一种用来加工曲轴油孔的机床的制作方法
【专利摘要】一种用来加工曲轴油孔的机床，包括床身及用于装夹曲轴的夹具，床身上部设有导轨和工作台，在工作台左、右侧的导轨上分别设能沿导轨移动的执行装置，执行装置由控制装置控制，靠驱动电机带动钻头转动，靠步进电机实现进给，工作台上设固装有钻模套的钻模架，钻模套上设有供钻头穿过的导向通孔，导向通孔的轴线与安装在执行机构上的钻头的轴线重合，导向通孔的孔径与钻头的最大工作外径一致，工作过程中钻头穿过导向通孔后开始钻孔，增加钻头的轴向刚性，该机床在一次装夹、定位的情况下可完成对曲轴两侧油孔的同时加工，减少多次夹装带来的定位误差，同时提高了生产效率，减小加工位置误差，确保加工油孔的圆周度。
【专利说明】一种用来加工曲轴油孔的机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工机床的【技术领域】，具体地说是一种用来加工曲轴上的油 孔的机床。
【背景技术】
[0002]曲轴是柴油机械的重要零部件之一，曲轴的各轴颈在很高的比压下作高速旋转运 动，是轴承和轴颈受到强烈的摩擦，为保证曲轴的使用寿命和工作的可靠性，曲轴上要设置 润滑油道，来将润滑油送到其与轴承摩擦表面上去。
[0003]曲轴上的油孔为细长孔且与轴线成一定的角度，加工比较困难。通常采用摇臂钻 加工斜油孔，但是其加工效率低，位置尺寸误差大，而且钻头还容易折断，不能很好地满足 生产加工的实际需要。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有的曲轴油孔加工过程中存在的上述问题，提供了 一种用来加工曲轴油孔的机床。
[0005]为解决其技术问题本实用新型所采取的技术方案是:一种用来加工曲轴油孔的机 床，包括床身及用于装夹曲轴的夹具；在床身上部设有导轨和工作台，夹具安装在工作台 上；导轨在工作台的左右两侧均有设置；在工作台左、右侧的导轨上分别设有能沿左侧导 轨或者右侧导轨移动的执行装置；所述执行装置包括支承座及安装在支承座上的驱动电 机、步进电机、皮带轮、六角传动轴、转动轴、钻夹头、钻头、齿带轮、进给齿轮、进给轴、齿带 轮轴；沿转动轴的轴线方向设置六角通孔；沿进给轴的轴线方向设置通孔，并在进给轴的 外圆周面的部分侧壁上沿轴线方向设置进给齿；驱动电机与皮带轮之间通过皮带联接，皮 带轮与六角传动轴的左端配合；转动轴的左端通过轴承轴向固定安装在进给轴的通孔内； 六角传动轴穿入进给轴的通孔内，六角传动轴的右端伸入转动轴的六角通孔内；在转动轴 的右端固定安装钻夹头，钻夹头上安装钻头；执行装置的移动方向与曲轴的装夹方向相倾 斜且与相对应的钻头的轴线方向相垂直；步进电机与齿带轮之间通过齿带联接，齿带轮通 过齿带轮轴联接进给齿轮，进给齿轮与进给轴上的进给齿啮合；还包括控制装置，控制装置 连接到驱动电机和步进电机。
[0006]曲轴上的油孔与曲轴的轴线方向呈一定角度倾斜，曲轴装夹在夹具上时，钻头的 轴线方向与曲轴轴线之间的倾斜角度即为待钻油孔与曲轴轴线之间的倾斜角度；因为执行 装置的移动方向与曲轴的装夹方向相倾斜且与相对应的钻头的轴线方向相垂直，所以加工 出的位于工作台同一侧的各油孔的轴线与上述的曲轴轴线之间的倾斜角度是一致的。
[0007]床身上布置用于对执行装置进行导向的导轨，两执行装置分别位于工作台上的夹 具两侧，在夹具的两侧方向上均可加工油孔，因而一次装夹、定位的情况下可完成对两侧油 孔的同时加工，减少多次夹装带来的定位误差，同时提高了生产效率。
[0008]进一步，分别对应设置在工作台的左、右侧的执行装置，在床身上设用来驱动所述执行装置沿导轨滑动的动力机构一。
[0009]通过动力机构一驱动执行装置沿导轨滑动，从而实现对不同轴颈段上的油孔的加工。
[0010]进一步,所述的动力机构一为固定在床身上的传动电机,传动电机的转轴联接丝 杆，在所述的支承座上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接。
[0011]通过传动电机与丝杠的配合驱动执行装置沿导轨的轴向滑动，对曲轴的不同轴颈 段上的油孔进行加工；支承座上固连有螺母，螺母与丝杆形成螺纹副，从而通过传动电机驱 动丝杠正转、反转或者停止，以控制执行装置的位置。
[0012]进一步，在工作台上，位于夹具左右两侧的位置处分别设置钻模架轨，钻模架轨上 设置能沿其移动的钻模架，钻模架的移动方向与曲轴的装夹方向一致，钻模架上固装有钻 模套，钻模套上设有供钻头穿过的导向通孔，导向通孔的轴线与安装在执行机构上的钻头 的轴线重合，导向通孔的孔径与钻头的最大工作外径一致。
