发动机曲轴连杆颈随动跟踪磨削加工中心的制作方法

文档序号:45159053发布日期:2026-04-07 20:52阅读:6来源:国知局

本发明涉及发动机曲轴加工设备,具体涉及发动机曲轴连杆颈随动跟踪磨削加工中心。


背景技术:

1、曲轴作为发动机的核心传动部件,其连杆颈的加工尺寸精度与轮廓一致性直接决定发动机的动力传输效率、运行稳定性和使用寿命,因此连杆颈磨削加工是曲轴制造过程中的关键工序,行业内对该工序的加工精度、生产效率、设备适配性及操作便捷性均提出了较高要求。

2、目前,国内曲轴连杆颈磨削加工领域的技术水平仍存在诸多短板,成为制约曲轴制造质量与生产效率提升的关键因素。在精度控制方面,现有加工设备未构建系统化的精度控制体系,装夹环节的回转装夹结构设计不合理,缺乏同轴对中与同步夹紧的精准控制,曲轴装夹同轴度偏差大,从加工源头引入磨削误差,且加工过程中无有效的实时监测手段,无法对连杆颈轮廓、回转中心等关键数据进行动态采集与识别,理论工艺参数与实际工件的偏差无法及时修正,磨削参数保持固定不变,最终导致连杆颈加工尺寸精度不足、轮廓一致性差,部分加工件因精度不达标成为次品,增加了生产损耗。

3、在生产效率方面,现有磨削加工的各工序环节自动化衔接程度低,输送上料、曲轴转移、装夹卸夹等辅助工序仍依赖人工操作完成,不仅大幅延长了整体加工周期,还因人工搬运、定位的操作偏差引入额外加工误差,同时人工操作的效率受限,难以满足企业曲轴批量加工的生产需求,生产效率提升受阻。

4、在设备适配性与通用性方面,现有磨削设备多为针对特定规格、特定型号曲轴设计的专用设备,工艺参数调节通道固化,无法根据不同磨削工艺要求灵活调整砂轮转速、磨削深度、随动轨迹等关键参数;且回转装夹组件的间距、磨削执行机构的摆动角度与伸出长度均为固定设计,无法适配不同长度规格、不同发动机型号的曲轴连杆颈加工,企业若开展多规格曲轴生产,需购置多台专用磨削设备,大幅增加了设备投入成本与场地占用成本,不利于企业的生产成本控制。

5、在设备操作与维护方面,现有磨削设备的操作界面设计复杂,工艺参数设置流程繁琐,无可视化的参数输入窗口,且设备各功能组件无自动复位功能,每次开机或完成加工后,需操作人员手动调整组件至初始工位,操作流程繁琐;同时,加工过程中的参数校准、磨削轨迹修正均需操作人员凭借丰富的行业经验和高精度的手工磨削调整技能完成,对操作人员的专业技能门槛要求高,企业需投入大量成本开展人员培训,且易因人员操作水平差异导致加工质量不稳定。此外,现有设备的电气控制系统多采用单机箱集中控制设计,无分控与冗余备份机制,一旦机箱出现电气故障,将导致设备整体停机,设备操控的安全性与容错性低,且故障排查与维护需专业人员完成,进一步提升了设备的维护难度与维护成本。

6、综上,现有曲轴连杆颈磨削加工设备在精度控制、自动化程度、适配通用性、操作便捷性等方面的技术缺陷,已无法满足行业对曲轴高效、高精度、低成本制造的发展需求,亟需研发一款具备全流程精度闭环控制、全工序自动化、工艺参数灵活调控、操作维护便捷的曲轴连杆颈磨削加工设备,以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本发明提供发动机曲轴连杆颈随动跟踪磨削加工中心,用以解决现有曲轴连杆颈磨削设备缺乏全流程精度控制,装夹易引磨削误差;加工自动化程度低,人工干预多;工艺参数调控不灵活,设备适配通用性差;操作门槛高,电控无冗余备份,维护难度大等问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、发动机曲轴连杆颈随动跟踪磨削加工中心,包括集成底座,所述集成底座的上表面焊接有磨削工作台,所述磨削工作台上分别设有输送上料组件、曲轴转移组件、回转装夹组件、图像跟踪识别组件和随动磨削组件。

4、作为一种优化的方案,所述磨削工作台的上表面中部固定有横向滑台,所述横向滑台的上表面中部固定有纵向滑台。

5、作为一种优化的方案,所述回转装夹组件包括第一驱动滑座和第二驱动滑座,所述第一驱动滑座和所述第二驱动滑座的尺寸结构完全相同,所述第一驱动滑座和所述第二驱动滑座分设于所述纵向滑台的横向两侧。

