專利名稱：曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法
技術領域：
本發明涉及一種曲軸加工裝置及加工方法，特別涉及一種曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法。
背景技術：
曲軸是發動機中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件。而曲軸曲桿鍵槽作為曲軸動力傳遞的核心部位，其加工精度直接影響曲軸承受沖擊載荷，傳遞動力的性能。在現有技術中，為了保證曲軸曲桿鍵槽的加工精度,通常采用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽，由于直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽時平行走刀,其加工阻力較大,效率低，使用壽命短，而且刀具貴，成本較高，顯然，現有技術中使用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽的加工方法存在著加工效率較低，成本較高等問題。

發明內容
為解決現有技術中使用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽的加工方法存在的加工效率較低，成本較高等問題。本發明提出一種曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法。本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置包括工作臺、夾緊單元和加工單元；夾緊單元安裝于工作臺上，加工單元設置于夾緊單元上方；所述夾緊單元包括曲拐壓緊機構和兩套尾座，所述曲拐壓緊機構包括曲拐等高塊、汽缸、壓塊和支架，曲拐等高塊為高度不同的兩塊且并排設置，汽缸設置于曲拐等高塊上方并與支架固定聯接，壓塊固定于汽缸的活塞桿上并同時對應兩塊曲拐等高塊，支架固定于工作臺上，兩套尾座對稱設置并且其尾座頂針在同一軸線上；所述加工單元包括機柱、橫向滑軌、機頭座和機頭；機頭上設置有銑刀夾頭，并且機頭與機頭座活動聯接且可上下或前后調整并固定，機頭座連接橫向滑軌且可在橫向滑軌上移動，橫向滑軌與機柱固定聯接。進一步的，本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置的銑刀夾頭能夠夾持直柄銑刀和丁字形銑刀；所述丁字形銑刀包括直柄和銑刀盤，直柄的一端固定銑刀盤，另一端安裝在銑刀夾頭內，銑刀盤的厚度等于曲軸曲桿鍵槽的寬度；所述直柄銑刀的直徑與曲桿鍵槽的寬度相同。進一步的，本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置并排設置的高度不同的兩塊曲拐等高塊分別對應曲桿鍵槽在工作臺面的不同角度，即當曲拐在高度較低的曲拐等高塊被固定時，曲桿鍵槽處于水平位置，當曲拐在高度較高的曲拐等高塊被固定時，曲桿鍵槽處于豎直位置。本發明的曲軸曲桿鍵槽加工方法，采用本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工曲軸曲桿鍵槽，包括以下步驟
(1)曲軸夾緊通過兩套尾座頂緊曲軸曲桿，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較低的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；
(2)對刀在銑刀夾頭上安裝丁字形銑刀，調整機頭在機頭座上的位置，使丁字形銑刀的進刀位置及進刀深度滿足曲軸曲桿鍵槽的技術要求，即銑刀厚度中心線與曲軸曲桿鍵槽寬度中心線重合，進刀深度與曲軸曲桿鍵槽深度相同；所述丁字形銑刀包括直柄和銑刀盤，直柄的一端固定銑刀盤，另一端安裝在銑刀夾頭內，銑刀盤的厚度等于曲軸曲桿鍵槽的寬度；
(3)加工開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽，隨著機頭座在橫向滑軌上的移動，曲軸曲桿鍵槽的長度持續增加，直至所需的曲軸曲桿鍵槽長度；
(4)檢測啟動汽缸，壓塊退回，取下曲軸對加工的曲軸曲桿鍵槽深度、寬度和長度進行檢查，如不符合要求可對機頭在機頭座上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽滿足技術要求；
