夹紧件32沿水平方向的尺寸，以使调整定位件4及第二径向夹紧件32同时与曲柄接触，进而同时实现对曲柄的定位及径向夹紧，同时避免因对曲柄的过定位而使曲柄受到损伤。

b、当第一驱动件5的动力输出端与调整定位件4之间连接有弹性件6时，调整定位件4与基座1滑动连接，第二径向夹紧件32与基座1滑动连接，第二径向夹紧件32与第一驱动件5的动力输出端固定连接，使用时，第一驱动件5输出的动力一方面通过弹性件6带动调整定位件4运动，并先与曲柄凸台平面接触，以对曲柄进行定位；另一方面，直接驱动夹紧件运动，并待曲柄定位好后与曲柄压接，以对曲柄进行径向夹紧。本实用新型上述设置的作用在于，一方面保证了曲柄定位及夹紧过程中受力及结构的稳定性，另一方面，提高了夹具的设计及工作效率。

以图3至图5所示的结构为例，本实用新型径向夹紧组件3的结构可以为：

轴向夹紧组件2包括第一轴向夹紧件21，第二轴向夹紧件22，以及可驱动第一轴向夹紧件21及第二轴向夹紧件22沿竖直方向相对运动的第二驱动件23，第二驱动件23固定设置于基座上，第一轴向夹紧件21及第二轴向夹紧件22沿竖直方向(即图4所示的竖直方向)设置，以实现对曲柄的轴向夹紧。

进一步，第一轴向夹紧件21于基座1固定连接，第二轴向夹紧件22与第二驱动件23的动力输出端连接；优选的，第二驱动件23为转角油缸或转角气缸，轴向夹紧时，第二驱动件23驱动第二轴向夹紧件22转动至正对第一轴向夹紧件21的位置处，第二驱动件23继续运行，以驱动第二轴向夹紧件22朝向第一轴向夹紧件21直线运动，进而完成对曲柄的轴向夹紧；松开曲柄时，第二驱动件23驱动第二轴向夹紧件22沿远离第一轴向夹紧件21方向直线运动，以使第二轴向夹紧件22与第一轴向夹紧件21远离，继而第二驱动件23驱动第二轴向夹紧件22转动，以便于将曲柄从夹具中取出。本实用新型通过设置第二驱动件23为转角油缸或转角气缸，提高了对曲柄夹紧及取出过程的工作效率。

基于上述，参见图3至图5，本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具对曲柄定位及夹紧的工作原理为：

首先，将曲柄放置于基座1上，并使曲柄的径向端部与径向夹紧组件3对应，同时曲柄的轴向端部与轴向夹紧组件2对应；然后，通过手动旋转曲柄，以对曲柄的位置进行粗调；继而通过第一驱动件5驱动调整定位件4运动，先接触曲柄凸台平面的支撑部41通过曲柄凸台平面对配重件施加扭矩，以迫使配重凸台朝向另一支撑部41方向转动，当两个支撑部41均与曲柄凸台平面压接时，两个支撑部41分别通过曲柄凸台平面对配重凸台施加大小相同、方向相反的扭矩，从而使配重凸台保持在指定的位置不变，即对曲柄精确定位；继而通过径向夹紧组件3对曲柄进行径向夹紧；最后，通过轴向夹紧组件2对曲柄进行轴向夹紧。

由上述可知，本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具通过设置调整定位件4及第一驱动件5，实现了对曲柄位置的精确调节，从而使曲柄销轴孔与加工刀具精准对中，进而有效提高了对曲柄的定位精度；此外，由于通过第一驱动件5驱动调整定位件4实现对曲柄的定位，取代了现有的纯手工的方式，进而有效提高了对曲柄的定位效率；综上所述，通过应用本实用新型加工曲柄销轴孔用的夹具，能够有效提高对曲柄的定位精度及定位效率，进而提高了曲柄的加工效率。