一种发动机挺柱的加工装置及加工方法与流程

1.本发明涉及发动机挺柱加工技术领域，具体为一种发动机挺柱的加工装置及加工方法。


背景技术：

2.随着汽车，高端设备工业等的快速发展，对不规则金属零部件的需要也越来越多，发动机挺柱体就是其中之一，为了保证发动机挺柱稳定可靠的工作，对其尺寸精度要求极高，但是目前使用普通铣床对发动机挺柱体进行多面加工时，需要多次装夹或分度，调整夹具位置，经过多次加工，完成多面加工，在效率与精度方面不足，难以适应批量规模生产。
3.发明专利号为201110050727.7公开的发动机挺柱孔多工序加工组合机床，传统加工方法为安装多排加工刀具，一排与挺柱孔对应的扩镗刀具、一排镗铰刀具、一排珩磨刀具，每排刀具分别对应各自的加工工位，对零件进行分次加工，每次加工前都需要重新定位，加工步骤繁琐，多次位移多次定位多道工序，加工步骤多容易发生零件加工失误造成零件损坏加工失败。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种发动机挺柱的加工装置及加工方法，解决了发动机挺柱体进行多面加工时，需要多次装夹或分度，调整夹具位置而导致精度低、效率低、良品率低的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发动机挺柱的加工装置，包括刀盘箱，所述刀盘箱左端设置有刀盘，所述刀盘圆周壁面分别设置有180
°
等分的第一刀槽与第二刀槽，所述第一刀槽与第二刀槽内部分别设置有第二刀具与第三刀具，所述第一刀具与第二刀具设置有相对径向高度差与轴向长度差，所述刀盘箱底部固定连接有第三刀具。
6.优选的，所述刀盘箱底端固定连接有十字滑台，所述十字滑台底部固定连接在安装基座床身上壁右部，所述十字滑台包括x向伺服电机、z向伺服电机、上滑板、中滑板、下滑板，所述下滑板下壁固定连接在安装基座床身上壁右部，所述下滑板输入端固定连接在x向伺服电机输出端，所述下滑板上部滑动连接在中滑板下部，所述中滑板输入端固定连接在z向伺服电机输出端，所述中滑板上部滑动连接在上滑板下部，所述上滑板上端固定连接在刀盘箱下端。
7.优选的，所述安装基座床身上壁左部设置有主轴箱，所述主轴箱内部设置有传动减速机构，所述传动减速机构包括主动轴，所述主动轴左右端分别贯穿并转动连接在主轴箱后部左右壁，所述主动轴中部外壁固定连接有主动齿轮，所述主轴箱中部左右壁分别转动连接在传动轴两端，所述传动轴中部外壁固定连接有传动齿轮，所述主动齿轮齿端啮合连接在传动齿轮齿端，所述传动齿轮齿端啮合连接有从动减速齿轮，所述从动减速齿轮中部固定连接在主轴中部外壁。
8.优选的，所述主动齿轮与传动齿轮传动比为1：1，所述传动齿轮与从动减速齿轮传动比为2：1。
9.优选的，所述主轴箱右端前部设置有弹性夹具，所述主轴箱左端后部设置有驱动机构，所述驱动机构包括皮带轮、动力单元，所述皮带轮轮槽通过皮带与动力单元输出端连接，所述皮带轮中部固定连接在主动轴左部外壁。
10.优选的，所述主轴箱左端前部固定连接有回转油缸，所述回转油缸输出端贯穿主轴轴向内部并固定连接在弹性夹具输入端，所述弹性夹具左端固定连接在主轴右端。
11.优选的，所述刀盘箱内壁从后到前依次转动连接有边轴、中轴、刀轴，所述边轴、中轴、刀轴中部外壁分别固定连接有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述第一齿轮齿端啮合连接在第二齿轮齿端，所述第二齿轮齿端啮合连接在第三齿轮齿端，所述刀轴左端固定连接在刀盘左端，所述刀轴右端固定连接有平衡轮。
12.优选的，所述主动轴右端固定连接在万向伸缩联轴器一端，所述伸缩联轴器另一端固定连接在边轴左端。
