发动机缸体线镗夹具和线镗机床的制作方法

1.本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其是涉及一种发动机缸体线镗夹具和线镗机床。


背景技术：

2.汽车发动机属于大批量生产，为了提高生产效率、质量和可靠性，通常采用自动化加工完成。发动机缸体是发动机的核心零部件，发动机缸体的加工质量直接影响发动机的质量，进而影响到汽车整体的质量，因此发动机缸体的制造加工长期以来一直受到国内外汽车生产企业的重视。
3.通常而言，发动机缸体的曲轴孔加工使用线镗机床实现，线镗机床是一种利用单刀体、多刀片来对工件进行加工的镗削机床。线镗加工发动机曲轴孔内孔表面的基本运动是线镗刀的旋转运动以及沿曲轴孔轴线方向的进给运动。通过良好的线镗加工，提高曲轴孔各档的同轴度、圆柱度、位置度等精度，为后续加工及装配提供良好的基础。
4.然而，发动机缸体曲轴孔的加工除了优质的加工刀具之外，用于夹持发动机缸体的夹具也对发动机曲轴孔的线镗加工的加工精度有着重要的影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种发动机缸体线镗夹具和线镗机床，保证发动机缸体曲轴孔加工后的精度，为后续加工及装配提供良好的基础。
6.第一方面，本发明提供一种发动机缸体线镗夹具，包括：
7.底座；
8.设置于所述底座上的支撑件，用于抵持发动机缸体的底面，以承载所述发动机缸体；
9.设置于所述底座上的定位柱，用于插进所述发动机缸体的底面的定位孔；
10.在所述底座的宽度方向相对且间隔的可转动设置于所述底座上的第一侧向夹紧件和第二侧向夹紧件，所述第一侧向夹紧件用于抵持所述发动机缸体的左侧面，所述第二侧向夹紧件用于抵持所述发动机缸体的右侧面。
11.在可选的实施方式中，所述第一侧向夹紧件和所述第二侧向夹紧件的数量均为至少两个，各所述第一侧向夹紧件以及各所述第二侧向夹紧件均沿所述底座的长度方向间隔设置。
12.在可选的实施方式中，所述第一侧向夹紧件包括第一固定耳、第一转动杆和第一驱动源，所述第一固定耳夹角连接于所述底座上，所述第一转动杆的中部与所述第一固定耳背离所述底座的一端可转动连接，所述第一驱动源设置于所述底座上，所述第一驱动源的输出端与所述第一转动杆的第一端可转动连接，所述第一驱动源用于驱动所述第一转动杆相对于所述第一固定耳转动，以使所述第一转动杆的第二端能够抵持所述发动机缸体的左侧面。
13.在可选的实施方式中，所述第二侧向夹紧件包括第二固定耳、第二转动杆和第二驱动源，所述第二固定耳夹角连接于所述底座上，所述第二转动杆的中部与所述第二固定耳背离所述底座的一端可转动连接，所述第二驱动源设置于所述底座上，所述第二驱动源的输出端与所述第二转动杆的第一端可转动连接，所述第二驱动源用于驱动所述第二转动杆相对于所述第二固定耳转动，以使所述第二转动杆的第二端能够抵持所述发动机缸体的右侧面。
14.在可选的实施方式中，所述发动机缸体线镗夹具还包括：
15.升降托架，可升降地设置于所述底座，所述支撑件和所述定位柱均围绕于所述升降托架的外周缘，所述升降托架用于带动所述发动机缸体上升或下降，其中，在所述升降托架带动所述发动机缸体上升或下降的过程中，所述定位柱始终插设于所述发动机缸体的底面的定位孔内；
16.在所述底座的长度方向相对且间隔的设置于所述底座上的两个镗磨导套，所述支撑件、所述定位柱、所述第一侧向夹紧件和所述第二侧向夹紧件位于两个所述镗磨导套之间，所述镗磨导套包括可拆卸地设置于所述底座上的一承载件以及可转动地设置于所述承载件内的一转套，两个所述转套同轴，且沿所述底座的长度方向，两个所述转套用于共同穿设一线镗刀，并在所述线镗刀的带动下相对于所述支撑件转动。
17.在可选的实施方式中，所述转套设置有让刀槽，所述让刀槽用于容置所述线镗刀的一刀片；
18.和/或，
19.所述镗磨导套还包括承载件、设置于所述承载件上的第一伸缩驱动件，以及连接于所述第一伸缩驱动件的输出端的推杆，所述转套设有径向贯穿的通孔，所述推杆能够在所述第一伸缩驱动件的带动下伸入所述通孔，以推抵所述线镗刀；和/或，
