一种气门杆部切断用的夹具机构的制作方法

本发明涉及气门加工领域，具体涉及一种气门杆部切断用的夹具机构。

背景技术：

随着日益提高的性能要求和环保要求，发动机的工作状况也越来越复杂和恶劣，气门的使用工况也愈加严峻，其中排气门工况尤为突出。由于气门在发动机气缸中运动，其气门的工况较为复杂。传统的气门生产过程毛坯的切断是一人操作一台切断机，靠工人手工上下料，劳动强度大、生产率低。在气门杆切断过后还需要毛刺打磨和杆部倒角，需要在几台机器上多个操作工艺才能完成此操作，加工效率慢，并且，每次加工都需要从新在新的夹具上定位夹紧，很容易导致加工误差增大。

针对上述问题，现将切割、倒角工序融合到同一台切断机上加工，但是此工艺方法导致气门在定位时又不精确，气门只能夹紧不能旋转，切割和倒角刀具只能从气门的横截面进刀，这样又没办法同时完成切割和倒角这两种工序。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种气门杆部切断用的夹具机构，保证气门杆部垂直的对准切断刀片，该夹具机构使得气门旋转，保证切断和倒角工序同时在一台机器上完成，简化工艺，能够保证气门切断面的更高精度，提高气门整体的加工质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种气门杆部切断用的夹具机构，包括底座、夹紧气缸、v型夹座、夹具转盘、转盘轴和夹持块，以及夹紧电机、主动齿轮和从动齿轮，所述v型夹座固定在底座上平面，所述转盘轴沿v型夹座的厚度方向柔性连接在v型夹座的两端，同一个转盘轴上固定两个夹具转盘，两个夹具转盘刚性连接在转盘轴的两端头，两个转盘轴上的相邻两个夹具转盘紧邻，且中间的间隔距离小于气门杆部的直径，气门杆部与转盘轴平行的放置在相邻的两组夹具转盘之间；所述夹紧电机固定在底座上，夹紧电机的输出轴上连接有主动齿轮，所述转盘轴的端头连接有从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合时两个转盘轴上的夹具转盘相互反向转动；所述夹持块的其中一端铰接在v型夹座的其中一侧，所述夹持块的另一端铰接在夹紧气缸的伸缩轴端头上，所述夹紧气缸的缸体固定在底座上，夹紧气缸工作时使得夹持块翻转运动而夹紧夹具转盘之间的气门。

采用此设计的气门杆部切断用的夹具机构，与现有技术相比的有益效果是：

由于v型夹座和夹具转盘能够让气门被夹持在v型夹角内固定，限制气门沿着气门杆部的径向运动，结合夹紧电机的驱动，使得相互反转的夹具转盘转动起来，气门杆部转动，切磨刀横着进刀同时完成切断和倒角的加工工序，该夹具使得气门一次夹持固定即可完成切断、毛刺打磨和倒角的加工工艺，不仅让气门杆部加工精度更高，而且减少工序，降低工人劳动强度，简化工艺，提高气门整体的加工质量。

进一步限定，还包括顶紧气缸、顶紧杆、顶紧滑块支座、滑动导轨和滑动气缸座，所述滑动导轨为两根平行的固定在底座上，所述顶紧滑块支座和滑动气缸座滑动的安装在滑动导轨上，所述顶紧杆通过支撑块固定在顶紧滑块支座上，顶紧杆垂直于夹具转盘的转动方向固定，并且顶紧杆处于两组相互反转的夹具转盘中间位置用于顶住气门的底盘部，所述顶紧气缸固定在滑动气缸座上，所述顶紧气缸的伸缩轴通过连接块固定在顶紧滑块支座上。

上述设计相当于二次定位气门，因为在切削刀切断气门杆部时气门要向后退，容易导致切断面倾斜，增大切断误差，所以顶紧杆的作用是顶紧气门的底盘部，再结合夹具转盘，对气门形成x轴和y轴的定位，保证气门杆部在切断的时候始终保持不动，避免移位产生切断面和倒角面的误差，提高气门切断、倒角加工的精度。

