一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具的制作方法

1.本实用新型涉及曲轴加工设备技术领域，具体地涉及一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具。


背景技术：

2.曲轴是空气压缩机等压缩机中的重要零件，其结构如图4、图5所示，具有短轴a1、偏心轴a2和长轴a3，在加工完上述结构后，需要在长轴a3的末端铣削加工出尾槽a4。该铣尾槽工序根据不同产品的技术要求，需要保证的尺寸要求例如为，尾槽a4以长轴a3中心为检测基准相对于偏心轴a2外圆的对称度要求≤0.15，即在理想情况下要求曲轴a在图5角度来看是左右对称的；或者有其他产品零件要求尾槽a4与该对称轴线成某一特定角度等。因此在铣尾槽时需要先在专用的铣床上用夹具将曲轴a调整至图4、图5所示偏心轴a2朝上或者图1所示偏心轴a2朝下等基准状态并夹持固定，便于铣刀在所需的位置进行加工。
3.现有的夹具结构类似于授权公告号为cn201320689y的中国实用新型专利，其原理为人工转动曲轴、将其放入到一列对齐设置的v形块和u形块中，曲轴的长轴、短轴分别以v形块进行架设，从而将曲轴的中心轴线位置定位，偏心轴位于中间的u形块中，以此保证对称度；然后用压板将曲轴压住固定。
4.但在实际使用时，此类夹具的定位并不准确，会存在如下问题：
5.1、尺寸公差问题：例如，长轴外圆尺寸与偏心轴外圆尺寸公差分别为0.05和0.08，当用此两处的v形块/u形块进行限位时，由于工件满足公差即可放入，所以可能由于公差的叠加而使曲轴在对称度并不理想的情况下也能放入该夹具。若该夹具中v形块/u形块所能允许的公差值过小，又会出现合格曲轴无法放入的情况。
6.2、人为因素问题：由于此类夹具需要操作人员手动装入曲轴及进行压紧，也会存在由于人工操作而导致的工件移动、翘起等问题。
7.3、夹具结构问题：该夹具中各v形块/u形块固定设置，因而对加工精度要求极高，且无法进行调整。并且该结构仅适用于特定的曲轴，对于轴径不同的曲轴则无法适用。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具，实现更准确的定位找正，并且采用机器替代人工自动操作，避免加工尾槽出现对称度不符合要求的情况。
9.依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具，包括底座，底座在一端设置有长轴承托部，在另一端设置有短轴承托部，在长轴承托部和短轴承托部之间设置有偏心定位部；长轴承托部的上方设置有可升降的压紧块；偏心定位部具有对称的倒v形轮廓，偏心定位部还连接有用于控制其升降的升降机构。
10.优选地，偏心定位部为呈u形的块体，其上方两端向内侧倾斜，形成倒v形轮廓。
11.优选地，偏心定位部的底部两侧连接有导向板，导向板两侧分别连接升降机构。
12.优选地，偏心定位部的底部向下延伸有安装块，导向板具有容纳安装块的空间。
13.优选地，升降机构包括有分别设置在偏心定位部两侧的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨上分别滑动连接有第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块分别连接有第一气缸和第二气缸；第一滑块和第二滑块分别与导向板相连接。
14.优选地，在导向板和/或偏心定位部上设置有用于调整位置的顶丝。
15.优选地，长轴承托部的上表面具有v形槽。
16.优选地，短轴承托部的顶面为平面，当曲轴的长轴贴合地放置于长轴承托部的v形槽时，短轴承托部的顶面与曲轴的短轴下侧相贴合地接触。
