专利名称：一种用于加工发动机机体的镗模及其镗模支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械制造加工技术领域，尤其涉及一种用于加工发动机机体的镗模及其镗模支架。
背景技术：
镗模又称为镗床夹具，主要用于加工箱体、支架类零件上的孔或孔系，它不仅在各类镗床上使用，也可以在组合机床、车床及摇臂钻床上使用。按照镗模支架在镗模上的布置形式不同，可以将镗模分为双支承镗模、单支承镗模以及无支承镗模三大类。双支承镗模中最常用的是前后双支承镗模，前后双支承镗模主要用于加工长径比L/D > I. 5的通孔或孔系，并且其加工精度较高。由于大功率发动机的长径比L/D达到 8-16，甚至更大，只有采用细长镗杆配合多个带高精度轴承的镗模支架和中间套架，并对每个镗模支架反复调整才能满足使用要求。因此前后双支承镗模广泛地应用于加工长度长、 孔径小的大型发动机机体的主轴孔和凸轮轴孔。请参考图I-图5，图I为现有技术中的镗模的结构示意图；图2为图I所示的镗模的镗模支架的侧视图，图3分别为图2中F-F向剖视图；图4和图5分别为图I所示的镗模的凸轮轴套架的左视图和主视图。现有技术中，如图I所示，用于加工发动机机体的前后双支承镗模通常包括底座 I、设于底座I前后两端的两个镗模支架2，以及设于两个镗模支架2之间的主轴套架4和凸轮轴套架3。工作过程中，通过调整两个镗模支架2、主轴套架4和凸轮轴套架3实现对镗床的镗杆的定位，使镗杆对发动机机体进行精度较高的镗孔作业。然而，上述结构的镗模在使用过程中具有以下技术缺陷首先，如图2和图3所示，上述镗模两端的镗模支架2采用整体式结构，这样在具体调整第一主轴孔211的定位过程中，第一凸轮轴孔221的定位也会发生相应变化，调整第一凸轮轴孔221的过程中，第一主轴孔211的定位也会发生相应变化，因此常常产生顾此失彼的现象，直接影响镗模的定位精度。其次，如图4和图5所示，上述两个镗模支架2中间的凸轮轴套架3包括铸造支撑座31和设于支撑座31上方的框架32，该框架32为锡青铜框架，由于锡青铜的刚度较差，因此框架32在螺栓连接时容易出现把接变形，并在定位调整过程中容易因碰撞受损，影响镗模的调整精度和使用寿命。最后，如图I所示，上述镗模包括两个主轴套架4和两个凸轮轴套架3，这使得镗杆分段的长径比较大，造成镗杆的定位难度较大，无法保证长径比较大的发动机机体的精度要求。有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的镗模的镗模支架结构进行进一步的优化设计，增强镗模支架对工件的定位调整精度
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，该镗模镗模支架对工件的定位调整精度较高。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述镗模支架的镗模。为解决上述技术问题，本发明提供一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架， 所述镗模支架上设有第一主轴孔和设于所述第一主轴孔内侧上方的第一凸轮轴孔；所述镗模支架包括相对独立调整定位的第一部分和第二部分，所述第一主轴孔设于所述第一部分，所述第一凸轮轴孔设于第二部分。优选地，所述第一部分和所述第二部分对接，二者的对接面包括水平面和斜面，所述斜面垂直于所述第一主轴孔圆心和所述第一凸轮轴孔圆心的连线，所述水平面设于所述第一主轴孔的内侧、所述第一凸轮轴孔的下方。优选地，所述斜面经过第一主轴孔圆心和第一凸轮轴孔圆心的连线的中点；并且水平面关于第一凸轮轴孔的竖直中心线为非对称水平面，水平面沿内外方向较长的部分设于所述中心线的内侧，较短的部分设于所述中心线的外侧，且较短部分的外沿连接斜面的内沿。优选地，所述第一部分和所述第二部分的对接面还包括竖直面，所述竖直面的上沿、下沿分别连接所述斜面的下沿、所述水平面的外沿。优选地，所述第一部分、所述第二部分通过向上旋拧的第一螺钉组件和向下旋拧的第二螺钉组件连接。