进一步限定，因为气门的大小规格不相同，对于顶紧杆顶紧的位置也需要调节，所以在顶紧气缸的尾部还设有调节顶紧气缸位置的调位机构，该调位机构包括调节螺杆、调节块和调节旋钮，所述调节螺杆沿着滑动导轨的滑动方向安装，调节螺杆通过螺杆座固定在底座上，所述调节块通过螺纹连接的方式套在调节螺杆上，且调节块与滑动气缸座固定连接，所述调节旋钮安装在调节螺杆的端头用于调整滑动气缸座在滑动导轨上的移动距离。

进一步限定，所述顶紧杆的一端呈类圆锥状，且顶住气门底盘部的接触面面积大于气门底盘部的面积，另一端通过轴承座固定在支撑块上。因为气门在切断和倒角的时候是处于旋转状态，那么顶紧杆也要保持同步旋转，所以顶紧杆利用轴承座固定，这样在夹具转盘的带动下顶紧杆就能同步转动，避免扭伤气门杆部。

进一步限定，为方便该夹具机构安装在切断机的加工台面上，方便切削刀从固定住的气门杆部的径向面进刀，所述v型夹座固定在底座的边侧位置，底座的边侧面与夹具转盘的顶平面齐平，或者是夹具转盘的顶平面突出于底座的边侧面，气门被夹紧时气门杆部的切断端头处伸出夹具转盘的顶平面之外，避免底座超出切削刀的切削范围。

进一步限定，为了切断气门杆部后，气门能够自动下料，所述底座上开设有下料口，所述下料口置于靠近顶紧杆一侧的v型夹座旁侧，在下料口处设有导出气门的倾斜滑槽。

附图说明

图1为一种气门杆部切断用的夹具机构的正轴侧立体结构示意图；

图2为一种气门杆部切断用的夹具机构的斜轴测立体结构示意图；

图3为v型夹座、夹具转盘和转盘轴的爆炸立体结构示意图；

图4为一种气门杆部切断用的夹具机构的俯视结构示意图；

图5为夹紧电机运动而使得夹持块将气门压紧在夹具转盘上的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种气门杆部切断用的夹具机构，包括底座1、夹紧气缸2、v型夹座3、夹具转盘4、转盘轴5和夹持块6，以及夹紧电机7、主动齿轮8和从动齿轮9。

所述v型夹座3固定在底座1上平面，所述转盘轴4沿v型夹座3的厚度方向柔性连接在v型夹座3的左右两端（以图3为例，两个并排的夹具转盘为左右两侧），同一个转盘轴5上固定两个夹具转盘4，即一个v型夹座3上固定两个转盘轴5，四个夹具转盘4，两个夹具转盘4和转盘轴5呈h形状，两个夹具转盘4刚性连接在转盘轴5的两端头，两个转盘轴5上的相邻两个夹具转盘4紧邻，且中间的间隔距离小于气门杆部的直径，气门杆部与转盘轴5平行的放置在相邻的两组夹具转盘4之间，防止气门从间隙掉落下去。

所述夹紧电机7固定在底座1上，夹紧电机7的输出轴上连接有主动齿轮8，所述转盘轴5的端头连接有从动齿轮9，主动齿轮8和从动齿轮9啮合时两个转盘轴5上的夹具转盘4相互反向转动，所述夹持块6的其中一端铰接在v型夹座3的其中一侧，所述夹持块6的另一端铰接在夹紧气缸2的伸缩轴端头上，所述夹紧气缸2的缸体固定在底座1的侧面底部，夹紧气缸2工作时使得夹持块6翻转运动而夹紧夹具转盘4之间的气门。即一个转盘轴5上分别连接着两个夹紧电机7，一个夹紧电机7的输出轴正转，另一个夹紧电机7反转，那么就带动两个转盘轴5反向转动，两组夹具转盘4相互反转，气门杆部处于夹具转盘4的中间与夹具转盘4相切，配合从v型夹座3上方往下压住气门的夹持块6，顶住气门防止往上运动，那么在旋转的夹具转盘4的带动下气门在v型夹角内产生自转，切削刀径向方向切入时，气门就能在自转中倒直角。

