用于船用柴油机气缸盖加工的立式工装夹具的制作方法

1.本实用新型涉及船用柴油机气缸盖的制造工艺装备，特别涉及一种用于船用柴油机气缸盖加工的立式工装夹具，属于柴油机制造技术领域。


背景技术：

2.气缸盖是船用柴油机的大型重要零部件，单个零件重量能达到6吨，直径达到1.8米。气缸盖是船用柴油机燃烧室的重要组成部件，其安装在气缸套上方，与气缸套组成柴油机的燃烧室，上面安装有排气阀、燃油阀、气阀、冷却水套等零部件。气缸盖经过立式车床加工完外形后，要上镗床加工其平面及外圆上的众多阀孔和冷却水孔，这些阀孔及冷却水孔的精度要求很高，是气缸盖上的重要加工部位。
3.按照传统的工艺方法，气缸盖是装夹在专用工装上进行加工的，如图1和图2所示，传统工装主要包括固定在底座上的靠山铁墩1及滚轮2，气缸盖3被放置于滚轮2上，其小端端面4贴近靠山铁墩1。加工时先利用滚轮2带动气缸盖3旋转，找到需要加工的某角度位置的阀孔7的中心，再在气缸盖3的中心安装紧固螺栓5，将紧固压板6穿过紧固螺栓5以压紧工件，然后开始该阀孔7的加工；该角度上阀孔7的加工完成后，松开紧固压板5，再利用滚轮2旋转工件，找到另一个角度阀孔7的中心位置，再压紧紧固压板5，之后进行后续加工；重复上述步骤以完成其余所有阀孔的加工。
4.按照所述工艺方法，加工一个气缸盖需要多次松开及压紧紧固压板5，并利用滚轮2不断调整气缸盖3的角度，逐个进行阀孔7的加工。该工艺方法操作步骤繁琐，加工过程中需要操作人员多次人工介入进行拆、装工件操作，而且按照这种装夹方式，当紧固压板5松开时，就存在有气缸盖3倾覆的安全隐患，同时当气缸盖3具有扁式平面21时(见图3)，气缸盖3就不能在滚轮2上进行旋转，从而导致无法装夹加工。因此目前的传统工装及加工方法存在有劳动强度大、辅助时间长、加工效率低、适用范围窄的缺点，是一种低效、高劳动强度且不安全的工艺方法，需要改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，克服上述现有技术的不足，提供一种用于船用柴油机气缸盖加工的立式工装夹具，在机床加工时对气缸盖进行定位装夹并自动旋转转换工位，在一次装夹中完成全部加工内容，中间过程无需多次重复拆装工件，从而达到降低劳动强度、减少辅助时间、提高作业效率、减少安全风险的效果。
6.为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：
7.一种用于船用柴油机气缸盖加工的立式工装夹具，安装于机床工作台上，包括固定在底座上的靠山铁墩及滚轮，该滚轮位于所述靠山铁墩之前，所述气缸盖上设有多个通孔；其特征在于：所述的立式工装夹具包括包括卡盘、中心定位芯轴、压紧螺栓、压板、等高支撑、制动盘、锁紧装置、中心轴、电机和传动皮带；
8.所述中心轴通过轴承设置于所述靠山铁墩上，所述卡盘和制动盘位于所述靠山铁
墩的前方，轴心均固定于所述中心轴上且随该中心轴转动，所述制动盘设置于所述卡盘与靠山铁墩之间，所述气缸盖通过所述压紧螺栓和压板固定连接于所述卡盘的前方，该气缸盖的外周的下部支撑于所述滚轮上，所述等高支撑压紧于所述卡盘与气缸盖之间，所述中心定位芯轴安装于所述卡盘中心的前端，用于对所述气缸盖进行中心定位，所述电机安装于所述靠山铁墩背面的底座上，通过传动皮带连接传动所述中心轴，从而所述电机驱动该中心轴旋转，进而通过所述卡盘带动所述气缸盖转动，所述锁紧装置固定在所述靠山铁墩上且对所述制动盘进行锁定，从而锁定所述卡盘和气缸盖的位置。
9.进一步地，所述的锁紧装置包括固定座和紧定螺钉，所述固定座固定于所述靠山铁墩上，所述紧定螺钉旋接在该固定座上且端部顶紧所述制动盘的边缘。
10.进一步地，所述的等高支撑设有中心孔，所述压紧螺栓一端连接于所述卡盘，另一端穿过该等高支撑的中心孔和所述气缸盖的通孔，与所述压板连接，从而将所述气缸盖固定连接于所述卡盘上。
11.进一步地，所述的等高支撑的高度根据不同机型的气缸盖的尺寸确定。
12.进一步地，通过调节所述滚轮的高低位置以及所述中心轴的轴承的间隙，调整所述滚轮的承压力至合理范围。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、利用所述立式工装夹具进行加工时，只需要一次装夹，中途不需要拆、装工件，即可完成单个气缸盖上的全部加工内容，省时省力，达到了缩短加工周期、提高加工效率的效果