本发明提供一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，其包括相对独立调整定位的第一部分和第二部分，第一主轴孔设于第一部分，第一凸轮轴孔设于第二部分。采用这种结构，由于镗模支架的第一部分和第二部分能够相对独立地调整定位， 使得在对镗床的镗杆进行定位调整过程中，调整第一主轴孔内的位置时，设于第二部分上的第一凸轮轴孔的位置不会受到影响；调整第一凸轮轴孔的位置时，设于第一部分上的主轴孔不会受到影响，即调整定位过程中二者不会发生干涉，相比较现有技术中的整体式镗模支架来说，这种分体式镗模支架能够提高对第一主轴孔和第一凸轮轴孔的定位精度，进而增强了镗杆在镗孔过程中的加工精度，以保证生产出精度较高的发动机机体。本发明还提供一种用于加工发动机机体的镗模，包括底座；其特征在于，还包括两个如上所述的镗模支架，两个所述镗模支架分别设于所述底座的前后两端。优选地，所述底座在两个所述镗模支架之间连接有凸轮轴套架，所述凸轮轴套架包括支撑座和连接于所述支撑座上方的框架，所述框架为高碳钢框架，所述框架设有第二凸轮轴孔。优选地，所述第二凸轮轴孔的周壁为镀铜的周壁。优选地，两个所述镗模支架之间设有至少三个主轴套架和至少三个凸轮轴套架， 所述主轴套架和所述凸轮轴套架均与所述底座连接。优选地，所述主轴套架和所述凸轮轴套架的数目均为三个。由于上述镗模支架具有上述技术效果，因此，包括该镗模支架的镗模也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。
图I为现有技术中的镗模的结构示意图；图2为图I所示的镗模的镗模支架的侧视图；图3分别为图2中F-F向剖视图；图4和图5分别为图I所示的镗模的凸轮轴套架的左视图和主视图；图6为本发明所提供镗模的一种具体实施方式
的结构示意图；图7为本发明所提供的镗模的镗模支架的一种具体实施方式
的结构示意图；图8分别为图7中F-F向剖视图；图9和图10分别为图6所示的镗模的凸轮轴套架的左视图和主视图。其中，图I-图10中的附图标记与部件名称之间的对应关系为底座I ;镗模支架2 ;第一部分21 ;第二部分22 ;对接面23 ;第一螺栓组件24 ;第二螺栓组件25 ;第一主轴孔211 ;第一凸轮轴孔221 ;水平面231 ;斜面232 ;竖直面233 ；凸轮轴套架3 ;支撑座31 ;框架32 ;第二主轴孔311 ;第二凸轮轴孔321 ；主轴套架4 ;第三主轴孔41。
具体实施例方式本发明的核心为提供一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，该镗模镗模支架对工件的定位调整精度较高。本发明的另一核心为提供一种包括上述镗模支架的镗模。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图7至图8，图7为本发明所提供的镗模的镗模支架的一种具体实施方式
的结构示意图；图8分别为图7中F-F向剖视图。在一种具体实施方式
中，如图7-8所示，本发明提供一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，镗模支架2是镗模最重要的支撑部件，用于对镗床的镗杆进行定位调整， 该镗模支架2为包括第一部分21和第二部分22的分体式结构，第一部分21设有第一主轴孔211，第二部分22设有第一凸轮轴孔221，第一凸轮轴孔221位于第一主轴孔211的内侧上方，第一部分21和第二部分22能够相对独立调整定位。采用这种结构，由于镗模支架2的第一部分21和第二部分22能够相对独立地调整定位，使得在对镗床的镗杆进行定位调整过程中，调整第一主轴孔211内的位置时，设于第二部分22上的第一凸轮轴孔221的位置不会受到影响；调整第一凸轮轴孔221的位置时，设于第一部分21上的主轴孔211不会受到影响，即调整定位过程中二者不会发生干涉， 相比较现有技术中的整体式镗模支架2来说，这种分体式镗模支架2能够提高对第一主轴孔211和第一凸轮轴孔221的定位精度，进而增强了镗杆在镗孔过程中的加工精度，以保证生产出精度较高的发动机机体。在具体的方案中，如图7和图8，上述镗模支架2的第一部分21和第二部分22对接，二者的对接面23包括水平面231和斜面232，斜面232垂直于第一主轴孔211圆心和第一凸轮轴孔221圆心的连线，水平面231设于第一主轴孔211的内侧、第一凸轮轴孔221的下方。采用这种结构的镗模支架2，可以采用如下方式对镗杆进行定位