6、作为一种优化的方案,所述第一驱动滑座的上表面固定有第一装夹台座,所述第一装夹台座的横向外侧端面上固定有回转驱动电机,所述回转驱动电机的输出轴末端穿过所述第一装夹台座并固定有夹持转筒,所述夹持转筒的内周壁上伸缩设有四组定位夹持块。

7、作为一种优化的方案,所述第二驱动滑座的上表面固定有第二装夹台座,所述第二装夹台座的横向内侧端面上转动设有液压夹持卡盘。

8、作为一种优化的方案,所述随动磨削组件包括纵向滑座,所述纵向滑座紧贴纵向滑台的上表面滑动设置。

9、作为一种优化的方案,所述纵向滑座的上表面固定有直角侧板,所述直角侧板的纵向内壁中部固定有摆动基座,所述摆动基座内摆动设有伸缩摆臂,所述伸缩摆臂的末端固定有磨削安装座,所述磨削安装座内转动设有磨削砂轮,所述磨削安装座的横向外壁上固定有驱动磨削砂轮转动的磨削驱动电机。

10、作为一种优化的方案,所述伸缩摆臂的上下两侧分别设有一组调节伸缩缸,所述调节伸缩缸的一端铰接安装在所述伸缩摆臂上,另一端铰接安装在所述直角侧板的纵向内壁上。

11、作为一种优化的方案,所述磨削工作台的上表面横向两侧分别固定有主控机箱和辅控机箱,所述主控机箱和所述辅控机箱内集成有电气系统,所述主控机箱的纵向外壁上固定有控制面板。

12、作为一种优化的方案,所述输送上料组件包括输送支撑架,所述输送支撑架的下端接地设置,另一端焊接在所述磨削工作台纵向侧壁上,所述输送支撑架和所述磨削工作台相交处焊接有连接加强角板。

13、作为一种优化的方案,所述输送支撑架的上端转动设有若干个输送托辊,若干个所述输送托辊横向延伸、纵向等间距设置。

14、作为一种优化的方案,所述输送支撑架的每个纵向外壁上分别固定有传动箱,所述传动箱内设有链轮传动机构,其中一个所述传动箱的横向外壁上固定有传动驱动电机,所述传动驱动电机的输出轴末端穿过所述传动箱侧壁并接入所述链轮传动机构,所述输送托辊的每个侧端面上分别焊接有传动连接轴,所述传动连接轴的末端穿过所述输送支撑架及所述传动箱,并接入所述链轮传动机构。

15、作为一种优化的方案,所述横向滑台的上表面上开设有三个纵向排列的横向滑槽,所述第一驱动滑座和所述第二驱动滑座的下端分别滑动卡装在所述横向滑槽内,每个所述横向滑槽内分别转动设有两根横向螺纹杆,横向螺纹杆与第一驱动滑座或第二驱动滑座螺纹连接,以驱动其横向滑动。

16、作为一种优化的方案,所述纵向滑台的上表面中部开设有纵向滑槽,所述纵向滑台的每个横向侧壁上分别开设有滑动避让口,所述滑动避让口与所述第一驱动滑座及第二驱动滑座的尺寸相匹配。

17、作为一种优化的方案,所述纵向滑座的下端滑动卡装在所述纵向滑槽内。

18、作为一种优化的方案,所述纵向滑槽内转动设有纵向螺纹杆,所述纵向螺纹杆穿过并螺纹连接于所述纵向滑座的下部,通过驱动纵向螺纹杆转动可驱动纵向滑座沿纵向滑槽滑动。

19、作为一种优化的方案,所述曲轴转移组件设于所述输送上料组件和所述回转装夹组件之间。

20、作为一种优化的方案,所述曲轴转移组件包括电机安装座,所述电机安装座固定在所述纵向滑台的上表面一侧,所述电机安装座上固定有摆动驱动电机,所述摆动驱动电机为双出轴电机,所述摆动驱动电机的每个输出轴末端分别固定有侧摆动座。

21、作为一种优化的方案,每块所述连接加强角板的上表面分别固定有摆动支撑侧板,所述侧摆动座的另一端转动安装在所述摆动支撑侧板上。

22、作为一种优化的方案,每个所述侧摆动座的纵向端面上固定有转移伸缩气缸,所述转移伸缩气缸的伸缩末端固定有电驱动铰接座,所述电驱动铰接座内铰接安装有两组上下对称的转移夹臂。