15.2、所述立式工装夹具是通过滚轮驱动卡盘，卡盘再带动气缸盖旋转，因此装夹时气缸盖的周边为悬空状态，所以能够应用于带有扁式平面的气缸盖的加工，使本实用新型的适用范围更广。
16.3、气缸盖加工过程中避免了多次拆、装工件的操作，从而降低了气缸盖工件倾覆的安全风险。
17.4、本实用新型通过电机驱动中心轴，以带动气缸盖旋转，实现了自动转换工位，降低了劳动强度。
18.综上所述，所述立式工装夹具通用于不同机型的气缸盖的加工，实现了在一次装夹中完成气缸盖的全部加工内容，减少了辅助时间、降低了工艺成本、提高了作业效率，具有安全可靠性的优点。
附图说明
19.图1是气缸盖传统装夹方式的示意图。
20.图2是图1的左视图。
21.图3是本实用新型的立体图。
22.图4是本实用新型的侧视图。
23.图5是图4的左视图。
24.图中，
25.1—靠山铁墩，2—滚轮，3—气缸盖，4—小端端面，5—紧固螺栓，6—紧固压板，7—阀孔，9—底座，11—卡盘，12—中心定位芯轴，13—压紧螺栓，14—压板，15—等高支撑，
16—制动盘，17—锁紧装置，18—中心轴，19—电机，20—传动皮带，21—扁平面。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的阐述，但下述的实施例并非用来限定本实用新型的实施范围，凡依据本说明书的内容所做的等同替换和修改，都应属于本实用新型要求保护的技术范围。
27.本实用新型安装于镗床的工作台上，用于船用柴油机气缸盖上各种阀孔、冷却水孔、扁式平面等的加工，该气缸盖的圆周上设有多个通孔。
28.如图3、图4和图5所示，所述立式工装夹具的组成主要包括滚轮2、底座9、靠山铁墩1、卡盘11、中心定位芯轴12、压紧螺栓13、压板14、等高支撑15、制动盘16、锁紧装置17、中心轴18、电机19和传动皮带20。
29.所述立式工装夹具各构件的装配关系如下：
30.滚轮2及靠山铁墩1均固定安装在底座9上，并且滚轮2位于靠山铁墩1之前；中心轴18通过轴承设置于靠山铁墩1的上部，卡盘11通过轴心固定于中心轴18上且随该中心轴18转动，在卡盘11与靠山铁墩1之间的中心轴18上固定有制动盘16，并配有锁紧装置17；锁紧装置17包括固定座和紧定螺钉，固定座固定于靠山铁墩1上，紧定螺钉旋接在该固定座上且端部顶紧制动盘16的边缘，对制动盘16进行锁定，从而锁定卡盘11和气缸盖3的位置；在靠山铁墩1背面安装有电机19，电机19与中心轴18之间通过传动皮带20连接传动，进而通过卡盘11带动气缸盖3转动。
31.中心定位芯轴12安装于卡盘11中心，用于中心定位气缸盖3；根据不同机型的气缸盖3，在卡盘11上安装不同高度的等高支撑15，气缸盖3放置于等高支撑15上，等高支撑15压紧于卡盘11与气缸盖3之间，压紧螺栓13一端连接于卡盘11，另一端穿过等高支撑15的中心孔和气缸盖的通孔与压板14连接，从而将气缸盖3固定连接于卡盘11上。
32.卡盘11虽然通过中心轴18与靠山铁墩1固定，但为了确保安装气缸盖3后整体卡盘11的平衡性能，滚轮2支撑于卡盘11下方，通过合理调节滚轮2的高低位置以及中心轴18的轴承间隙，让滚轮2适当受力，从而使所述立式工装夹具结构更加简化，经济成本更低。
33.应用本实用新型进行气缸盖加工的工作过程见图4和图5：
34.在所述立式工装夹具上安装好气缸盖3后，可以开始气缸盖3的加工。
35.1、首先松开锁紧装置17，启动电机19转动，通过传动皮带20带动中心轴18及卡盘11转动，从而实现气缸盖3的转动；旋转找到某个需要加工的阀孔7的中心位置后，再通过装置17及制动盘16锁紧卡盘11及气缸盖3，机床即可开始该阀孔7的加工。
36.2、首个阀孔7全部加工完成后，即可重复以上步骤，再次找到下个阀孔7的位置，或者扁平面21的位置，进行下一步的加工，直至该次装夹中气缸盖3上所有工序内容的加工完成，然后拆除压板14，工件下车，该气缸盖3的所有加工工序完成。
37.本实用新型可适用于多种机型气缸盖的加工，在一次装夹中能够完成整个气缸盖的全部加工内容，减少了辅助时间、降低了工艺成本、提高了作业效率，具有安全可靠性的优点。
38.上述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的范围，即凡依本实用新型的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。