17.优选地，短轴承托部包括承托螺栓和螺栓座；螺栓座下方与底座相连接，螺栓座上方螺纹连接承托螺栓。
18.进一步地，压紧块连接有用于控制其升降的液压油缸。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：
20.1、本实用新型的压缩机曲轴铣尾槽用夹具实现了高精确度的自动找正，保证铣尾槽工序的尺寸质量。采用了具有倒v形轮廓的偏心定位部这一独特的新方案进行定位，解决了现有技术方案定位不准确、存在公差及人为操作因素影响等问题。
21.2、本实用新型的压缩机曲轴铣尾槽用夹具采用短轴承托部作为辅助支撑点，避免曲轴在定位时翘起。
22.3、本实用新型的压缩机曲轴铣尾槽用夹具采用第一、第二滑轨作为辅助进行升降的机构，保证了偏心定位部升降滑动的稳定性。
23.4、本实用新型的压缩机曲轴铣尾槽用夹具可适用于轴径不同的曲轴，并且可以根据需要通过顶丝对偏心定位部的位置进行调整。
附图说明
24.图1是本实用新型一实施例的立体结构示意图。
25.图2是图1所示实施例另一角度的立体结构示意图。
26.图3是图1所示实施例中偏心定位部处的剖视示意图。
27.图4是本实用新型所涉及的一种曲轴的结构示意图。
28.图5是图4所示曲轴另一角度的结构示意图。
29.附图中的附图标记说明：
30.1、底座；
31.2、长轴承托部；
32.3、短轴承托部；
33.4、偏心定位部；
34.5、压紧块；
35.6、导向板；
36.7、安装块；
37.8、第一滑轨；
38.9、第二滑轨；
39.10、第一滑块；
40.11、第二滑块；
41.12、第一气缸；
42.13、第二气缸；
43.14、承托螺栓；
44.15、螺栓座；
45.16、液压油缸；
46.a、曲轴；
47.a1、短轴；
48.a2、偏心轴；
49.a3、长轴；
50.a4、尾槽。
具体实施方式
51.本实用新型提供一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具，是为了例如图4、图5所示空气压缩机曲轴在铣尾槽工序时，尤其在批量化生产过程中，可以达到自动对中找正，达到品质防错的目的。其基本原理是用曲轴a的长轴a3和短轴a1作为定位基准，再用偏心轴a2外圆的偏心距离找正，而后夹紧、进行铣尾槽工序。本方案的主要改进在于提供了一种新的对偏心轴a2进行找正的方式以及运用了一些辅助定位和其他一些标准配件，从而实现更准确的定位找正，并且采用机器替代人工自动操作，避免加工尾槽出现对称度不符合要求的情况。
52.请参阅图1至图3，本实用新型的一种压缩机曲轴铣尾槽用夹具，包括底座1，底座1例如为板状，可安装固定在铣尾槽所用的机床上。底座1在一端(后端)设置有长轴承托部2，在另一端(前端)设置有短轴承托部3，在长轴承托部2和短轴承托部3之间设置有偏心定位部4。长轴承托部2的上方设置有可升降的压紧块5。偏心定位部4具有对称的倒v形轮廓，偏心定位部4还连接有用于控制其升降的升降机构。
53.具体优选实施例中，长轴承托部2为上表面具有v形槽的较长的v形块，短轴承托部3的顶面为平面且与长轴承托部2的高度适宜(使曲轴a能够水平放置)。短轴承托部3例如主要由承托螺栓14和螺栓座15组成，螺栓座15下方与底座1相连接，螺栓座15上方螺纹连接承托螺栓14，通过旋拧承托螺栓14可调整短轴承托部3的顶面的高度。偏心定位部4为呈u形的厚板状的块体，其上方两端向内侧倾斜，形成倒v形轮廓。