20.所述升降托架包括托板、升降柱、移动杆和第二伸缩驱动件，所述升降柱可升降地穿设于所述底座，所述托板连接于所述升降柱的顶端，所述移动杆可移动地穿设于所述底座内，且与所述升降柱的底端通过楔形面配合，所述第二伸缩驱动件设置于所述底座的侧壁，且所述第二伸缩驱动件的输出端与所述移动杆连接，所述移动杆能够在所述第二伸缩驱动件的带动下相对于所述升降柱产生斜面运动，以使所述升降柱带动所述托板上升或下降。
21.在可选的实施方式中，所述发动机缸体线镗夹具还包括：
22.侧向间隙消除机构，设置于所述底座上，且位于相邻所述两个所述第一侧向夹紧件之间，所述侧向间隙消除机构能够沿所述底座的宽度方向伸缩，以推抵所述发动机缸体的左侧面。
23.在可选的实施方式中，所述侧向间隙消除机构包括：
24.固定架，设置于所述底座上；
25.第三伸缩驱动件，设置于所述固定架上；
26.推抵件，设置于所述第三伸缩驱动件的输出端，能够在所述第三伸缩驱动件的带动下推抵所述发动机缸体的左侧面或右侧面。
27.在可选的实施方式中，所述支撑件包括固定支撑柱和升降支撑柱；多个所述固定支撑柱固定在所述底座上，且相互间隔分布，用于共同抵持所述发动机缸体的底面；至少两
所述升降支撑柱可升降地设置于所述底座上，当所述升降支撑柱升起时，所述升降支撑柱抵持所述发动机缸体的底面；和/或，
28.所述定位柱的数量至少为两个，两个所述定位柱间隔分布。
29.第二方面，本发明提供一种线镗机床，包括如前述实施方式任一项所述的发动机缸体线镗夹具。
30.本发明实施例提供的发动机缸体线镗夹具以及线镗机床，通过支撑件抵持发动机缸体的底面，起到承载发动机缸体使得发动机缸体在竖直方向定位的作用，定位柱插进发动机缸体的底面的定位孔，从而使得发动机在水平方向定位，利用第一侧向夹紧件和第二侧向夹紧件分别抵持发动机缸体的左侧面和右侧面，从而将发动机缸体在径向限位，进而配合支撑件以及定位柱将发动机缸体固定在底座上确定的位置，以便于发动机缸体的曲轴孔的线镗加工，保证加工后发动机缸体的曲轴孔精度，为后续加工及装配提供良好的基础。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例发动机缸体线镗夹具使用状态示意图；
33.图2为本发明实施例发动机缸体线镗夹具第一视角示意图；
34.图3为本发明实施例发动机缸体线镗夹具第二视角示意图；
35.图4为图2的c
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c剖视图；
36.图5为图2的a
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a剖视图；
37.图6为本发明实施例镗磨导套的径向剖切图；
38.图7为本发明实施例镗磨导套的轴向剖切图。
39.图标：1
‑
底座；20
‑
固定支撑柱；21
‑
升降支撑柱；3
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定位柱；4
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第一侧向夹紧件；40
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第一固定耳；42
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第一转动杆；44
‑
第一驱动源；5
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第二侧向夹紧件；50
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第二固定耳；52
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第二转动杆；54
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第二驱动源；6
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升降托架；60
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托板；62
