用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位装置及方法与流程

1.本发明涉及柴油机的加工工艺，尤其涉及一种用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位装置及方法，属于柴油机制造技术领域。


背景技术：

2.船用低速柴油机是大型船舶的主要动力，其关键部件包括机架、机座、汽缸体、连杆等等。每台柴油机有多个连杆，请参阅图1，连杆的主要加工部位有厚端d01、薄端d02、大直径孔以及四周外围的各个面：厚端端面d1、厚端侧面d2、薄端底面d3和厚端底面d4，其加工的形位精度要求高。通常的加工方法是采用卧式镗铣加工中心进行加工，加工流程繁琐，效率较低，易产生变形。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的问题是：鉴于原有加工方法存在的不足，提供一种用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位装置及方法，实现连杆工件的快速定位和装夹，保证高质高效地生产连杆。
4.本发明的技术方案是：
5.一种用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位装置，安置于数控龙门铣床的工作台面上，该工作台面上开设有沿x向和y向的定位槽，所述连杆包括有厚端和薄端，该厚端包括厚端端面、厚端侧面和厚端底面，所述薄端包括薄端底面；其特征在于：所述的定位装置包括厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件、薄端顶装夹组件、薄端左装夹组件、微调组件、等高垫块和基础压紧组件；
6.所述厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件、薄端顶装夹组件和薄端左装夹组件通过所述基础压紧组件固定于所述工作台面上，用于定位置放和压紧固定所述连杆，所述厚端左装夹组件位于所述连杆的厚端的左侧，设有用于定位所述连杆的厚端端面的厚端端面定位面，所述厚端右装夹组件位于所述连杆的厚端的右侧，设有所述厚端端面定位面和用于定位所述连杆的厚端侧面的厚端侧面定位面，所述薄端左装夹组件和薄端右装夹组件分别位于所述连杆的薄端的左侧和右侧，分别设有用于定位所述连杆的薄端底面的薄端底面定位面，所述薄端顶装夹组件位于所述连杆的薄端的顶侧；
7.两块所述等高垫块分别固定于所述厚端左装夹组件和厚端右装夹组件侧旁的工作台面上，上端设有用于定位所述连杆的厚端底面的厚端底面定位面；
8.一个所述微调组件固定于所述厚端左装夹组件上，用于顶紧所述连杆的厚端，与所述厚端右装夹组件的厚端侧面定位面配合，对所述连杆进行x向定位，另一个所述微调组件固定于所述薄端顶装夹组件上，用于顶紧所述连杆的薄端，与所述厚端左装夹组件和厚端右装夹组件的厚端端面定位面配合，对所述连杆进行y向定位。
9.进一步地，所述的厚端左装夹组件包括厚端左侧基础块及其上方的压紧装置，一所述厚端端面定位面设于该厚端左侧基础块上，所述厚端右装夹组件包括厚端右侧基础块
及其上方的压紧装置，所述厚端侧面定位面和另一所述厚端端面定位面设于该厚端右侧基础块上，所述薄端右装夹组件包括薄端右侧基础块及其上方的压紧装置，所述薄端左装夹组件包括薄端左侧基础块及其上方的压紧装置，两所述薄端底面定位面分别设于该薄端右侧基础块上和薄端左侧基础块上，所述薄端顶装夹组件包括薄端顶部基础块；
10.所述压紧装置包括连接板、压紧螺帽、垫圈、贯穿螺栓和可调垫块，所述贯穿螺栓分别直立地连接于所述厚端左侧基础块、厚端右侧基础块、薄端右侧基础块和薄端左侧基础块上，所述连接板穿置于该贯穿螺栓上，一端压在直立的可调垫块的上端，另一端压在所述连杆上，所述压紧螺帽和垫圈拧紧于所述贯穿螺栓的上端，通过所述连接板将所述连杆压紧固定。
11.进一步地，所述的厚端左侧基础块、厚端右侧基础块、薄端右侧基础块、薄端顶部基础块和薄端左侧基础块的下平面设有键槽，通过定位键连接于所述工作台面的定位槽中，以起快速定位作用。
