发动机缸体斜油孔加工用防振结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机缸体斜油孔加工用防振结构，包括装夹机构和布置在床身上的加工进给机构，所述装夹机构与床身相互独立且相对在加工进给机构的进给前方。本实用新型在确保加工进给机构对装夹机构所装夹缸体工件进行可靠加工的前提下，有效消除了装夹机构与加工进给机构共振的现象，从而有利于提高并保障发动机缸体斜油孔的加工精度，所加工的发动机缸体斜油孔成型质量高。
【专利说明】发动机缸体斜油孔加工用防振结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机缸体的加工设备，具体是一种发动机缸体斜油孔加工用防振结构。
【背景技术】
[0002]发动机缸体上的斜油孔是发动机润滑油路的重要构成，其一端与发动机缸体上的主油道相通、另一端与装配于发动机缸体内的曲轴主轴承的油道相通，发动机在工作时，润滑机油经泵出、过滤后，从主油道沿着位于每一道主轴承隔臂墙中的斜油孔流至曲轴主轴承中，从而对做功的曲轴进行润滑。通过发动机润滑油路的工作机理可以清楚看出:发动机缸体上的斜油孔是加工在发动机缸体的曲轴主轴承隔臂墙中的。
[0003]然而，发动机缸体上的曲轴主轴承隔臂墙比较薄，且发动机缸体上的斜油孔属于小径深孔，从而使得发动机缸体上的斜油孔加工难度很大。这一加工难度主要表现在:缸体工件与加工进给机构(即主轴箱，通常为多轴箱)通过各自支撑结构布置在机床的同一床身上(即缸体工件由装夹机构装夹在床身上，加工进给机构由直线导轨副滑动装配在床身上)，由于加工进给机构是在动力源(即电动机等)的作用下实现相应进给加工的，动力源的动作必然使床身产生或重或轻的振动，无论床身的这种振动多么轻微，其直接作用在两个相对对象上(即被加工的缸体工件和进行进给加工的加工进给机构)，从而容易导致加工进给机构在缸体工件上所加工出的斜油孔发生偏位、窜孔等现象，进而直接影响所加工发动机缸体的斜油孔成型质量；此外,机床上的、加工发动机缸体斜油孔的加工进给机构的刀具处于悬臂布置，其在动力源的作用下会发生频繁的晃动，刀具的这种频繁晃动作用在发动机缸体上时，不仅难以在缸体工件的曲面上定位、钻入，而且钻入后也会进一步影响发动机缸体上的斜油孔成型质量。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述发动机缸体斜油孔结构的特殊性、以及现有加工设备的不足，提供一种能够有效防止、甚至杜绝加工振动，提高发动机缸体斜油孔成型质量的发动机缸体斜油孔加工用防振结构。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种发动机缸体斜油孔加工用防振结构，包括装夹机构和布置在床身上的加工进给机构，所述装夹机构与床身相互独立且相对在加工进给机构的进给前方。
[0006]进一步的，所述防振结构还包括、与装夹机构相互独立的导向机构，该导向机构主要由导向支座、导向杆和刀具导向架构成；所述导向支座固定在地面或床身上，在导向支座上设有夹持导向杆的限位套；所述导向杆为至少一根，导向杆的一端端部夹持在导向支座上的限位套内，导向杆的布置方向与加工进给机构的进给方向相平行，导向杆与加工进给机构形成滑动装配；所述刀具导向架滑动装配在导向杆上，刀具导向架通过轴承与加工进给机构的刀具刀杆/轴部装配连接。
[0007]再进一步的，所述导向机构还包括有、呈L形结构的刀具导向套，所述刀具导向套的一端固定在刀具导向架上、另一端设有加工进给机构的刀具穿装孔，所述穿装孔悬置在刀具导向架的前方，加工进给机构的刀具刀杆以间隙或滚动轴承方式穿装在刀具导向套的穿装孔内。
[0008]再进一步的，所述导向机构的导向杆通过固定在加工进给机构上的导杆活套与加工进给机构形成滑动装配。
[0009]更进一步的，所述导向机构的导向杆非夹持端设有限位块。
[0010]进一步的，所述加工进给机构通过直线导轨副布置在床身上，该直线导轨副的布置方向与加工进给机构的进给方向相平行。
[0011]再进一步的，所述加工进给机构主要由多轴箱、装配在多轴箱各主轴上的刀具、给多轴箱输入动力的电动机构成。
[0012]进一步的，所述装夹机构主要由固定在地面上的装夹支座和固定在装夹支座上的装夹平台构成，所述装夹平台上至少具有定位、锁紧缸体工件的锁紧机构。
[0013]再进一步的，所述装夹机构的装夹平台与加工进给机构的进给方向形成倾斜夹角、且0° <倾斜夹角<90°。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]1.通过将装夹缸体工件的装夹机构与装配加工进给机构的床身以独立且相对的方式设置，在确保加工进给机构对缸体工件进行可靠加工的前提下，有效消除了装夹机构与加工进给机构共振的现象，从而有利于提高并保障发动机缸体斜油孔的加工精度，所加工的发动机缸体斜油孔成型质量高；