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升降柱；64
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第二伸缩驱动件；66
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移动杆；7
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镗磨导套；70
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承载件；72
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转套；721
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让刀槽；723
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通孔；74
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第一伸缩驱动件；76
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推杆；77
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轴承；78
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精度调整块；79
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螺钉；8
‑
侧向间隙消除机构；80
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固定架；82
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第三伸缩驱动件；84
‑
推抵件。9
‑
发动机缸体。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
45.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
47.请参考图1至图3，本发明实施例提供了一种发动机缸体9线镗夹具，包括底座1、设置于底座1上的支撑件，设置于底座1上的定位柱3，在底座1的宽度方向相对且间隔的可转动设置于底座1上的第一侧向夹紧件4和第二侧向夹紧件5，该支撑件用于抵持发动机缸体9的底面，以承载发动机缸体9；该定位柱3用于插进发动机缸体9的底面的定位孔；第一侧向夹紧件4用于抵持发动机缸体9的左侧面，第二侧向夹紧件5用于抵持发动机缸体9的右侧面。
48.由此，通过支撑件抵持发动机缸体9的底面，起到承载发动机缸体9使得发动机缸体9在竖直方向定位的作用，定位柱3插进发动机缸体9的底面的定位孔，从而使得发动机在水平方向定位，利用第一侧向夹紧件4和第二侧向夹紧件5分别抵持发动机缸体9的左侧面和右侧面，从而将发动机缸体9在径向限位，进而配合支撑件以及定位柱将发动机缸体9固定在底座1上确定的位置，以便于发动机缸体9的曲轴孔的线镗加工，保证加工后发动机缸体9的曲轴孔精度，为后续加工及装配提供良好的基础。
49.在本实施例中，底座1主要起承载设置于其之上的支撑件、定位柱3、第一侧向机构、第二侧向机构以及被夹持的发动机缸体9等部件的作用。底座1通常为长方体形，在发动机缸体9线镗夹具上夹持有发动机缸体9时，发动机缸体9的轴向沿底座1的长度方向。支撑件包括固定支撑柱20和升降支撑柱21；多个固定支撑柱20固定在底座1上，且相互间隔分布，用于共同抵持发动机缸体9的底面；至少两升降支撑柱21可升降地设置于底座1上，当升降支撑柱21升起时，升降支撑柱21抵持发动机缸体9的底面。定位柱的数量至少为两个，两个定位柱3间隔分布。另外，固定支撑柱20的顶面设有沿固定支撑柱20的轴向延伸的第一通道，升降支撑柱21的顶面设有沿升降支撑柱21的轴向延伸的第二通道，第一通道和第二通