12.进一步地，所述的基础压紧组件包括标准垫块、t型贯穿螺栓和压板；所述t型贯穿螺栓连接于所述工作台面的定位槽中，所述压板穿置于该t型贯穿螺栓上，一端压在置放于所述工作台面上的标准垫块的顶端，另一端分别压在所述厚端左侧基础块、厚端右侧基础块、薄端右侧基础块、薄端顶部基础块和薄端左侧基础块的下部，从而将所述厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件、薄端顶装夹组件和薄端左装夹组件固定于所述工作台面上。
13.进一步地，所述的微调组件包括镶铜垫块、微调本体、微调螺栓和压紧螺栓；该微调本体通过所述压紧螺栓分别固定于所述厚端左侧基础块和薄端顶部基础块上，所述镶铜垫块通过所述微调螺栓连接于所述微调本体上，旋转该微调螺栓推动所述镶铜垫块以顶紧所述连杆。
14.进一步地，所述的连接板采用镶嵌铜质材料制成。
15.本发明的另一技术方案为：
16.一种采用上述定位装置实现的用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位方法，其特征在于：通过定位键和定位槽实现所述定位装置在所述数控龙门铣床的工作台面上的快速定位及安装固定，通过所述微调组件实现所述连杆在所述定位装置上的快速定位，将所述连杆的厚端端面、厚端侧面、厚端底面和薄端底面的机械坐标位置写入所述龙门铣床的数控系统内，实现工件的快速零位设定及装夹定位。
17.进一步地，所述的定位方法包括如下步骤：
18.1)将所述龙门铣床的工作台面清洁干净并涂薄油；
19.2)将定位键分别装入所述厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件、薄端顶装夹组件和薄端左装夹组件的键槽中，并分别对准和嵌入所述工作台面上的定位槽，从而将该厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件、薄端顶装夹组件和薄端左装夹组件分别定位置放在所述工作台面上，然后通过基础压紧组件压紧并固定；
20.3)将两块所述等高垫块分别固定于所述厚端左装夹组件和厚端右装夹组件侧旁的工作台面上，并且对所述厚端底面定位面进行清洁；
21.4)在所述等高垫块的厚端底面定位面上以及所述薄端左装夹组件和薄端右装夹组件的薄端底面定位面上涂薄油，之后将所述连杆放入所述定位装置，使该连杆的厚端底
面面贴合所述等高垫块的厚端底面定位面，薄端底面贴合所述薄端左装夹组件和薄端右装夹组件的薄端底面定位面，厚端端面靠近所述厚端左装夹组件和厚端右装夹组件的厚端端面定位面；
22.5)在所述厚端左装夹组件和薄端顶装夹组件上分别安装所述微调组件，通过旋动该微调组件将所述连杆顶紧，分别使所述厚端端面贴合所述厚端左装夹组件和厚端右装夹组件的厚端端面定位面，所述厚端侧面贴合所述厚端右装夹组件的厚端侧面定位面；
23.6)拧紧所述厚端左装夹组件、厚端右装夹组件、薄端右装夹组件和薄端左装夹组件的压紧装置，将所述连杆紧固于所述定位装置上；
24.7)将所述连杆的厚端端面、厚端侧面、厚端底面和薄端底面的机械坐标位置写入所述龙门铣床的数控系统内，完成所述连杆的快速零位设定及装夹固定，开始该连杆的加工。
25.本发明的有益效果是：
26.实现了连杆的快速装夹定位，快速安装和拆卸，提高了生产效率，确保了产品的质量。
附图说明
27.图1是连杆的示意图。
28.图2是本发明的工作状态示意图。
29.图3是本发明的结构示意图。
30.图4是定位面的分布示意图。
31.图中，
32.a1—厚端左装夹组件，a2—厚端右装夹组件，a3—薄端右装夹组件，a4—薄端顶装夹组件，a5—薄端左装夹组件，a6—等高垫块，a7—基础压紧组件，a8—连杆，a9—微调组件，a10—工作台面，b1—厚端左侧基础块，b2—厚端右侧基础块，b3—薄端右侧基础块，b4—薄端顶部基础块，b5—薄端左侧基础块，b7—定位键，b8—镶铜垫块，b9—微调本体，b10—微调螺栓，b11—压紧螺栓，b12—连接板，b13—压紧螺帽，b14—垫圈，b15—贯穿螺栓，b16—可调垫块，b17—标准垫块，b18—t型贯穿螺栓，b19—压板，c1—厚端端面定位面，c2—厚端侧面定位面，c3—薄端底面定位面，c4—厚端底面定位面，d01—厚端，d02—薄端，d1—厚端端面，d2—厚端侧面，d3—薄端底面，d4—厚端底面。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明，但不能以此限制本发明的保护范围。