[0013]在夹具的两侧各自设置钻模架，工作过程中使设置在工作台上的两执行装置上的 钻头分别穿过钻模套上的导向通孔，以增加钻头的刚性，避免使加工出的油孔成为偏孔或 者歪孔。
[0014]进一步，所述钻模套采用硬质合金材料制成。
[0015]进一步，分别对应设置在夹具的左、右侧的钻模架，在工作台上设用来驱动所述钻 模架沿所述钻模架轨滑动的动力机构二。
[0016]通过动力机构二驱动钻模架沿钻模架轨移动，从而保证在执行装置沿导轨移动 时，钻模架能沿钻模架轨移动，也就是说在不同轴颈段上加工油孔时，通过移动钻模架来确 保钻头始终能穿过钻模套上的导向通孔。
[0017]进一步，所述的动力机构二为固定在工作台上的传动电机，传动电机的转轴联接 滚珠丝杆，在所述的钻模架上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接。
[0018]进一步，所述控制装置还连接到所述动力机构一中的传动电机和所述动力机构二 中的传动电机。
[0019]本实用新型的有益效果是:提高了生产效率，减小了加工位置误差，确保了所加工 油孔的圆周度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型俯视方向的结构示意图；
[0021]图2为主视方向上钻模架与工作台配合的结构示意图；
[0022]图3为执行装置的结构示意图；
[0023]图4为执行装置中的传动原理示意图；
[0024]图中:I床身，11导轨，12动力机构一，2工作台，21夹具，22钻模架，23钻模架轨， 24钻模套，25动力机构二，26导向通孔，3执行装置，31支承座，32驱动电机，321皮带轮， 322六角传动轴，323转动轴，324钻夹头，325钻头，326六角通孔，33步进电机，331齿带轮， 332进给齿轮，333进给轴，334齿带轮轴，335进给齿，4控制装置，5曲轴。
【具体实施方式】[0025]以下是结合附图对本实用新型作出的进一步说明。
[0026]如图1和图2所示，一种用来加工曲轴油孔的机床，包括床身I及用于装夹曲轴5 的夹具21 ;在所述床身I上部设有导轨11和工作台2，所述夹具21安装在所述工作台2上， 所述夹具21为现有生产实践中所使用的已知夹具；
[0027]在所述工作台2上的夹具21的左右两侧分别设置钻模架轨23 ;所述钻模架轨23 上设置能沿其移动的钻模架22，所述钻模架22的移动方向与曲轴5的装夹方向一致；所述 钻模架22上固装有钻模套24，所述钻模套24采用硬质合金材料制成；所述钻模套24上设 有供钻头325穿过的导向通孔26，所述导向孔26的轴线方向与钻头325的轴线方向一致， 所述导向孔26的孔径与钻头325的最大工作外径一致。在所述夹具21的两侧各自设置所 述钻模架22，工作过程中使钻头325穿过所述钻模套24上的导向通孔26，以增加钻头325 的轴向刚性，来避免使加工出的油孔成为偏孔或者歪孔。
[0028]分别对应设置在所述夹具21的左侧和右侧的所述钻模架22，在所述工作台2上 设有用来驱动所述钻模架22沿所述钻模架轨23滑动的动力机构二 25 ;所述的动力机构二 25的形式可以为固定在所述工作台2上的传动电机，且传动电机的转轴联接滚珠丝杆，同 时在所述的钻模架22上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接；通过传动电机与 滚珠丝杠的配合驱动钻模架22沿钻模架轨移动动；钻模架22上固连有螺母，螺母与滚珠丝 杆形成螺纹副，从而通过传动电机驱动滚珠丝杠正转、反转或者停止，以控制钻模架22的 位置，进而使固装在钻模架22上的钻模套24的导向通孔26对应在不同轴颈段处。
[0029]所述导轨11在所述工作台2的左右两侧均有设置；在所述工作台2左侧和右侧的 导轨11上分别设有能沿左侧导轨或者右侧导轨移动的执行装置3。
[0030]如图3和图4所示，所述执行装置3包括支承座31及安装在该支承座31上的驱 动电机32、步进电机32、皮带轮321、六角传动轴322、转动轴323、钻夹头324、钻头325、齿 带轮331、进给齿轮332、进给轴333、齿带轮轴334 ;沿所述转动轴323的轴线方向设置六角 通孔326 ;沿所述进给轴333的轴线方向设置通孔，并在所述进给轴333的外圆周面的部分 侧壁上沿其轴线方向设置进给齿335 ;所述驱动电机32与所述皮带轮321之间通过皮带联 接，所述皮带轮321与所述六角传动轴322的左端配合；所述转动轴323的左端通过轴承轴 向固定安装在所述进给轴333的通孔内，即轴承的外圈的外表面与通孔的内表面之间采取 过盈配合,轴承的内圈的内表面与转动轴323的外圆周面之间采取过盈配合；所述六角传 动轴322穿入所述进给轴333的通孔内，所述六角传动轴322的右端伸入所述转动轴323 的六角通孔326内；在所述转动轴323的右端固定安装所述钻夹头324，所述钻夹头324上 安装钻头325 ;所述步进电机33与所述齿带轮331之间通过齿带联接，所述齿带轮331通 过所述齿带轮轴334联接所述进给齿轮332，所述进给齿轮332与所述进给轴333上的所述 进给齿335啮合；所述的两个执行装置3沿对应导轨11的移动方向与曲轴5的装夹方向相 倾斜且与相对应的钻头325的轴线方向相垂直。
