椭圆异形销孔加工镗床的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种椭圆异形销孔加工镗床。

背景技术：

传统的活塞销孔为圆柱形，但是随着柴油机机热负荷和机械负荷的不断增加，销孔比压越来越高,同时销孔表面的温度也越来越高，传统的活塞截面形状设计已不能满足设计要求。活塞椭圆销孔对于改善活塞销孔的应力分布以及燃烧室部位的应力分布作用明显，同时对于改善发动机的噪声也具有好处。然而现有的活塞销孔加工设备存在以下技术缺陷：

(1)加工能力不足，难以实现活塞椭圆异形销孔的加工。

(2)椭圆孔加工采用连杆结构，结构刚性差，调节不稳定，严重影响机床加工精度和加工效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提供一种椭圆异形销孔加工镗床。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种椭圆异形销孔加工镗床，包括：床身；镗孔主轴，设置于床身的一端，镗孔主轴朝向床身中间的一端连接镗杆，镗杆上设置镗刀；椭圆异形销孔调整装置，设置于镗孔主轴的底部；滑台，设置于床身的中间位置；夹紧装置，设置于滑台上；定位装置，设置于床身的另一端，与镗孔主轴相对；尾座高度调整装置，设置于定位装置的底部。

本方案中，通过镗孔主轴进行椭圆异形销孔的加工，通过椭圆异形销孔调整装置来调整镗孔主轴的轴线倾斜角度，从而实现不同椭圆度的椭圆异形销孔的加工，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本，通过将夹紧装置设置在滑台上，能够带动活塞进给运动，通过定位装置，能够对活塞进行定位，进一步保障了加工精度，通过尾座高度调整装置来对椭圆异形销孔调整装置调整角度产生的机床中心高进行补偿，进一步保障了调节稳定性和加工质量。

具体地，椭圆异形销孔调整装置根据加工活塞椭圆异形销孔要求，调整镗孔主轴的轴线倾斜度，尾座高度调整装置根据加工活塞椭圆异形销孔要求和镗孔主轴的相关参数，调整定位装置的高度，之后装夹活塞于夹紧装置上，定位装置进行定位，夹紧装置压紧活塞后，定位装置退出，镗孔主轴启动，滑台带动活塞向镗孔主轴方向进给以镗椭圆异形销孔，镗孔完成后，滑台退回，夹紧装置松开，取下活塞。

优选地，椭圆异形销孔调整装置包括：第一底座；角度调整板，盖设于第一底座上；主转轴，穿过角度调整板，连接于第一底座与镗孔主轴之间，角度调整板可绕主转轴旋转以进行上下运动；斜铁，设置于第一底座的顶部斜面上，斜铁位于角度调整板的下方；副转轴，安装于斜铁顶部斜面上，副转轴穿过角度调整板与镗孔主轴的底部相连，副转轴与主转轴间隔设置；螺杆，与斜铁相连，用于推动斜铁沿着第一底座的顶部斜面前后移动；配合设置的内侧调节螺母和外侧调节螺母，套设于螺杆上；回零板，连接于第一底座的侧面上。

本方案中，通过第一底座对椭圆异形销孔调整装置进行支撑，通过斜铁推进，使得副转轴的位置增高，从而推动角度调整板以主转轴为圆心顺时针旋转运动，从而带动镗孔主轴旋转，调整镗孔主轴的轴线倾斜度，完成镗孔主轴的角度调整，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本，通过螺杆、内侧调节螺母、外侧调节螺母和回零板等的设置，能够实现对斜铁的推进推出，进一步增加了角度调节的稳定性。

优选地，主转轴通过固定块和第一螺钉与镗孔主轴底部相连，副转轴通过固定块和第一螺钉与镗孔主轴底部相连，固定块与主转轴之间以及固定块与副转轴之间均设置有调整转轴；镗孔主轴底部与镗杆轴线相平行的两边通过固定板和第二螺钉与角度调整板相连，在进行镗孔主轴的轴线倾斜度调整时，固定板和第二螺钉固定不动，松开第一螺钉以进行镗孔主轴的轴线倾斜度调整。