54.使用时，将曲轴a平放于长轴承托部2和短轴承托部3上，偏心定位部4位于初始状态(高位)，倒v形轮廓位于偏心轴a2正上方。曲轴a的长轴a3两侧贴合地放置于长轴承托部2的v形槽，短轴承托部3的顶面与曲轴a的短轴a1下侧相贴合地接触。靠长轴承托部2与长轴a3实现曲轴a中心轴线的定位，短轴承托部3不作过多约束而仅作为辅助支撑避免定位时曲轴a翘起。进行定位时，偏心定位部4向下移动，倒v形轮廓的两侧接触曲轴a的偏心轴a2两侧，由于该倒v形左右对称，从而在下降至完全与偏心轴a2相贴合时能够保证偏心轴a2被转动至左右对称。
55.本方案的偏心定位部4不采用现有技术方案中与偏心轴a2尺寸一致的结构，而是通过呈倒v形的对称的两个斜面进行定位，从根本上解决了背景技术中所述尺寸公差问题，同时也能够适用于不同轴径的曲轴a。
56.再优选地，如图3所示，偏心定位部4的底部两侧通过螺丝/顶丝连接有导向板6，例如偏心定位部4的底部两侧具有突缘并开设有螺孔，导向板6在相应位置也开设有螺孔，从而将二者螺纹连接固定；导向板6两侧分别连接升降机构，升降机构保证输出端进行纵向运动。这样能够在需要时通过螺丝/顶丝的螺纹结构实现对偏心定位部4位置的细微调整。
57.进一步优选地，偏心定位部4的底部向下延伸有例如呈板状的安装块7，导向板6为左右两个独立的零件，中间的间隙容纳导向板6，或者，导向板6为整体结构，中间具有容纳导向板6的容纳槽，等；总之，导向板6具有容纳安装块7的空间，从而偏心定位部4能够插入导向板6并进行滑动，便于装配及调整，偏心定位部4位置确定好后通过螺丝/顶丝固定。需要说明的是，为清楚显示出安装块7的结构，图1、图2中偏心定位部4均处于未与导向板6安装连接的状态，对于图示位置情况，偏心定位部4下移即可进行安装。
58.升降机构优选采用成本较低的气缸和滑轨方式实现，其包括有分别设置在偏心定位部4左右两侧的第一滑轨8和第二滑轨9，第一滑轨8和第二滑轨9上分别滑动连接有第一滑块10和第二滑块11，第一滑块10和第二滑块11分别连接有第一气缸12和第二气缸13；第一滑块10和第二滑块11分别与导向板6相连接。一种空间利用率较高的实施例中，如图1、图2所示，第一气缸12和第二气缸13分别位于底板1上螺栓座15的两侧，气缸的活塞杆朝上，上端垂直地连接有水平的连接板，进而与对应的滑块相连接。在第一滑块10和第二滑块11的底部或前侧或内侧上端等位置通过螺丝/顶丝连接导向板6。第一滑轨8和第二滑轨9可采用标准线轨，安装在位于偏心定位部4左右两侧的两个垂直板上。具体地，例如图1右侧第二滑轨9所示，垂直板的前方一面在左侧位置设有突起、右侧设有顶丝，二者之间顶抵第二滑轨9。顶丝及突起可设有上下两组。
59.采用上述升降机构，初始状态中偏心定位部4在第一、第二气缸的作用下保持在升起状态，将曲轴a放置好后，按下本夹具上(或外部连接的)的启动按钮，两侧的第一、第二气缸的活塞杆依靠偏心定位部4及导向板6等部件的自重或者在气缸的驱动下实现同步下降，给予偏心轴a2外圆压力，达到找正的目的。其中使用第一滑轨8和第二滑轨9来保证偏心定位部4升降滑动的稳定性，提高了对中定位的精确度；将短轴承托部作为辅助支撑点，有效避免曲轴a在定位时翘起。
60.对于完成对中定位后的夹紧，可选地，压紧块5连接有用于控制其升降的液压油缸16，液压油缸16设置于长轴承托部2的一侧，液压油缸16的活塞杆朝上，上端垂直地连接有水平的连接板，进而与压紧块5相连接。夹紧后即可进行铣尾槽工序。上述全过程均为机器控制，避免了人工操作导致的误差，提高了工作效率及加工质量。
61.需要说明的是，本方案主要特点在于此种独特的定位方式，即，先以长轴定位，同时辅助定位短轴，然后通过向下移动的倒v形轮廓转动曲轴，使其达到对称位置。因此本实用新型所涵盖的技术方案并不以图示实施例为限，例如也可以为具有龙门架结构，压紧块5的液压油缸16及偏心定位部4的升降机构设置于龙门架横梁上；又如偏心定位部4直接采用倒v形块；再如升降机构可替换为成本更高的直线电机；等。可以想到的类似结构均可。