道均能够通水和通气。升降支撑柱21可以是通过油缸带动楔形块，升降支撑柱21与楔形块的相对斜面移动实现升降以及到位自锁。
50.第一侧向夹紧件4和第二侧向夹紧件5的数量均为至少两个，各第一侧向夹紧件4以及各第二侧向夹紧件5均沿底座1的长度方向间隔设置，以此能够保证发动机缸体9受力均匀，更好地保证发动机缸体9在底座1上的位置。
51.请参考图4和图5，第一侧向夹紧件4包括第一固定耳40、第一转动杆42和第一驱动源44，第一固定耳40夹角连接于底座1上，第一转动杆42的中部与第一固定耳40背离底座1的一端可转动连接，第一驱动源44设置于底座1上，第一驱动源44的输出端与第一转动杆42的第一端可转动连接，第一驱动源44用于驱动第一转动杆42相对于第一固定耳40转动，以使第一转动杆42的第二端能够抵持发动机缸体9的左侧面。
52.第二侧向夹紧件5包括第二固定耳50、第二转动杆52和第二驱动源54，第二固定耳50夹角连接于底座1上，第二转动杆52的中部与第二固定耳50背离底座1的一端可转动连接，第二驱动源54设置于底座1上，第二驱动源54的输出端与第二转动杆52的第一端可转动连接，第二驱动源54用于驱动第二转动杆52相对于第二固定耳50转动，以使第二转动杆52的第二端能够抵持发动机缸体9的右侧面。
53.其中，第一驱动源44和第二驱动源54可以是油缸，呈竖直状设置在底座1上，第一驱动源44的活塞杆与第一转动杆42的第一端通过铰接轴实现可转动连接，第一转动杆42的中部与第一固定耳40背离底座1的一端也通过铰接轴实现可转动连接；第二驱动源54的活塞杆与第二转动杆52的第一端通过铰接轴实现可转动连接，第二转动杆52的中部与第二固定耳50背离底座1的一端也通过铰接轴实现可转动连接。
54.请继续参考图1至图3，发动机缸体9线镗夹具还包括升降托架6以及两个镗磨导套7。升降托架6可升降地设置于底座1，支撑件和定位柱3均围绕于升降托架6的外周缘，升降托架6用于带动发动机缸体9上升或下降，其中，在升降托架6带动发动机缸体9上升或下降的过程中，定位柱3始终插设于发动机缸体9的底面的定位孔内。
55.请参考图3，升降托架6包括托板60、升降柱62、移动杆66和第二伸缩驱动件64，升降柱62可升降地穿设于底座1，托板60用于接触发动机缸体9的底面，该托板60连接于升降柱62的顶端，移动杆66可移动地穿设于底座1内，且与升降柱62的底端通过楔形面配合，第二伸缩驱动件64设置于底座1的侧壁，且第二伸缩驱动件64的输出端与移动杆66连接，移动杆66能够在第二伸缩驱动件64的带动下相对于升降柱62产生斜面运动，以使升降柱62带动托板60上升或下降，从而托板60带动发动机缸体9上升或下降。其中，第二伸缩驱动件64可以是油缸，油缸的活塞杆即为第二伸缩驱动件64的输出端
56.请参考图6和图7，两个镗磨套在底座1的长度方向相对且间隔的设置于底座1上，支撑件、定位柱3、第一侧向夹紧件4和第二侧向夹紧件5位于两个镗磨导套7之间，镗磨导套7包括可拆卸地设置于底座1上的一承载件70以及可转动地设置于承载件70内的一转套72，两个转套72同轴，且沿底座1的长度方向，两个转套72用于共同穿设一线镗刀，并在线镗刀的带动下相对于支撑件转动。
57.转套72设置有让刀槽721，让刀槽721用于容置线镗刀的一刀片。镗磨导套7还包括设置于承载件70上的第一伸缩驱动件74，以及连接于第一伸缩驱动件74的输出端的推杆76，转套72设有径向贯穿的通孔723，推杆76能够在第一伸缩驱动件74的带动下伸入通孔
723，以推抵线镗刀，从而保证线镗刀在进刀后与两个转套72同轴，进而在线镗刀转动时，能够带动转套72相对于支撑件转动。其中，第一伸缩驱动件74可以是油缸，油缸的活塞杆即为第一伸缩驱动件74的输出端。转套72通过多个轴承77可转动地设置于承载件70内，以保证线镗刀的旋转精度以及转套72相对于承载件70的转动摩擦力。另外承载件70通过螺钉79以及精度调整块78可拆卸地设置在底座1上，从而更好地保证发动机缸体9在被夹紧后，线镗刀与两个转套72的同轴度。