34.本发明所述定位装置安置于数控龙门铣床的工作台面上，用于快速定位和装夹连杆。请参阅图1，所述连杆包括有厚端d01和薄端d02，该厚端d01包括厚端端面d1、厚端侧面d2和厚端底面d4，所述薄端d02包括薄端底面d3。
35.实施例
36.请参阅图2，所述的定位装置安置于数控龙门铣床的工作台面a10上，该工作台面a10上开设有沿x向和y向的定位槽。该定位装置包括厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件
a2、薄端右装夹组件a3、薄端顶装夹组件a4、薄端左装夹组件a5、微调组件a9、等高垫块a6和基础压紧组件a7。
37.所述厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件a2、薄端右装夹组件a3、薄端顶装夹组件a4和薄端左装夹组件a5通过所述基础压紧组件a7固定于所述工作台面a10上，用于定位置放和压紧固定所述连杆a8。所述厚端左装夹组件a1位于所述连杆a8的厚端d01的左侧，设有厚端端面定位面c1，见图4，用于定位所述连杆a8的厚端端面d1；所述厚端右装夹组件a2位于所述连杆a8的厚端d01的右侧，设有所述厚端端面定位面c1和厚端侧面定位面c2，该厚端侧面定位面c2用于定位所述连杆a8的厚端侧面d2；所述薄端左装夹组件a5和薄端右装夹组件a3分别位于所述连杆a8的薄端d02的左侧和右侧，分别设有用于定位所述连杆a8的薄端底面d3的薄端底面定位面c3；所述薄端顶装夹组件a4位于所述连杆a8的薄端d02的顶侧。所述厚端端面定位面c1、厚端侧面定位面c2、薄端底面定位面c3和厚端底面定位面c4均经过精磨，确保接触面与所述连杆a8的厚端端面d1、厚端侧面d2、厚端底面d4和薄端底面d3一致。
38.两块所述等高垫块a6分别固定于所述厚端左装夹组件a1和厚端右装夹组件a2侧旁的工作台面a10上，上端设有用于定位所述连杆a8的厚端底面d4的厚端底面定位面c4。
39.所述微调组件a9的数量有两个，一个所述微调组件a9固定于所述厚端左装夹组件a1上，用于顶紧所述连杆a8的厚端d01，与所述厚端右装夹组件a2的厚端侧面定位面c2配合，对所述连杆a8进行x向定位；另一个所述微调组件a9固定于所述薄端顶装夹组件a4上，用于顶紧所述连杆a8的薄端d02，与所述厚端左装夹组件a1和厚端右装夹组件a2的厚端端面定位面c1配合，对所述连杆a8进行y向定位。
40.请参阅图3，所述的厚端左装夹组件a1包括厚端左侧基础块b1及其上方的压紧装置，请参阅图4，该厚端左侧基础块b1上设有一厚端端面定位面c1；所述厚端右装夹组件a2包括厚端右侧基础块b2及其上方的压紧装置，请参阅图4，该厚端右侧基础块b2上设有另一厚端端面定位面c1和厚端侧面定位面c2；所述薄端右装夹组件a3包括薄端右侧基础块b3及其上方的压紧装置，所述薄端左装夹组件a5包括薄端左侧基础块b5及其上方的压紧装置，该薄端右侧基础块b3和薄端左侧基础块b5上分别设有薄端底面定位面c3；所述薄端顶装夹组件a4包括薄端顶部基础块b4。
41.所述的厚端左侧基础块b1、厚端右侧基础块b2、薄端右侧基础块b3、薄端顶部基础块b4和薄端左侧基础块b5的下平面设有键槽，通过定位键b7连接于所述工作台面a10的定位槽中，以起定位作用。
42.所述压紧装置包括连接板b12、压紧螺帽b13、垫圈b14、贯穿螺栓b15和可调垫块b16，所述贯穿螺栓b15通过螺纹分别直立地连接于所述厚端左侧基础块b1、厚端右侧基础块b2、薄端右侧基础块b3和薄端左侧基础块b5上，所述连接板b12穿置于该贯穿螺栓b15上，一端压在直立的可调垫块b16的上端，另一端压在所述连杆a8上，所述压紧螺帽b13和垫圈b14拧紧于所述贯穿螺栓b15的上端，通过所述连接板b12将所述连杆a8压紧固定。所述的连接板b12采用镶嵌铜质材料制成。