本方案中，主转轴和副转轴都通过固定块和第一螺钉与镗孔主轴底部相连，有利于实现镗孔主轴的轴线倾斜度调整和镗孔主轴的固定，设置调整转轴，有利于实现调整角度之后调整固定块上表面水平，通过镗孔主轴底部与镗杆轴线相平行的两边通过固定板和第二螺钉与角度调整板相连，实现了镗孔主轴与椭圆异形销孔调整装置的连接固定，在进行镗孔主轴的轴线倾斜度调整时，固定板和第二螺钉固定不动，松开第一螺钉以进行镗孔主轴的轴线倾斜度调整，既有效保障了镗孔主轴角度调整时，原加工精度保持不变，而且也提高了镗孔主轴角度调整的稳定性，进一步有效保障了加工椭圆异形销孔的加工精度和加工效率。

具体地，椭圆异形销孔椭圆度的大小，决定了镗孔主轴的轴线调整角度α的大小，具体计算公式为：其中，2b为椭圆短轴长度，2a为椭圆长轴长度，计算出轴线调整角度α之后，松开第一螺钉以及外侧调整螺母，松开后用外六角扳手拧紧内侧调整螺母，螺杆使得斜铁下斜面沿着第一底座顶部斜面前进，随着斜铁的推进，安装在斜铁顶部斜面上的副转轴位置增高，使得推动角度调整板以主转轴为圆心顺时针旋转，镗孔主轴中心线与活塞销孔中心线角度达到工艺要求，也即呈角度α后，调整固定块上表面水平，紧固第一螺钉，内侧调节螺母和外侧调节螺母备紧。需要说明的是，在调整过程中，固定板和第二螺钉不能动，以保证镗孔主轴角度调整时原机床精度保持不变。

优选地，尾座高度调整装置包括：第二底座；尾座安装板，与第二底座通过调高螺杆和固定螺母相连，尾座安装板与定位装置的底部相连；尾座固定板，连接于尾座安装板的外侧面，尾座固定板的底部贴合于第二底座的外侧面。

本方案中，通过尾座安装板与定位装置的底部相连，尾座安装板与第二底座之间通过调高螺杆和固定螺母相连，能够进行高度调整，对椭圆异形销孔调整装置调整角度产生的机床中心高进行补偿，进一步保障了调节稳定性和加工质量。

具体地，椭圆异形销孔调整装置进行角度调整后，机床中心高有变化，通过调高螺杆上下调整定位装置的高度，保障机床中心高统一，使得活塞销孔中心与镗孔主轴镗刀刀尖处截面中心一致，在调整高度的过程中，尾座固定板不能动，以起到调高导向作用，保障尾座调高过程中位置精度不变。

优选地，定位装置包括：配合相连设置的菱形销和定位气缸，定位装置的底部与尾座安装板螺纹连接。

本方案中，通过配合相连设置的菱形销和定位气缸，能够实现对活塞的定位，而且定位精确度较高。

优选地，夹紧装置包括：工作台，连接于滑台上；止口胎，固定连接于工作台上；夹紧气缸，固定连接于工作台上，夹紧气缸与止口胎相邻设置；夹紧臂，一端垂直连接于夹紧气缸，夹紧臂的另一端朝向止口胎，夹紧臂与止口胎之间容置活塞。

本方案中，通过止口胎能够进行活塞的容置，这里的止口胎是根据活塞止口尺寸和机床中心高特制的，通过夹紧气缸和夹紧臂能够有效实现活塞的夹紧，通过连接于滑台上的工作台，能够在滑台的带动下带动活塞进给，从而实现椭圆异形销孔加工。

具体地，把活塞放在止口胎上，定位气缸带动菱形销伸出定位后，夹紧气缸带动夹紧臂下落夹紧。

优选地，椭圆异形销孔加工镗床还包括：相对设置的左过桥和右过桥，左过桥连接于椭圆异形销孔调整装置底面与床身顶面之间，右过桥连接于尾座高度调整装置底面与床身顶面之间，左过桥和右过桥内设置传动机构，传动机构与滑台相连，用于带动滑台进行移动。

本方案中，通过设置左过桥和右过桥起到一定的支撑作用，同时将传动机构设置在左过桥和右过桥内，不但节约了空间，而且起到了一定的保护作用，传动机构为滑台的移动提供了动力，整体上增加了椭圆异形销孔加工镗床的结构设计合理性，减小了占用空间。