13.优选的，一种发动机挺柱加工方法，包括以下步骤：步骤一、动力单元启动提供动力带动皮带轮转动，从而依次使主动轴通过主动齿轮带动传动齿轮转动，传动齿轮带动从动减速齿轮转动且传动齿轮与从动减速齿轮转速比为2：1，进而从动减速齿轮带动主轴转动，回转油缸伸缩运动，使弹性夹具收缩，固定或松开加工零件；步骤二、万向伸缩联轴器在主动轴作用下带动边轴转动，从而使边轴带动中轴转动，中轴带动刀轴转动，刀轴带动刀盘转动，同时刀盘与弹性夹具同向转动且转速比为2：1；步骤三、启动x向伺服电机或z向伺服电机，使中滑板在下滑板的表面步进移动或上滑板在中滑板的表面步进移动，x向伺服电机与z向伺服电机联动使刀盘上的刀具在零件的轴向上切削出直线或弧线，进而通过刀盘上不同角度位置上的刀具设定，通过调整第一刀具、第二刀具在刀盘上的不同角度分布，使第三刀具对加工零件边沿进行加工，第一刀具对加工零件截面进行加工，第二刀具对加工零件侧面进行加工，最终完成工件的加工。
14.本发明提供了一种发动机挺柱的加工装置及加工方法。具备以下有益效果：1.本发明通过第一刀具与第二刀具180
°
等分并设置有相对径向高度差与轴向长度差，使发动机挺柱体的铣削机床加工步骤连贯，不需要多次取放零件可一次定位加工完成，提升了零件的加工精度，有效解决了传统挺柱体加工过程中，需要多次位移多次定位多道加工工序，加工效率差，耗费人力物力多以及加工周期长的问题。
15.2.本发明通过传动减速机构、万向伸缩联轴器的配合，使得加工零件与刀具转向相同且转速比恒定为1：2，即使在大切削量断续干式切削下，能保证良好的刀具寿命与稳定的精度，使得零件表面光滑度得以进一步提高。
附图说明
16.图1为本发明的正视立体图；图2为图1中a处放大图；图3为本发明的俯视图；图4为图3中b处放大图；
图5为本发明的后视立体图；图6为本发明加工零件加工前状态示意图；图7、图8、图9、图10为本发明加工零件加工后状态示意图。
17.其中，1、安装基座床身；2、主轴箱；3、刀盘箱；4、十字滑台；5、刀盘；6、第三刀具；7、第一刀槽；701、第一刀具；8、第二刀槽；801、第二刀具；9、弹性夹具；10、加工零件；11、皮带轮；12、回转油缸；13、万向伸缩联轴器；14、皮带；15、主动轴；16、主动齿轮；17、传动轴；18、传动齿轮；19、主轴；20、从动减速齿轮；21、平衡轮；22、z向伺服电机；23、x向伺服电机；24、刀轴；25、第三齿轮；26、中轴；27、第二齿轮；28、边轴；29、第一齿轮；30、下滑板；31、中滑板；32、上滑板。
具体实施方式
18.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
19.实施例一：如图1-7所示，本发明实施例提供一种发动机挺柱的加工装置及加工方法，包括刀盘箱3，刀盘箱3左端设置有刀盘5，刀盘5圆周壁面分别设置有180
°
等分的第一刀槽7与第二刀槽8，第一刀槽7与第二刀槽8内部分别设置有第一刀具70101与第二刀具80101，第一刀具70101与第二刀具80101设置有相对径向高度差与轴向长度差，刀盘箱3底部固定连接有第三刀具6。
20.通过刀盘上不同角度位置上的刀杆刀具设定，通过调整一对刀杆刀具在刀盘上的不同角度分布，第三刀具6对加工零件10边沿进行加工，第一刀具701对加工零件10截面进行加工，第二刀具801对加工零件10侧面进行加工，最终完成工件的加工。
21.通过刀具的设计，提供发动机挺柱体的铣削机床，该机床加工步骤连贯，不需要多次取放零件可一次定位加工完成，提升了零件的加工精度。有效解决了传统挺柱体加工过程中，需要多次位移多次定位多道加工工序，加工效率差，耗费人力物力多以及加工周期长的问题。
22.刀盘箱3底端固定连接有十字滑台4，十字滑台4底部固定连接在安装基座床身1上壁右部，十字滑台4包括x向伺服电机23、z向伺服电机22、上滑板32、中滑板31、下滑板30，下滑板30下壁固定连接在安装基座床身1上壁右部，下滑板30输入端固定连接在x向伺服电机23输出端，下滑板30上部滑动连接在中滑板31下部，中滑板31输入端固定连接在z向伺服电机22输出端，中滑板31上部滑动连接在上滑板32下部，上滑板32上端固定连接在刀盘箱3下端。