首先，可以先通过调整镗模支架2的第一部分21的位置实现对第一主轴孔211在 X轴和Y轴上的准确定位；然后，通过调整第二部分22在X轴的位移来调整第一凸轮轴孔221的水平位置， 具体地，可以采用将第二部分22相对于第一部分21在斜面232方向的滑动实现凸轮轴孔在X轴上的定位。由于第一凸轮轴孔221通常设置于第一主轴孔211的内侧斜向上45°的位置，因此将第一部分21和第二部分22的对接斜面232设置在垂直于第一主轴孔211圆心和第一凸轮轴孔221圆心连线的位置，使得在任意竖直平面内，斜面232与竖直平面交叉形成的斜线在以第一主轴孔211圆心为原点的坐标系中的斜率为1，即第二部分22相对于第一部分21在斜面232方向的滑动过程中，第一主轴孔221的水平坐标与竖直坐标变化相同，使得第一凸轮轴孔221的调整定位过程简单、方便和准确。更具体地，上述第一部分21 和第二部分22的斜面232均可以采用研磨的方式配合，以增加斜面232的光洁度，进一步保证定位调整的精度。最后，通过调整第二部分22在Y轴的位移来调整凸轮轴孔的高度。具体地，可以在第一部分21和第二部分22的对接水平面231的间隙内设置调整垫，当需要增大第一凸轮轴孔221的高度时，更换高度稍大一点的调整垫；当需要减小第一凸轮轴孔221的高度时， 可以通过研磨减小当前调整垫的高度来实现对第一凸轮轴孔221高度的微调。由上述工作过程可以看出，采用上述整体平切、局部斜切的分体式镗模支架2能够实现第一主轴孔211和第一凸轮轴孔221的相对独立地调整定位，大大提高了镗模支架 2的定位精度。此外，由于上述第一凸轮轴孔221设于第一主轴孔211的内侧上方，并且镗模支架 2在第一主轴孔211的内侧设置有主轴承，因此将水平面231设于第一主轴孔211的内侧、 第一凸轮轴孔221的下方也充分考虑了空间布局的需要，使得分体式镗模支架2既能保证对第一主轴孔211和第一凸轮轴孔221的相对独立地定位调整，又尽可能地局部运动灵活。需要说明的是，以上针对第一部分21和第二部分22对接的镗模支架2的工作过程进行了详细描述，事实上，上述镗模支架2并不仅限于包括对接的第一部分21和第二部分22，二者也可以采用非对接的其他连接方式。更具体地，上述斜面232可以经过第一主轴孔211圆心和第一凸轮轴孔221圆心的连线的中点，并且水平面231关于第一凸轮轴孔221的竖直中心线为非对称水平面，沿内外方向较长的部分设于中心线的内侧，较短的部分设于中心线的外侧，且较短部分的外沿连接斜面232的内沿。采用这种结构，上述斜面232经过两孔圆心连线的中点镗模支架使得在定位调整过程中，第一部分21和第二部分22的受力更加均衡，运动更加平稳；此外，水平面231中较短部分连接斜面232使对接面32的整体尽量对称设于第一凸轮轴孔221的竖直中心线的两侧，减小了定位调整过程中第一部分21和第二部分22产生的震动，进一步保证了镗模支架调整的精度。需要说明的是，本文中出现的方位词“前”、“后”分别指的是图I和图6中从左到右、从右到左的方向；方位词“内”、“外”分别指的是图2和图7中从左到右、从右到左的方向；“X轴”、“Y轴”分别指的是图2和图7中左右延伸的方向、上下延伸的方向；应当理解， 这些方位词是以说明书附图为基准设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