通过以上技术方案，利用椭圆异形销孔调整装置调整镗孔主轴的轴线倾斜角度，利用尾座高度调整装置来对椭圆异形销孔调整装置调整角度产生的机床中心高进行补偿，使得镗孔主轴与活塞销孔中心线呈现满足椭圆异形销孔加工的角度，从而实现了对不同椭圆度的椭圆异形销孔的加工，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的椭圆异形销孔加工镗床的结构示意图；

图2示出了图1中椭圆异形销孔加工镗床相应的左视图；

图3示出了图1中椭圆异形销孔加工镗床中椭圆异形销孔调整装置和镗孔主轴的结构示意图；

图4示出了图3中椭圆异形销孔调整装置和镗孔主轴的相应俯视图；

图5示出了图1中尾座高度调整装置和定位装置的结构示意图；

图6示出了图1中夹紧装置的结构示意图；

图7示出了椭圆异形销孔截面示意图，

其中，图1至图6中附图标记与部件之间的对应关系为：

10床身，20镗孔主轴，202镗杆，30椭圆异形销孔调整装置，302第一底座，304角度调整板，306主转轴，308斜铁，310副转轴，312螺杆，314内侧调节螺母，316外侧调节螺母，318回零板，320固定块，322第一螺钉，324固定板，326第二螺钉，328调整转轴，40滑台，50夹紧装置，502工作台，504止口胎，506夹紧气缸，508夹紧臂，60定位装置，602菱形销，604定位气缸，70尾座高度调整装置，702第二底座，704尾座安装板，706调高螺杆，708固定螺母，710尾座固定板，80左过桥，90右过桥，91传动机构，92活塞。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例的椭圆异形销孔加工镗床，包括：床身10；镗孔主轴20，设置于床身10的一端，镗孔主轴20朝向床身10中间的一端连接镗杆202，镗杆202上设置镗刀；椭圆异形销孔调整装置30，设置于镗孔主轴20的底部；滑台40，设置于床身10的中间位置；夹紧装置50，设置于滑台40上；定位装置60，设置于床身10的另一端，与镗孔主轴20相对；尾座高度调整装置70，设置于定位装置60的底部。

本实施例中，通过镗孔主轴20进行椭圆异形销孔的加工，通过椭圆异形销孔调整装置30来调整镗孔主轴20的轴线倾斜角度，从而实现不同椭圆度的椭圆异形销孔的加工，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本，通过将夹紧装置50设置在滑台40上，能够带动活塞92进给运动，通过定位装置60，能够对活塞92进行定位，进一步保障了加工精度，通过尾座高度调整装置70来对椭圆异形销孔调整装置30调整角度产生的机床中心高进行补偿，进一步保障了调节稳定性和加工质量。

具体地，椭圆异形销孔调整装置30根据加工活塞椭圆异形销孔要求，调整镗孔主轴20的轴线倾斜度，尾座高度调整装置70根据加工活塞椭圆异形销孔要求和镗孔主轴20的相关参数，调整定位装置60的高度，之后装夹活塞92于夹紧装置50上，定位装置60进行定位，夹紧装置50压紧活塞92后，定位装置60退出，镗孔主轴20启动，滑台40带动活塞92向镗孔主轴20方向进给以镗椭圆异形销孔，镗孔完成后，滑台40退回，夹紧装置50松开，取下活塞92。

如图1和图2所示，椭圆异形销孔加工镗床还包括：相对设置的左过桥80和右过桥90，左过桥80连接于椭圆异形销孔调整装置30底面与床身10顶面之间，右过桥90连接于尾座高度调整装置70底面与床身10顶面之间，左过桥80和右过桥90内设置传动机构91，传动机构91与滑台40相连，用于带动滑台40进行移动。

本实施例中，通过设置左过桥80和右过桥90起到一定的支撑作用，同时将传动机构91设置在左过桥80和右过桥90内，不但节约了空间，而且起到了一定的保护作用，传动机构91为滑台40的移动提供了动力，整体上增加了椭圆异形销孔加工镗床的结构设计合理性，减小了占用空间。