优选的，为避免气门在切断时产生的位移而导致切削面倾斜的情况出现，该夹具机构还包括顶紧气缸10、顶紧杆11、顶紧滑块支座12、滑动导轨13和滑动气缸座14，所述滑动导轨13为两根平行的固定在底座1上，所述顶紧滑块支座12和滑动气缸座14滑动的安装在滑动导轨13上，所述顶紧杆11通过支撑块110固定在顶紧滑块支座12上，顶紧杆11垂直于夹具转盘4的转动方向固定，并且顶紧杆11处于两组相互反转的夹具转盘4中间位置用于顶住气门的底盘部，所述顶紧气缸10固定在滑动气缸座14上，所述顶紧气缸10的伸缩轴通过连接块固定在顶紧滑块支座12上。当顶紧气缸10的伸缩轴运动时，将顶紧滑块支座12往v型夹座3方向推进，安装在顶紧滑块支座12上的顶紧杆11就能往前推进而抵在气门的底盘部上，在气门杆部被切断的时候防止气门轴向移动，顶紧杆11补偿顶紧，防止出现切断面歪斜的切削误差，避免气门报废。

优选的，为了该夹具能夹持不同长度规格的气门，将滑动气缸座14设计成可移动调节距离的结构，该结构包括调节螺杆15、调节块16和调节旋钮17，所述调节螺杆15沿着滑动导轨13的滑动方向安装，调节螺杆15通过螺杆座18固定在底座1上，所述调节块16通过螺纹连接的方式套在调节螺杆15上，且调节块16与滑动气缸座14固定连接，所述调节旋钮17安装在调节螺杆15的端头用于调整滑动气缸座14在滑动导轨13上的移动距离。如现有的手动加工机床一样，通过旋钮调节旋钮17来推动调节块16相对于调节螺杆15移动，进而调节块16调节顶紧气缸10相对于顶紧滑块支座12的距离，使得顶紧杆11顶紧不同长度的气门在夹具转盘4位置处。

优选的，为了顶紧杆11能顶紧气门，防止气门在旋转时产生摆动，所述顶紧杆11的一端呈类圆锥状，且顶住气门底盘部的接触面面积大于气门底盘部的面积，另一端通过轴承座19固定在支撑块上。

所述v型夹座3固定在底座1的边侧位置，底座1的边侧面与夹具转盘4的顶平面齐平，或者是夹具转盘4的顶平面突出于底座1的边侧面，气门被夹紧时气门杆部的切断端头处伸出夹具转盘4的顶平面之外。

优选的，所述底座1上开设有下料口20，所述下料口20置于靠近顶紧杆11一侧的v型夹座3旁侧，在下料口20处设有导出气门的倾斜滑槽21。为了切断后的气门能自动落下，不用手动去取下气门，当夹紧气缸10一松开夹持块6，气门的底盘部较重，那么就会从气门底盘部正下方的下料口20下落至倾斜滑槽21上，直接从倾斜滑槽21上自动滑出，避免人工下料的危险。

上述夹具机构在使用时，利用机械手将气门上料至v型夹座3上摆放平整，夹紧气缸10启动使得夹持块6将气门顶在相邻的两组夹具转盘4之间，此时气门横放在v型夹座3的v型夹角处，夹紧电机7启动，带动转盘轴5转动，两个转盘轴5相互反转，夹具转盘4反转使得气门旋转起来，相当于气门被夹在中间自转，在自转的同时顶紧气缸10运动，将顶紧滑块支座12向着气门方向推动，滑动气缸座14静止不动，那么顶紧杆11就将气门的底盘部顶紧，使得切断刀在挤压切断气门杆部时，气门能够补偿运动，气门杆部始终垂直于切削面，这样切断面就是一个平整面，气门杆部平整才能保证倒角圆滑。另外，需要夹持另一个型号的气门时，手动旋转调节旋钮17，让调节块16带动滑动气缸座14移动，本身滑动气缸座14的伸缩行程固定，那么滑动气缸座14移动后，顶紧杆11就能往前移动或者往后移动调整与气门底盘部之间的间距，使得该夹具机构夹持更多规格的气门来完成切断和倒角工序。

以上对本发明提供的一种气门杆部切断用的夹具机构进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。