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在更进一步的方案中，上述镗模支架2的第一部分21和第二部分22的对接面23 还可以包括竖直面233，竖直面233的上沿、下沿分别连接斜面232的下沿、水平面231的外沿。采用这种结构，使得调整第二部分22的竖直高度时，能够具体通过将第二部分22 沿竖直平面向上滑动，为竖直调整第一凸轮轴孔221的位置提供一定的导向作用，避免已经调整好的X轴位置再发生改变，进一步保证第一凸轮轴孔221的定位精度。还可以进一步设置上述分体式镗模支架2的第一部分21和第二部分22的具体连接方式。具体的方案中，如图8所示，上述第一部分21、第二部分22通过向上旋拧的第一螺钉组件24和向下旋拧的第二螺钉组件25连接。通过两组相反方向旋拧的螺钉组件连接第一部分21和第二部分22，能够使镗模支架2具有更好的强度，进一步保证镗模支架2对主轴孔和凸轮轴孔的定位准确度。当然，上述第一部分21和第二部分22还可以采用其他方式进行固定连接。请参考图6，图6为本发明所提供用于加工发动机机体的镗模的一种具体实施方式
的结构示意图。如图6所示，本发明还提供一种用于加工发动机机体的镗模，包括底座I ;还包括两个如上所述的镗模支架2，两个镗模支架2分别设于底座I的前后两端。由于上述镗模支架2具有上述技术效果，因此，包括该镗模支架2的镗模也应当具有如上所述的技术效果，在此不再赘述。请参考图9和图10，图9和图10分别为图6所示的镗模的凸轮轴套架的左视图和主视图。还可以进一步设置上述镗模的其他具体结构形式。在另一种具体实施方式
中，由于发动机的主轴和凸轮轴的长径比较大，因此上述镗模在两个镗模支架2之间还可以设有主轴套架4和凸轮轴套架3，分别用于进一步支撑镗杆，确保镗杆定位准确。凸轮轴套架3包括支撑座31和连接于支撑座31上方的框架32，该框架32可以为高碳钢框架，支撑座31上设有第二主轴孔311，高碳钢框架32设有第二凸轮轴孔321。采用这种结构，由于高碳钢具有较大的强度和刚度，因此这种框架32在对第二凸轮轴孔321的调整定位过程中具有刚度和强度较大、不易变形的特点，提高了对第二凸轮轴孔321调整定位的准确性。具体地，可以采用65Mn高碳钢材料作为框架32的主要材料， 当然，上述高碳钢框架还可以采用其他材料的高碳钢。更具体的方案中，上述高碳钢框架的第二凸轮轴孔321的周壁为镀铜的周壁。采用这种结构，由于铜具有较好的溶油性，因此，当刚度和强度较大的凸轮轴套架 3实现对凸轮轴孔的整体定位调整之后，第二凸轮轴孔321的镀铜周壁能够避免凸轮轴套架3与镗杆的干摩擦，减小了凸轮轴套架3和镗杆的磨损，进一步提高凸轮轴套架3的工作稳定性。还可以进一步设置上述镗模的主轴套架4和凸轮轴套架3的具体数目。在另一种具体实施方式
中，如图6所示，上述镗模的两个镗模支架2之间设有至少三个主轴套架4，主轴套架4上设有用于定位镗杆的第三主轴孔41。上述镗模还包括至少三个凸轮轴套架3，主轴套架4和凸轮轴套架3均与底座I连接。采用这种结构，通过适当增加主轴套架4和凸轮轴套架3的数量，减小了各个镗杆分段的长径比，相比较现有技术中仅包括两个主轴套架4和两个凸轮轴套架3的镗模来说， 增加了主轴孔定位和凸轮轴孔定位的精度，进一步保证了镗床加工的精度。具体地，上述主轴套架4和凸轮轴套架3的数目均为三个。由于主轴套架4和凸轮轴套架3的数量越多，主轴孔和凸轮轴孔的定位调整过程越复杂，因此，以提高定位精度为目的增加主轴套架4和凸轮轴套架3时，同时要考虑定位调整的可操作性。选取数目三个的主轴套架4和凸轮轴套架3，与仅包括两个主轴套架4和两个凸轮轴套架3的镗模相比，大大提高了镗模支架2的定位调整精度；与包括四个或更多数目的主轴套架4和凸轮轴套架3的镗模相比，使主轴孔和凸轮轴孔的定位调整过程并不复杂，具有较强的可操作性。当然，上述镗模并不仅限于包括三个主轴套架4和三个凸轮轴套架3，还可以包括其他数目的主轴套架4和凸轮轴套架3。以上对本发明所提供的一种用于加工发动机机体的镗模及其镗模支架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上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。
权利要求
1.一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，所述镗模支架(2)上设有第一主轴孔(211)和设于所述第一主轴孔(211)内侧上方的第一凸轮轴孔(221);其特征在于，所述镗模支架(2)包括相对独立调整定位的第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一主轴孔 (211)设于所述第一部分(21)，所述第一凸轮轴孔(221)设于第二部分(22)。