(5)曲軸曲桿鍵槽加工換上待加工的曲軸，即通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較低的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽；
如果被加工的曲軸曲桿鍵槽端部要求為圓弧形，則需在完成上述加工工序后，再進行以下步驟
(6)曲軸夾緊通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較高的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；
(7)對刀在銑刀夾頭上安裝直柄銑刀，調整機頭在機頭座上的位置，使直柄銑刀的軸線與曲軸曲桿鍵槽寬度中心線重合，使直柄銑刀的進刀深度等于曲軸曲桿鍵槽深度；所述直柄銑刀的直徑與曲桿鍵槽的寬度相同；
(8)加工開啟電源，直柄銑刀對丁字形銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽斜面進行加工，隨著機頭座在橫向滑軌上移動，直柄銑刀逐漸將曲軸曲桿鍵槽端部加工成圓弧形；
(9)檢測啟動汽缸，壓塊退回，取下曲軸對加工的曲軸曲桿鍵槽端部圓弧形進行檢查，如不符合要求可對機頭在機頭座上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽滿足技術要求；
(10)曲軸曲桿鍵槽圓弧形端部加工換上待加工的曲軸，即通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較高的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；開啟機頭，機頭座在橫向滑軌上移動使用直柄銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽端部的圓弧形。本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法的有益效果為本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法采用丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽，充分發揮了丁字形銑刀加工效率較高的優勢，大大的提高了生產效率，降低了生產成本，有效的保證了曲軸曲桿鍵槽的加工質量，同時，使用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽圓弧形，直柄銑刀垂直進給，水平走刀量較小，故此，本發明不但利用了直柄銑刀垂直加工效率高的優勢而且充分滿足了曲軸曲桿鍵槽加工工藝的要求；總之，本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法有效的利用了丁字形銑刀和直柄銑刀的各自的加工優勢，相互彌補了丁字形銑刀和直柄銑刀的不足，有效解決了現有技術中使用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽的加工裝置及加工方法存在加工效率較低，成本較高的問題，并且，本發明中的夾具結構簡單，易于曲軸拆卸和旋轉調節，總體呈現本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法的加工效率較高和協調功能較強的優點。


圖I為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置使用丁字形銑刀的結構示意圖；圖2為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工單元正視結構示意 圖3為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工單元俯視結構示意 圖4為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置曲拐壓緊機構的結構示意 圖5為曲軸曲桿鍵槽端部為圓弧形的示意圖。