[0016]2.通过增设的、对加工进给机构的进给形成导向的导向机构，不仅有利于保障了加工进给机构在加工进给过程中的运行可靠性和稳定性，而且对加工进给机构的刀具形成了可靠的承托、导向，从而减小、甚至消除了加工进给机构在加工进给过程中刀具的频繁晃动，既确保了刀具在缸体工件的曲面上可靠定位、钻入，又有效控制、甚至杜绝了刀具在加工进给过程中的振动，从而进一步提高并保障了发动机缸体斜油孔的加工精度，所加工缸体工件的合格率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018]图1是本实用新型的一种结构示意图。
[0019]图中代号含义:1 一装夹机构；11 一装夹支座；12—装夹平台；2—加工进给机构；21—多轴箱；22—电动机；23—直线导轨副；24—导杆活套；25—主轴；26—刀具；3—床身；4一导向机构；41—导向支座；42 —导向杆；43 —限位套；44一限位块；45 —刀具导向架；46—刀具导向套；5—缸体工件；α —倾斜夹角。
【具体实施方式】
[0020]参见图1:本实用新型为发动机缸体斜油孔加工用的防振结构，即专门用于发动机缸体斜油孔加工的防振机床。其包括装夹机构1、加工进给机构2、床身3和导向机构4，现将各部分的具体结构及它们的连接、位置关系详述如下。
[0021]装夹机构I主要由固定在地面上的装夹支座11和固定在装夹支座11上的装夹平台12构成，装夹平台12上设置有定位销、定位板和液/气压锁紧机构(通常由液/气压缸、铰接在液/气压缸活塞杆上的“Z”形马崽、铰接在马崽中部的支座构成)等，发动机缸体(下称缸体工件)通过装夹平台12上的定位、锁紧机构稳固装夹在装夹平台12上，缸体工件5上的斜油孔预设加工位置朝向下述的加工进给机构2。由于下述加工进给机构2的加工进给方向是水平的，而缸体工件5上的斜油孔又为斜孔布置，基于此，要求前述装夹机构I上的装夹平台12在装夹支座11上朝向加工进给机构2以倾斜方式布置，即装夹平台12与加工进给机构2的加工进给方向(水平方向)形成倾斜夹角α，这也就决定了倾斜角度α的取值须>0°且<90°，在该区间范围内的具体取值应根据具体所加工缸体工件的型号及结构而确定，通常前述区间范围内的取值为48?49°时，能够满足大部分缸体工件的加工需求。前述装夹机构I与下述的床身3相互独立，即二者之间不能形成任何连接固定，且为了确保下述加工进给机构2能够对装夹机构I所装夹的缸体工件5进行可靠加工，装夹机构I的固定位置相对在加工进给机构2的加工进给正前方。
[0022]加工进给机构2主要由多轴箱21、装配在多轴箱21内的多根主轴25(通常对应缸体工件5上的斜油孔数量及预设位置)、对应并装配在各主轴25上的刀具26、给多轴箱21输入动力的电动机22构成。加工进给机构2的底部通过两至三条直线导轨副23水平布置在床身3 (床身3固定在地面上)顶面，由于加工进给机构2的水平进给要求，因而加工进给机构2与床身3之间的直线导轨副23的布置方向与加工进给机构2的进给方向相平行。在动力源(如电动机)输出动力的推、拉作用下，加工进给机构2通过直线导轨副23在床身3上作相应的前进、后退位移，进而通过刀具26对前方装夹机构I所装夹的缸体工件5实现相应的加工。加工进给机构2的具体动作是:电动机22通过输出轴向多轴箱21内输入动力，在多轴箱21内的中间齿轮作用下，各主轴25旋转动作，进而带动它们各自所装配连接的刀具26旋转动作。
[0023]导向机构4与装夹机构I相互独立、与加工进给机构2形成装配。导向机构4主要由导向支座41、导向杆42、刀具导向架45和刀具导向套46构成。其中，导向支座41固定在装夹机构I与床身3之间的地面上(即导向支座41固定在加工进给机构2的进给前方，当然也可以将导向支座41固定在加工进给机构2前方的床身3上)，导向支座41的高度小于加工进给机构2的主轴25至地面的垂直距离，即导向支座41的高度应低于装配在床身3上加工进给机构2的主轴25位置；导向支座41的后侧面(即朝向加工进给机构2的面)通过螺栓等部件连接有多个(根据导向杆42数量确定)、且每个匹配各自导向杆41前端尺寸轮廓的限位套43，各限位套43用于对应夹持各自导向杆42的前端，因而要求各限位套43在导向支座41上的位置须对应加工进给机构2装配导向杆42的位置；为了避免导向支座41对装夹机构I的装夹空间造成干扰、同时使整个机床结构的紧凑化，导向支座41的前侧面上部为斜面结构，最好使导向支座41的前侧斜面的延长面与装夹机构I的装夹平台12延长面形成垂直。导向杆42的数量通常为两至四根；各导向杆42的一端(后端，即导向杆42的非夹持端)分别对应穿装在加工进给机构2的多轴箱21内、与多轴箱21内所设置的对应导杆活套24通过直线轴承等形成滑动装配(导杆活套24是固定于多轴箱21内的)，多轴箱21内的导向杆42端部设置有防止与导杆活套24滑脱的限位块44 ;各导向杆42的另一端(前端，即导向杆42的夹持端)处在加工进给机构2的多轴箱21前侧外部、对应插装在导向支座41上的各自限位套43内，由导向支座41上的各限位套43对应夹持各导向杆42，对它们形成夹持固定(在加工状态时处于夹持固定，非加工状态时可以松开脱离)，要求导向杆42的布置方向与加工进给机构2的进给方向相平行。