[0031]曲轴5上的油孔与曲轴5的轴线方向呈一定角度倾斜，曲轴5装夹在所述夹具21 上时，分别安装在两个执行装置3上的钻头325的轴线方向各自与曲轴轴线之间的倾斜角 度即为各自对应的待钻油孔与曲轴轴线之间的倾斜角度；因为执行装置3的移动方向与曲 轴5的装夹方向相倾斜且与相对应的钻头325的轴线方向相垂直，所以加工出的位于所述 工作台2同一侧的各油孔的轴线与上述的曲轴轴线之间的倾斜角度是一致的。[0032]分别对应设置在所述工作台2的左侧及右侧的执行装置3，在所述床身I上设用来 驱动所述执行装置3沿所述导轨11滑动的动力机构一 12 ;所述的动力机构一 12的结构可 以选择为固定在所述床身I上的传动电机，传动电机的转轴联接丝杆，同时在所述的支承 座31上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接；所述支承座31上固连有螺母，螺 母与丝杆形成螺纹副，从而通过传动电机驱动丝杠正转、反转或者停止，以控制执行装置3 的位置，即通过传动电机与丝杠的配合驱动执行装置3沿所述导轨11的轴向移动，来对曲 轴的不同轴颈段上的油孔进行加工。
[0033]如图1所示，本实用新型还包括一控制装置4，所述控制装置4连接到所述驱动电 机32和步进电机33，其控制着所述驱动电机32的正转、反转及停止，同时也控制着所述步 进电机33的进给量及加工完油孔后退出时的旋转速度；所述控制装置4还连接到所述动 力机构一 12中的传动电机和所述动力机构二 25中的传动电机；在完成工件(即曲轴)的装 夹、对刀等初始工作后，通过对所述控制装置4编好的数控程序，即可自动完成所有工序的 加工。
[0034]以一侧的执行装置3而言:初始设置完成后(此时钻头325的轴线方向与导向通孔 26的轴线方向重合)，所述控制装置4控制所述驱动电机32正转，所述驱动电机32通过所 述六角传动轴322带动所述转动轴323正转，进而最终带动钻头325正转(因为所述六角传 动轴322的外表面与所述传动轴333的通孔的内表面不接触，所以不会使所述进给轴333 转动);同时所述控制装置4控制所述步进电机33迅速正转，从而带动所述进给齿轮332正 转，最终带动所述进给轴333沿其轴线方向移动，而使所述钻头325穿过所述导向通孔26 快速靠近待加工曲轴5，在所述钻头325的顶端接触到曲轴5外表面时，所述控制装置4控 制所述步进电机33正转的角位移量，也就是说控制钻头325的轴向进给量，开始钻孔；达 到所述控制装置4设定的钻孔时间后，所述控制装置4控制所述驱动电机32反转，最终带 动钻头325反转，同时所述控制装置4控制所述步进电机33迅速反转，进而带动所述进给 轴333沿其轴线方向反向移动使所述钻头325退出钻好的油孔，最终使所述钻头325退出 所述导向通孔26回到原始位置；此时，所述控制装置4同时控制所述动力机构一 12中的传 动电机和所述动力机构二 25中的传动电机工作，使所述执行装置3沿所述导轨11移动，而 将所述执行装置3送至下一待加工轴颈段，同时使所述钻模架22沿所述钻模架轨23移动， 使所述导向通孔26的轴线方向与钻头325的轴线方向重合，此时重复上述的工作步骤；待 加工完所有油孔后，所述控制装置4控制所述驱动电机32、所述步进电机33、所述动力机构 一 12中的传动电机及所述动力机构二 25中的传动电机工作，使所述执行装置3及所述钻 模架22回到初始位置。
[0035]需要说明的是，位于所述工作台2左右两侧的执行装置3是同时钻孔，同时退出钻 孔的，所以本实用新型在一次装夹、定位的情况下，可同时完成对两侧油孔的加工，减少多 次夹装带来的定位误差，同时提高了生产效率。
[0036]该用来加工曲轴油孔的机床的床身I四周均设有机床防护罩，上述的传动电机、 驱动电机、步进电机及防护罩等均为公知技术，此处不再赘述。
【权利要求】