43.请参阅图3，所述的基础压紧组件a7包括标准垫块b17、t型贯穿螺栓b18和压板b19。所述t型贯穿螺栓b18连接于所述工作台面a10的定位槽中，所述压板b19穿置于该t型贯穿螺栓b18上，一端压在所述标准垫块b17的顶端，该标准垫块b17置放于所述工作台面
a10上，另一端压在所述厚端左侧基础块b1、厚端右侧基础块b2、薄端右侧基础块b3、薄端顶部基础块b4和薄端左侧基础块b5的下部，从而将所述厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件a2、薄端右装夹组件a3、薄端顶装夹组件a4和薄端左装夹组件a5固定于所述工作台面a10上。
44.请参阅图3，所述的微调组件a9包括镶铜垫块b8、微调本体b9、微调螺栓b10和压紧螺栓b11。该微调本体b9通过所述压紧螺栓b11固定于所述厚端左侧基础块b1或薄端顶部基础块b4上，所述镶铜垫块b8通过所述微调螺栓b10连接于所述微调本体b9上，旋转该微调螺栓b10能够推动所述镶铜垫块b8，以顶紧所述连杆a8。
45.本发明所述的用于柴油机连杆在龙门铣床上的定位方法，通过定位键和定位槽实现所述定位装置在所述数控龙门铣床的工作台面a10上的快速定位及安装固定，通过所述微调组件a9实现所述连杆a8在所述定位装置上的快速定位，将所述连杆a8的厚端端面d1、厚端侧面d2、厚端底面d4和薄端底面d3的机械坐标位置写入所述龙门铣床的数控系统内，实现工件的快速零位设定及装夹定位。
46.请参阅图2，所述的定位方法包括如下步骤：
47.1)将所述龙门铣床的工作台面a10清洁干净并涂上薄油。
48.2)将定位键b7分别装入所述厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件a2、薄端右装夹组件a3、薄端顶装夹组件a4和薄端左装夹组件a5的键槽中，并分别对准和嵌入所述工作台面a10上的定位槽，从而将该厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件a2、薄端右装夹组件a3、薄端顶装夹组件a4和薄端左装夹组件a5分别定位置放在所述工作台面a10上，然后通过基础压紧组件a7压紧并固定。
49.3)将两块所述等高垫块a6分别固定于所述厚端左装夹组件a1和厚端右装夹组件a2侧旁的工作台面a10上，并且对上面的厚端底面定位面c4进行清洁。
50.4)在所述等高垫块a6的厚端底面定位面c4上以及所述薄端左装夹组件a5和薄端右装夹组件a3的薄端底面定位面c3上涂上薄油，之后将所述连杆a8放入所述定位装置，使该连杆a8的厚端底面d4面贴合所述等高垫块a6的厚端底面定位面c4，薄端底面d3贴合所述薄端左装夹组件a5和薄端右装夹组件a3的薄端底面定位面c3，厚端端面d1靠近所述厚端左装夹组件a1和厚端右装夹组件a2的厚端端面定位面c1。
51.5)在所述厚端左装夹组件a1和薄端顶装夹组件a4上分别安装所述微调组件a9，通过旋动该微调组件a9的微调螺栓b10将所述连杆a8顶紧，分别使所述连杆a8的厚端端面d1贴合所述厚端左装夹组件a1和厚端右装夹组件a2的厚端端面定位面c1，所述厚端侧面d2贴合所述厚端右装夹组件a2的厚端侧面定位面c2。
52.6)拧紧所述厚端左装夹组件a1、厚端右装夹组件a2、薄端右装夹组件a3、和薄端左装夹组件a5的压紧装置的压紧螺帽b13，将所述连杆a8紧固于所述定位装置上。
53.7)将所述连杆a8的厚端端面d1、厚端侧面d2、厚端底面d4和薄端底面d3的机械坐标位置写入所述龙门铣床的数控系统内，完成所述连杆a8的快速零位设定及装夹固定，开始该连杆a8的加工。当加工完毕拆卸所述连杆a8时，只需松开所述压紧装置和微调组件a9。
54.上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围。本发明要求的保护范围也应包括对本发明显而易见的变换和替代方案。