23.通过x向伺服电机23、z向伺服电机22的配合，使的十字滑台4可在x方向与z方向移动，进而完成这两个方向的进给移动，同时具备两个方向同时移动的优点，使得刀具不仅可对工件进行直线铣削，还可弧线铣削。
24.安装基座床身1上壁左部设置有主轴箱2，主轴箱2内部设置有传动减速机构，传动减速机构包括主动轴15，主动轴15左右端分别贯穿并转动连接在主轴箱2后部左右壁，主动
轴15中部外壁固定连接有主动齿轮16，主轴箱2中部左右壁分别转动连接在传动轴17两端，传动轴17中部外壁固定连接有传动齿轮18，主动齿轮16齿端啮合连接在传动齿轮18齿端，传动齿轮18齿端啮合连接有从动减速齿轮20，从动减速齿轮20中部固定连接在主轴19中部外壁。
25.通过主轴箱2中传动减速机构、万向伸缩联轴器13与刀盘箱中齿轮及转轴的配合，使工件加工时，工件与刀具同向转动且转动比为1：2，使得零件表面光滑度得以进一步提高，同时提高了零件的精度。
26.主动齿轮16与传动齿轮18传动比为1：1，传动齿轮18与从动减速齿轮20传动比为2：1。
27.通过传动减速机构使得主轴与主动轴的转速比为1：2。
28.主轴箱2右端前部设置有弹性夹具9，主轴箱2左端后部设置有驱动机构，驱动机构包括皮带轮11、动力单元，皮带轮11轮槽通过皮带14与动力单元输出端连接，皮带轮11中部固定连接在主动轴15左部外壁。
29.皮带14驱动的方式有着：传动能缓和载荷冲击、传动运行平稳、低噪音、低振动、传动的结构简单、调整方便的优点，同时具有过载保护的功能。
30.主轴箱2左端前部固定连接有回转油缸12，回转油缸12输出端贯穿主轴19轴向内部并固定连接在弹性夹具9输入端，弹性夹具9左端固定连接在主轴19右端。
31.通过回转油缸12的伸缩驱动弹性夹具9收缩，进而达到固定或松开加工零件10的目的。
32.刀盘箱3内壁从后到前依次转动连接有边轴28、中轴26、刀轴24，边轴28、中轴26、刀轴24中部外壁分别固定连接有第一齿轮29、第二齿轮27、第三齿轮25，第一齿轮29齿端啮合连接在第二齿轮27齿端，第二齿轮27齿端啮合连接在第三齿轮25齿端，刀轴24左端固定连接在刀盘5左端，刀轴24右端固定连接有平衡轮21。
33.主动轴15右端固定连接在万向伸缩联轴器13一端，伸缩联轴器13另一端固定连接在边轴28左端。
34.实施例二：基于实施例一中发动机挺柱的加工装置的发动机挺柱的加工方法，包括以下步骤：步骤一、动力单元启动提供动力带动皮带轮11转动，从而依次使主动轴15通过主动齿轮16带动传动齿轮18转动，传动齿轮18带动从动减速齿轮20转动且传动齿轮18与从动减速齿轮20转速比为2：1，进而从动减速齿轮20带动主轴19转动，回转油缸12伸缩运动，使弹性夹具9收缩，固定或松开加工零件10；步骤二、万向伸缩联轴器13在主动轴15作用下带动边轴28转动，从而使边轴28带动中轴26转动，中轴26带动刀轴24转动，刀轴24带动刀盘5转动，同时刀盘5与弹性夹具9同向转动且转速比为2：1；步骤三、启动x向伺服电机23或z向伺服电机22，使中滑板31在下滑板30的表面步进移动或上滑板32在中滑板31的表面步进移动，x向伺服电机23与z向伺服电机22联动使刀盘5上的刀具在零件的轴向上切削出直线或弧线，进而通过刀盘5上不同角度位置上的刀具设定，通过调整第一刀具701、第二刀具801在刀盘5上的不同角度分布，使第三刀具6对加工
零件10边沿进行加工，第一刀具701对加工零件10截面进行加工，第二刀具801对加工零件10侧面进行加工，最终完成工件的加工。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。