23、作为一种优化的方案,所述曲轴转移组件可通过摆动将经由输送上料组件输送的曲轴进行夹持转移并装夹到所述回转装夹组件上。

24、作为一种优化的方案,所述图像跟踪识别组件设于所述回转装夹组件的正上方,所述图像跟踪识别组件包括两个横向对称的安装顶座,两个所述安装顶座分别固定在所述主控机箱及所述辅控机箱的上表面上,两个所述安装顶座之间固定有连接桥板,所述连接桥板的下表面中部设有路径跟踪相机。

25、作为一种优化的方案,所述直角侧板的内顶面上固定有磨削液供给箱,所述磨削液供给箱的下端固定有供液软管。

26、作为一种优化的方案,所述磨削液供给箱的纵向外壁上固定连接有供给上液管,所述供给上液管的末端穿过所述直角侧板并向下延伸,所述供给上液管的末端设有进液止逆阀。

27、作为一种优化的方案,所述直角侧板的纵向外壁上固定有磨削电控模块。

28、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

29、1、全流程精度闭环控制,连杆颈加工尺寸与轮廓精度大幅提升

30、设备建立了从装夹到磨削、再到实时监测的全流程精度控制体系,回转装夹组件通过第一、第二驱动滑座的同轴对中设计,配合夹持转筒的周向定位夹持块与液压夹持卡盘的同步夹紧,实现曲轴的高精度同轴装夹,从加工源头保证曲轴回转的同轴度,避免因装夹偏差导致的磨削误差;图像跟踪识别组件的路径跟踪相机对连杆颈进行实时图像采集与轮廓识别,精准捕捉回转中心、加工基准等关键数据,并将数据实时传输至电气系统,自动校准曲轴回转参数、随动磨削轨迹及磨削深度,修正理论工艺参数与实际工件的偏差;磨削过程中,路径跟踪相机持续监测加工状态,若检测到连杆颈轮廓偏差,电气系统可实时调整纵向滑座随动轨迹、调节伸缩缸伸缩量及砂轮进给量,实现磨削参数的动态修正,配合随动磨削组件与连杆颈回转轨迹的精准匹配,从根本上提升了连杆颈的加工尺寸精度与轮廓一致性。

31、2、实现磨削加工全流程自动化,大幅减少人工干预并提升生产效率 设备整合了输送上料、曲轴转移、同轴装夹、随动磨削、成品下料的全流程自动化功能,待加工曲轴经输送上料组件的输送托辊实现自动匀速输送,曲轴转移组件通过摆动驱动电机、转移伸缩气缸与电驱动铰接座的联动,完成曲轴的自动夹持、转移与同轴对中,无需人工搬运与定位;回转装夹组件通过横向螺纹杆驱动滑座相向移动,实现曲轴的自动装夹与卸夹,磨削工序由各组件按预设参数联动完成,加工完成后曲轴可由转移组件自动移送至输送托辊并输送至下料工位,各组件完成作业后可自动复位并进入下一加工循环。全流程自动化设计大幅缩短了装夹、转移等辅助加工时间,减少了人工干预带来的误差与效率损耗,显著提升了曲轴连杆颈的批量加工效率。

32、3、工艺参数可灵活调控,设备适配性与通用性较强

33、操作人员可通过主控机箱的控制面板,灵活输入曲轴回转转速、磨削砂轮转速、滑台移动精度、随动跟踪轨迹、磨削深度、磨削液供给量等全套磨削工艺参数,满足不同磨削工艺要求;回转装夹组件的第一、第二驱动滑座可通过横向螺纹杆调节间距,能够适配不同长度规格的曲轴装夹需求;随动磨削组件的伸缩摆臂配合上下对称的调节伸缩缸,可灵活调整磨削砂轮的摆动角度与伸出长度,结合图像跟踪识别组件的参数自动校准功能,设备可适配不同型号发动机曲轴连杆颈的磨削加工,无需对设备进行大规模结构改造,大幅提升了设备的通用性,降低了企业多规格曲轴加工的设备投入成本。

34、4、操作与调控便捷,降低对操作人员的专业技能要求

35、设备的所有操作与工艺参数设置均通过主控机箱外壁的控制面板完成,参数输入可视化、操作流程简化,各功能组件具备自动复位功能,设备启动后可自动归位至初始工位,无需人工手动调整;图像跟踪识别组件与电气系统的联动,实现了工艺参数的自动校准与磨削过程的实时智能修正,操作人员无需具备高精度的手工磨削调整技能,即可完成曲轴连杆颈的磨削加工;同时,主控机箱与辅控机箱的双机箱设计,实现电气系统的分控与冗余备份,提升了设备运行的操控安全性与容错性,降低了设备操作与维护的难度。

当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!