如图3和图4所示，椭圆异形销孔调整装置30包括：第一底座302；角度调整板304，盖设于第一底座302上；主转轴306，穿过角度调整板304，连接于第一底座302与镗孔主轴20之间，角度调整板304可绕主转轴306旋转以进行上下运动；斜铁308，设置于第一底座302的顶部斜面上，斜铁308位于角度调整板304的下方；副转轴310，安装于斜铁308顶部斜面上，副转轴310穿过角度调整板304与镗孔主轴20的底部相连，副转轴310与主转轴306间隔设置；螺杆312，与斜铁308相连，用于推动斜铁308沿着第一底座302的顶部斜面前后移动；配合设置的内侧调节螺母314和外侧调节螺母316，套设于螺杆312上；回零板318，连接于第一底座302的侧面上。

本实施例中，通过第一底座302对椭圆异形销孔调整装置30进行支撑，通过斜铁308推进，使得副转轴310的位置增高，从而推动角度调整板304以主转轴306为圆心顺时针旋转运动，从而带动镗孔主轴20旋转，调整镗孔主轴20的轴线倾斜度，完成镗孔主轴20的角度调整，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本，通过螺杆312、内侧调节螺母314、外侧调节螺母316和回零板318等的设置，能够实现对斜铁308的推进推出，进一步增加了角度调节的稳定性。

如图3和图4所示，主转轴306通过固定块320和第一螺钉322与镗孔主轴20底部相连，副转轴310通过固定块320和第一螺钉322与镗孔主轴20底部相连，固定块320与主转轴306之间以及固定块320与副转轴310之间均设置有调整转轴328；镗孔主轴20底部与镗杆202轴线相平行的两边通过固定板324和第二螺钉326与角度调整板304相连，在进行镗孔主轴20的轴线倾斜度调整时，固定板324和第二螺钉326固定不动，松开第一螺钉322以进行镗孔主轴20的轴线倾斜度调整。

本实施例中，主转轴306和副转轴310都通过固定块320和第一螺钉322与镗孔主轴20底部相连，有利于实现镗孔主轴20的轴线倾斜度调整和镗孔主轴20的固定，设置调整转轴328，有利于实现调整角度之后调整固定块320上表面水平，通过镗孔主轴20底部与镗杆202轴线相平行的两边通过固定板324和第二螺钉326与角度调整板304相连，实现了镗孔主轴20与椭圆异形销孔调整装置30的连接固定，在进行镗孔主轴20的轴线倾斜度调整时，固定板324和第二螺钉326固定不动，松开第一螺钉322以进行镗孔主轴20的轴线倾斜度调整，既有效保障了镗孔主轴20角度调整时，原加工精度保持不变，而且也提高了镗孔主轴20角度调整的稳定性，进一步有效保障了加工椭圆异形销孔的加工精度和加工效率。

具体地，椭圆异形销孔截面示意图如图7所示，椭圆异形销孔椭圆度的大小，决定了镗孔主轴20的轴线调整角度α的大小，具体计算公式为：其中，2b为椭圆短轴长度，2a为椭圆长轴长度，计算出轴线调整角度α之后，松开第一螺钉322以及外侧调整螺母，松开后用外六角扳手拧紧内侧调整螺母，螺杆312使得斜铁308下斜面沿着第一底座302顶部斜面前进，随着斜铁308的推进，安装在斜铁308顶部斜面上的副转轴310位置增高，使得推动角度调整板304以主转轴306为圆心顺时针旋转，镗孔主轴20中心线与活塞销孔中心线角度达到工艺要求，也即呈角度α后，调整固定块320上表面水平，紧固第一螺钉322，内侧调节螺母314和外侧调节螺母316备紧。需要说明的是，在调整过程中，固定板324和第二螺钉326不能动，以保证镗孔主轴20角度调整时原机床精度保持不变。

如图5所示，尾座高度调整装置70包括：第二底座702；尾座安装板704，与第二底座702通过调高螺杆706和固定螺母708相连，尾座安装板704与定位装置60的底部相连；尾座固定板710，连接于尾座安装板704的外侧面，尾座固定板710的底部贴合于第二底座702的外侧面。