1.一种用来加工曲轴油孔的机床，包括床身(I)及用于装夹曲轴(5)的夹具(21)，其特征是:在所述床身(I)上部设有导轨(11)和工作台(2)，所述夹具(21)安装在所述工作台(2)上；所述导轨(11)在所述工作台(2)的左右两侧均有设置；在所述工作台(2)左、右侧的导轨上分别设有能沿左侧导轨或者右侧导轨移动的执行装置(3)；所述执行装置(3)包括支承座(31)及安装在该支承座(32)上的驱动电机(32)、步进电机(33)、皮带轮(321)、六角传动轴(322)、转动轴(323)、钻夹头(324)、钻头(325)、齿带轮 (331)、进给齿轮(332)、进给轴(333)、齿带轮轴(334)；沿所述转动轴(323)的轴线方向设置六角通孔(326)；沿所述进给轴(333)的轴线方向设置通孔，并在所述进给轴(333)的外圆周面的部分侧壁上沿轴线方向设置进给齿(335)；所述驱动电机(32)与所述皮带轮(321)之间通过皮带联接；所述皮带轮(321)与所述六角传动轴(322)的左端配合；所述转动轴(323)的左端通过轴承轴向固定安装在所述进给轴(333)上的通孔内；所述六角传动轴(322)穿入所述进给轴(333)上的通孔内，所述六角传动轴(322)的右端伸入所述转动轴的六角通孔(326)内；所述转动轴(323 )的右端固定安装所述钻夹头(324 )，所述钻夹头(324 )上安装所述钻头(325)；所述执行装置(3)的移动方向与曲轴(5)的装夹方向相倾斜且与相对应的钻头(325) 的轴线方向相垂直；`所述步进电机(33 )与所述齿带轮(331)之间通过齿带联接；所述齿带轮(331)通过所述齿带轮轴(334 )联接所述进给齿轮(332 );所述进给齿轮(332)与所述进给轴(333)上的进给齿(335)啮合；还包括控制装置(4)，所述控制装置(4)连接到所述驱动电机(32)和所述步进电机(33)。
2.根据权利要求1所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:分别对应设置在所述工作台(2 )的左、右侧的执行装置(3 )，在所述床身(I)上设用来驱动所述执行装置(3 ) 沿所述导轨(11)移动的动力机构一(12)。
3.根据权利要求2所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:所述的动力机构 -(12)为固定在所述床身(I)上的传动电机，传动电机的转轴联接丝杆；在所述的支承座(31)上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:在所述工作台(2)上，位于夹具(21)左右两侧的位置分别设置钻模架轨(23)，所述钻模架轨(23)上设置能沿其移动的钻模架(22)，所述钻模架(22)的移动方向与曲轴(5)的装夹方向一致，所述钻模架(22)上固装有钻模套(24)，所述钻模套(24)上设有供钻头(325)穿过的导向通孔(26)，所述导向通孔(26)的轴线与安装在所述执行机构(3)上的钻头(325)的轴线重合，所述导向通孔(26)的孔径与所述钻头(325)的最大工作外径一致。
5.根据权利要求4所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:所述钻模套(24) 采用硬质合金材料制成。
6.根据权利要求4所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:分别对应设置在所述夹具(21)的左、右侧的钻模架(22)，在所述工作台(2)上设用来驱动所述钻模架(22) 沿所述钻模架轨(23 )移动的动力机构二( 25 )。
7.根据权利要求6所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:所述的动力机构二(25)为固定在所述工作台(2)上的传动电机，传动电机的转轴联接滚珠丝杆；在所述的钻模架(22)上具有与其固连的螺母，螺母与丝杆之间螺纹连接。
8.根据权利要求3所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:所述控制装置(4) 还连接到所述动力机构一(12)中的传动电机和所述动力机构二(25)中的传动电机。
9.根据权利要求7所述的一种用来加工曲轴油孔的机床，其特征是:所述控制装置(4) 还连接到所述动力机构一(12)中的传动电机和所述动力机构二(25)中的`传动电机。
【文档编号】B23B41/00GK203418139SQ201320470830
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】范云录 申请人:山东润源实业有限公司