具體實施例方式圖I為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置使用丁字形銑刀的結構示意圖，圖2為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工單元正視結構示意圖，圖3為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工單元俯視結構示意圖，圖4為本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置曲拐壓緊機構結構示意圖，圖中，I為工作臺，2-1為曲拐壓緊機構，2-2為尾座，3-1為機柱，3-2為橫向滑軌，3-3為機頭座，3-4為機頭,2-1-1為曲拐等聞塊，2-1-2為汽缸,2-1-3為壓塊,2-1-4為支架，4_1 為直柄銑刀，5為曲軸，5-1為曲拐。由圖可知，本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置包括工作臺I、夾緊單元和加工單元；夾緊單元安裝于工作臺I上，加工單元設置于夾緊單元上方；所述夾緊單元包括曲拐壓緊機構2-1和兩套尾座2-2，所述曲拐壓緊機構2-1包括曲拐等高塊2-1-1、汽缸2-1-2、壓塊2-1-3和支架2_1_4，曲拐等高塊2_1_1為高度不同的兩塊且并排設置，汽缸2-1-2設置于曲拐等高塊2-1-1上方并與支架2-1-4固定聯接，壓塊2_1_3固定于汽缸的活塞桿上并同時對應兩塊曲拐等高塊，支架2-1-4固定于工作臺I上，兩套尾座2-2對稱設置并且其尾座頂針在同一軸線上；所述加工單元包括機柱3-1、橫向滑軌3-2、機頭座3-3和機頭3-4 ;機頭上設置有銑刀夾頭，并且機頭3-4與機頭座3-3活動聯接且可上下或前后調整并固定，機頭座3-3連接橫向滑軌3-2且可在橫向滑軌上移動，橫向滑軌3-2與機柱3-1固定聯接。本發明曲軸曲桿鍵槽5-2加工裝置采用兩套尾座2-2夾持曲軸，尾座2-2的頂針頂入曲軸曲桿的中心孔內，能夠較好的確定曲軸曲桿的中心線，使曲軸5在被固定的同時準確定位。而曲拐壓緊機構2-1的二塊曲拐等高塊2-1-1，分別對應曲軸曲桿鍵槽5-2在工作臺面的不同角度，當曲拐5-1在高度較低的曲拐等高塊2-1-1被固定時，曲軸曲桿鍵槽5-2處于水平位置，當曲拐5-1在高度較高的曲拐等高塊2-1-1被固定時，曲軸曲桿鍵槽5-2處于豎直位置。由此，可使得本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置的銑刀夾頭分別夾持直柄銑刀4-1和丁字形銑刀對曲桿鍵槽進行加工；所述丁字形銑刀包括直柄和銑刀盤，直柄的一端固定銑刀盤，另一端安裝在銑刀夾頭內，銑刀盤的厚度等于曲軸曲桿鍵槽的寬度；所述直柄銑刀的直徑與曲桿鍵槽的寬度相同。本發明的曲軸曲桿鍵槽加工方法，如圖I至圖5所示，采用本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工曲軸曲桿鍵槽，包括以下步驟
(I)曲軸夾緊通過兩套尾座2-2頂緊曲軸曲桿，如圖I所示，旋轉曲拐5-1并將曲拐5-1放置于高度較低的曲拐等高塊2-1-1上，啟動汽缸2-1-1，通過壓塊2-1-3壓緊曲拐5-1。(2)對刀在銑刀夾頭上安裝丁字形銑刀，調整機頭3-4在機頭座上的位置，使丁字形銑刀的進刀位置及進刀深度滿足曲軸曲桿鍵槽5-2的技術要求；即銑刀厚度中心線與曲軸曲桿鍵槽5-2寬度中心線重合，進刀深度與曲軸曲桿鍵槽5-2深度相同；所述丁字形銑刀包括直柄和銑刀盤，直柄的一端固定銑刀盤，另一端安裝在銑刀夾頭內，銑刀盤的厚度等于曲軸曲桿鍵槽的寬度。
(3)加工開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽，隨著機頭座3-3在橫向滑軌3-2上的移動，曲軸曲桿鍵槽5-2的長度持續增加，直至所需的曲軸曲桿鍵槽5-2長度。(4)檢測啟動汽缸2-1-2，壓塊2-1-3退回，取下曲軸5對加工的曲軸曲桿鍵槽5-2深度、寬度和長度進行檢查，如不符合要求可對機頭3-4在機頭座3-3上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽5-2滿足技術要求。(5)曲軸曲桿鍵槽加工換上待加工的曲軸5，即通過兩套尾座2-2頂緊曲軸5，旋轉曲拐5-1并將曲拐5-1放置于高度較低的曲拐等高塊2-1-1上，啟動汽缸2-1-2，通過壓塊2-1-3壓緊曲拐5-1 ;開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽5-2。如圖I所示，本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法使用丁字形銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽5-2，充分發揮了丁字形銑刀加工效率較高的優勢，大大的提高了生產效率，降低了生產成本,有效的保證了曲軸曲桿鍵槽5-2的加工質量。 如圖I至圖5所示，如果被加工的曲軸曲桿鍵槽5-2的端部要求為圓弧形，則需在完成上述加工工序后，再進行以下步驟