2.根据权利要求I所述的用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，其特征在于，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)对接，二者的对接面(23)包括水平面(231)和斜面 (232)，所述斜面(232)垂直于所述第一主轴孔(211)圆心和所述第一凸轮轴孔(221)圆心的连线，所述水平面(231)设于所述第一主轴孔(211)的内侧、所述第一凸轮轴孔(221)的下方。
3.根据权利要求2所述的用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，其特征在于，所述斜面(232)经过第一主轴孔(211)圆心和第一凸轮轴孔(221)圆心的连线的中点；并且水平面(231)关于第一凸轮轴孔(221)的竖直中心线为非对称水平面(232)，水平面(231)沿内外方向较长的部分设于所述中心线的内侧，较短的部分设于所述中心线的外侧，且较短部分的外沿连接斜面(232)的内沿。
4.根据权利要求3所述的用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，其特征在于，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)的对接面(23)还包括竖直面(233)，所述竖直面(233) 的上沿、下沿分别连接所述斜面(232)的下沿、所述水平面(231)的外沿。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，其特征在于，所述第一部分(21)、所述第二部分(22)通过向上旋拧的第一螺钉组件(24)和向下旋拧的第二螺钉组件(25)连接。
6.一种用于加工发动机机体的镗模，包括底座(I);其特征在于，还包括两个如权利要求1-5任一项所述的镗模支架(2)，两个所述镗模支架(2)分别设于所述底座(I)的前后两端。
7.根据权利要求6所述的用于加工发动机机体的镗模，其特征在于，所述底座(I)在两个所述镗模支架(2)之间连接有凸轮轴套架(3)，所述凸轮轴套架(3)包括支撑座(31)和连接于所述支撑座(31)上方的框架(32)，所述框架(32)为高碳钢框架，所述框架(32)设有第二凸轮轴孔(321)。
8.根据权利要求7所述的用于加工发动机机体的镗模，其特征在于，所述第二凸轮轴孔(321)的周壁为镀铜的周壁。
9.根据权利要求6-8任一项所述的用于加工发动机机体的镗模，其特征在于，两个所述镗模支架(2)之间设有至少三个主轴套架(4)和至少三个凸轮轴套架(3)，所述主轴套架 ⑷和所述凸轮轴套架⑶均与所述底座⑴连接。
10.根据权利要求9所述的用于加工发动机机体的镗模，其特征在于，所述主轴套架(4)和所述凸轮轴套架(3)的数目均为三个。
全文摘要
本发明公开了一种用于加工发动机机体的镗模的镗模支架，所述镗模支架(2)上设有第一主轴孔(211)和设于所述第一主轴孔(211)内侧上方的第一凸轮轴孔(221)；所述镗模支架(2)包括相对独立调整定位的第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一主轴孔(211)设于所述第一部分(21)，所述第一凸轮轴孔(221)设于第二部分(22)。采用这种结构，相比较现有技术中的整体式镗模支架来说，能够提高对第一主轴孔和第一凸轮轴孔的定位精度，进而增强了镗杆在镗孔过程中的加工精度，以保证生产出精度较高的发动机机体。本发明还提供一种镗模，其包括底座和上述镗模支架，具有相应的技术效果。
文档编号B23B41/12GK102581636SQ20121006432
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者刘国千, 王雪峰, 白林坡, 陈琳 申请人:潍柴动力股份有限公司