刀具导向架45呈立式的“Z”形状，刀具导向架45的下端设有各导向杆42的穿装孔、上端设有加工进给机构2各主轴25的穿装孔，刀具导向架45的下端通过直线轴承等滑动装配在、加工进给机构2的多轴箱21前侧外部的各导向杆42上，刀具导向架45的上端通过滚动轴承等与加工进给机构2的多轴箱21前侧外部的各主轴25 (当然，也可以是各刀具的刀杆)装配连接，以此对加工进给机构2的各悬臂主轴25形成承托，减小动作过程中的晃动。刀具导向套46呈倒扣的“L”形结构，其弯折端处在前方，刀具导向套46的后端通过螺栓等紧固件固定在刀具导向架45的前侧、前端设有加工进给机构2各刀具26的穿装孔，即刀具导向套46上的穿装孔悬置在刀具导向架45的前方，加工进给机构2的刀具刀杆以不影响旋转动作的细微间隙(或滚动轴承)的方式穿装在刀具导向套46的穿装孔内，以此对加工进给机构2的各悬臂刀具26形成承托。
[0024]上述刀具导向架45和刀具导向套46除了分别采用整体结构外，还可以各自采用分体结构，即至少两个刀具导向架或至少两个刀具导向套。
[0025]以上具体技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照前述具体技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种发动机缸体斜油孔加工用防振结构，包括装夹机构(I)和布置在床身(3)上的加工进给机构(2)，其特征在于:所述装夹机构(I)与床身(3)相互独立且相对在加工进给机构(2)的进给前方。
2.根据权利要求1所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述防振结构还包括、与装夹机构(I)相互独立的导向机构(4)，该导向机构(4)主要由导向支座(41)、导向杆(42)和刀具导向架(45)构成；所述导向支座(41)固定在地面或床身(3)上,在导向支座(41)上设有夹持导向杆(42)的限位套(43);所述导向杆(42)为至少一根，导向杆(42)的一端端部夹持在导向支座(41)上的限位套(43)内，导向杆(42)的布置方向与加工进给机构(2)的进给方向相平行，导向杆(42)与加工进给机构(2)形成滑动装配；所述刀具导向架(45 )滑动装配在导向杆(42 )上，刀具导向架(45 )通过轴承与加工进给机构(2 )的刀具刀杆/轴部装配连接。
3.根据权利要求2所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述导向机构(4)还包括有、呈L形结构的刀具导向套(46),所述刀具导向套(46)的一端固定在刀具导向架(45)上、另一端设有加工进给机构(2)的刀具穿装孔，所述穿装孔悬置在刀具导向架(45)的前方，加工进给机构(2)的刀具刀杆以间隙或滚动轴承方式穿装在刀具导向套(46)的穿装孔内。
4.根据权利要求2所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述导向机构(4 )的导向杆(42 )通过固定在加工进给机构(2 )上的导杆活套(24 )与加工进给机构(2 )形成滑动装配。
5.根据权利要求2、3或4所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述导向机构(4)的导向杆(42)非夹持端设有限位块(44)。
6.根据权利要求1所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述加工进给机构(2 )通过直线导轨副(23 )布置在床身(3 )上，该直线导轨副(23 )的布置方向与加工进给机构(2 )的进给方向相平行。
7.根据权利要求1或6所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述加工进给机构(2 )主要由多轴箱(21)、装配在多轴箱(21)各主轴(25 )上的刀具(26 )、给多轴箱(21)输入动力的电动机(22)构成。
8.根据权利要求1所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述装夹机构(I)主要由固定在地面上的装夹支座(11)和固定在装夹支座(11)上的装夹平台(12 )构成，所述装夹平台(12)上至少具有定位、锁紧缸体工件(5)的锁紧机构。
9.根据权利要求8所述发动机缸体斜油孔加工用防振结构，其特征在于:所述装夹机构(I)的装夹平台(12)与加工进给机构(2)的进给方向形成倾斜夹角(α )、且0° <倾斜夹角(α ) < 90°。
【文档编号】B23B41/02GK203973288SQ201420404856
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】肖铁忠, 黄娟, 何贵 申请人:四川工程职业技术学院