58.请继续参考图1、图2和图5，发动机缸体9线镗夹具还包括侧向间隙消除机构8，设置于底座1上，且位于相邻两个第一侧向夹紧件4之间，侧向间隙消除机构8能够沿底座1的宽度方向伸缩，以推抵发动机缸体9的左侧面或右侧面。
59.侧向间隙消除机构8包括固定架80、第三伸缩驱动件82和推抵件84。固定架80，设置于底座1上。第三伸缩驱动件82，设置于固定架80上。推抵件84，设置于第三伸缩驱动件82的输出端，能够在第三伸缩驱动件82的带动下推抵发动机缸体9的左侧面。其中，第三伸缩驱动件82可以是油缸，油缸的输出端即为第三伸缩驱动件82的输出端，第三伸缩驱动件82呈水平布置，推抵件84可以是一个块状物，直接连接在油缸的活塞杆上。
60.本发明实施例的发动机缸体9线镗夹具的工作原理如下：
61.在发动机缸体9落入发动机缸体9线镗夹具之前，升降支撑柱21的顶面低于固定支撑柱20的顶面，升降托架6先降至低处，再放下发动机缸体9，使得发动机缸体9的底面由固定支撑柱20抵持，且发动机缸体9的底面上的定位孔由定位柱3插入第一深度(例如5mm)，此时发动机缸体9的前端面对应于一个镗磨导套7，发动机缸体9的后端面对应于另一个镗磨导套7，且发动机缸体9的曲轴孔与两个转套72同轴。
62.接着升降托架6上升，使得发动机缸体9随之上升小于第一深度的第一距离(例如3mm)，此时从而发动机缸体9的底面与固定支撑柱20相间隔，但是定位柱3依旧插设在发动机缸体9的底面的定位孔。然后再使线镗刀从一个转套72同轴进刀，穿过发动机缸体9的曲轴孔，直至穿设于另一个镗磨导套7，其中线镗刀相对于发动机的曲轴孔偏心，线镗刀的一刀片容置于让刀槽721内。
63.在线镗刀进刀完成后，升降托架6下降，带动发动机缸体9下降，其中，在升降托架6带动发动机缸体9下降的过程中，固定支撑柱20通过第一流道流出的水雾对自身顶面以及发动机缸体9的底面进行冲洗，以清除杂质，保证固定支撑柱20与发动机缸体9的底面在接触时无杂质影响，进而提高加工精度。完成冲洗后升降托架6带动发动机缸体9也落在了固定支撑柱20上，使得固定支撑柱20的顶面与发动机缸体9的底面相抵持，定位柱3插入发动机缸体9的底面的定位孔的深度也回到第一深度，此时发动机缸体9的曲轴孔与线镗刀同轴。
64.在固定支撑柱20与发动机缸体9的底面相抵持后，升降支撑柱21通过第二流道吹气清除自身顶面以及发动机缸体9的底面的杂质，吹气结束后，升降支撑柱21上升，直至其顶面与发动机缸体9的底面相抵持，从而升降支撑柱21和固定支撑柱20共同支撑发动机缸体9的底面，以保证发动机缸体9的底面在水平面上。
65.接着，第三伸缩驱动件82伸长，使得推抵件84逐渐靠近发动机缸体9的左侧面或右侧面，消除发动机缸体9在底座1的宽度方向上的间隙。再使第一驱动源44和第二驱动源54伸长，使得第一转动杆42绕第一固定耳40转动，第二转动杆52绕第二固定耳50转动，使得第
一转动杆42的第二端抵持发动机缸体9的左侧面的同时，第二转动杆52的第二端也抵持发动机缸体9的右侧面，从而将发动机缸体9夹紧。
66.在发动机缸体9被夹紧后，第三伸缩驱动件82缩回，第一伸缩驱动件74伸长，使得推杆76伸入通孔723以推抵线镗刀，从而进一步保证线镗刀与两个转套72之间的同轴度。之后第一伸缩驱动件74缩回，以此完成整个发动机缸体9被夹紧以及线镗刀的进刀操作，进而再使线镗刀转动，即可对发动机缸体9的曲轴孔进行加工。
67.本发明实施例还提供了一种线镗机床，该线镗机床包括加工主轴以及上述实施例的发动机缸体9线镗夹具，加工主轴用于夹持线镗刀并带动线镗刀移动和转动。
68.综上，本发明实施例提供的发动机缸体9线镗夹具以及线镗机床，通过支撑件抵持发动机缸体9的底面，起到承载发动机缸体9使得发动机缸体9在竖直方向定位的作用，定位柱3插进发动机缸体9的底面的定位孔，从而使得发动机在水平方向定位，利用第一侧向夹紧件4和第二侧向夹紧件5分别抵持发动机缸体9的左侧面和右侧面，从而将发动机缸体9在径向限位，进而配合支撑件以及定位柱将发动机缸体9固定在底座1上确定的位置，以便于发动机缸体9的曲轴孔的线镗加工，保证加工后发动机缸体9的曲轴孔精度，为后续加工及装配提供良好的基础。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。