本实施例中，通过尾座安装板704与定位装置60的底部相连，尾座安装板704与第二底座702之间通过调高螺杆706和固定螺母708相连，能够进行高度调整，对椭圆异形销孔调整装置30调整角度产生的机床中心高进行补偿，进一步保障了调节稳定性和加工质量。

具体地，椭圆异形销孔调整装置30进行角度调整后，机床中心高有变化，通过调高螺杆706上下调整定位装置60的高度，保障机床中心高统一，使得活塞销孔中心与镗孔主轴20镗刀刀尖处截面中心一致，在调整高度的过程中，尾座固定板710不能动，以起到调高导向作用，保障尾座调高过程中位置精度不变。

如图5所示，定位装置60包括：配合相连设置的菱形销602和定位气缸604，定位装置60的底部与尾座安装板704螺纹连接。

本实施例中，通过配合相连设置的菱形销602和定位气缸604，能够实现对活塞92的定位，而且定位精确度较高。

如图6所示，夹紧装置50包括：工作台502，连接于滑台40上；止口胎504，固定连接于工作台502上；夹紧气缸506，固定连接于工作台502上，夹紧气缸506与止口胎504相邻设置；夹紧臂508，一端垂直连接于夹紧气缸506，夹紧臂508的另一端朝向止口胎504，夹紧臂508与止口胎504之间容置活塞92。

本实施例中，通过止口胎504能够进行活塞92的容置，这里的止口胎504是根据活塞92止口尺寸和机床中心高特制的，通过夹紧气缸506和夹紧臂508能够有效实现活塞92的夹紧，通过连接于滑台40上的工作台502，能够在滑台40的带动下带动活塞92进给，从而实现椭圆异形销孔加工。

具体地，把活塞92放在止口胎504上，定位气缸604带动菱形销602伸出定位后，夹紧气缸506带动夹紧臂508下落夹紧。

椭圆异形销孔加工镗床的工作过程如下：

预先计算出轴线调整角度α之后，松开第一螺钉322以及外侧调整螺母，松开后用外六角扳手拧紧内侧调整螺母，螺杆312使得斜铁308下斜面沿着第一底座302顶部斜面前进，随着斜铁308的推进，安装在斜铁308顶部斜面上的副转轴310位置增高，使得推动角度调整板304以主转轴306为圆心顺时针旋转，镗孔主轴20中心线与活塞销孔中心线角度达到工艺要求，也即呈角度α后，调整固定块320上表面水平，紧固第一螺钉322，内侧调节螺母314和外侧调节螺母316备紧，在调整过程中，固定板324和第二螺钉326不能动，以保证镗孔主轴20角度调整时原机床精度保持不变。

通过调高螺杆706上下调整定位装置60的高度，保障机床中心高统一，使得活塞销孔中心与镗孔主轴20镗刀刀尖处截面中心一致，在调整高度的过程中，尾座固定板710不能动，以起到调高导向作用，保障尾座调高过程中位置精度不变。

装夹活塞92于夹紧装置50的止口胎504上，定位装置60的定位气缸604伸出，带动菱形销602穿入活塞销孔进行定位，夹紧装置50压紧活塞92后，定位装置60的定位气缸604带动菱形销602退出，镗孔主轴20启动，带动镗杆202高速旋转，传动机构91带动滑台40以带动活塞92向镗孔主轴20方向进给，镗椭圆异形销孔，镗孔完成后，滑台40退回，夹紧装置50松开，取下活塞92，椭圆异形销孔加工镗床等待下一个循环操作。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提出了一种椭圆异形销孔加工镗床，通过椭圆异形销孔调整装置调整镗孔主轴的轴线倾斜角度，利用尾座高度调整装置来对椭圆异形销孔调整装置调整角度产生的机床中心高进行补偿，使得镗孔主轴与活塞销孔中心线呈现满足椭圆异形销孔加工的角度，从而实现了对不同椭圆度的椭圆异形销孔的加工，调整过程简单，调节稳定，能有效地实现椭圆异形销孔加工需求，满足活塞椭圆异形销孔的加工角度，而且有效保障了加工质量和尺寸精度，提高了生产效率，降低了生产成本。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。