(6)曲軸夾緊通過兩套尾座2-2頂緊曲軸5，旋轉曲拐5-1并將曲拐5-1放置于高度較高的曲拐等高塊2-1-1上，啟動汽缸2-1-2，通過壓塊2-1-3壓緊曲拐5_1。(7)對刀在銑刀夾頭上安裝直柄銑刀4-1，調整機頭3-4在機頭座3_3上的位置，使直柄銑刀4-1的軸線與曲軸曲桿鍵槽寬度中心線重合，使直柄銑刀的進刀深度等于曲軸曲桿鍵槽5-2深度；所述直柄銑刀4-1的直徑與曲桿鍵槽5-2的寬度相同。(8)加工開啟電源，直柄銑刀4-1對丁字形銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽5-2斜面進行加工，隨著機頭座3-3在橫向滑軌3-2上移動，直柄銑刀4-1逐漸將曲軸曲桿鍵槽5-2端部加工成圓弧形。(9)檢測啟動汽缸2-1-2，壓塊2-1-3退回，取下曲軸5對加工的曲軸曲桿鍵槽5-2端部圓弧形進行檢查，如不符合要求可對機頭3-4在機頭座3-3上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽5-2滿足技術要求。(10)曲軸曲桿鍵槽圓弧形端部加工換上待加工的曲軸5，即通過兩套尾座2-2頂緊曲軸5，旋轉曲拐5-1并將曲拐5-1放置于高度較高的曲拐等高塊2-1-1上，啟動汽缸2-1-2，通過壓塊2-1-3壓緊曲拐5-1 ;開啟機頭3-4，機頭座3_3在橫向滑軌3_2上移動使用直柄銑刀4-1銑出曲軸曲桿鍵槽5-2端部的圓弧形。如圖2和圖5所示，本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法使用直柄銑刀4-1加工曲軸曲桿鍵槽5-2圓弧形，直柄銑刀4-1垂直進給，水平走刀量較小，故此，本發明不但利用了直柄銑刀4-1垂直加工效率高的優勢而且充分滿足了曲軸曲桿鍵槽5-2加工工藝的要求。總之，如圖I至圖5所示，本發明的曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法有效的利用了丁字形銑刀和直柄銑刀4-1的各自的加工優勢，相互彌補了丁字形銑刀和直柄銑刀4-1的不足，有效解決了現有技術中使用直柄銑刀4-1加工曲軸曲桿鍵槽5-2的加工裝置及加工方法存在加工效率較低，成本較高的問題。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍， 其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種曲軸曲桿鍵槽加工裝置，其特征在于該裝置包括工作臺、夾緊單元和加工單元；夾緊單元安裝于工作臺上，加工單元設置于夾緊單元上方；所述夾緊單元包括曲拐壓緊機構和兩套尾座，所述曲拐壓緊機構包括曲拐等高塊、汽缸、壓塊和支架，曲拐等高塊為高度不同的兩塊且并排設置，汽缸設置于曲拐等高塊上方并與支架固定聯接，壓塊固定于汽缸的活塞桿上并同時對應兩塊曲拐等高塊，支架固定于工作臺上，兩套尾座對稱設置并且其尾座頂針在同一軸線上；所述加工單元包括機柱、橫向滑軌、機頭座和機頭；機頭上設置有銑刀夾頭，并且機頭與機頭座活動聯接且可上下或前后調整并固定，機頭座連接橫向滑軌且可在橫向滑軌上移動，橫向滑軌與機柱固定聯接。
2.根據權利要求I所述的曲軸曲桿鍵槽加工裝置，其特征在于所述銑刀夾頭能夠夾持直柄銑刀和丁字形銑刀；所述丁字形銑刀包括直柄和銑刀盤，直柄的一端固定銑刀盤，另一端安裝在銑刀夾頭內，銑刀盤的厚度等于曲軸曲桿鍵槽的寬度；所述直柄銑刀的直徑與曲桿鍵槽的寬度相同。
3.根據權利要求I所述的曲軸曲桿鍵槽加工裝置，其特征在于所述并排設置的高度不同的兩塊曲拐等高塊分別對應曲桿鍵槽在工作臺面的不同角度，即當曲拐在高度較低的曲拐等高塊被固定時，曲桿鍵槽處于水平位置，當曲拐在高度較高的曲拐等高塊被固定時，曲桿鍵槽處于豎直位置。
4.一種曲軸曲桿鍵槽加工方法,采用本發明曲軸曲桿鍵槽加工裝置加工曲軸曲桿鍵槽，包括以下步驟 (1)曲軸夾緊通過兩套尾座頂緊曲軸曲桿，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較低的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐； (2)對刀在銑刀夾頭上安裝丁字形銑刀，調整機頭在機頭座上的位置，使丁字形銑刀的進刀位置及進刀深度滿足曲軸曲桿鍵槽的技術要求，即銑刀厚度中心線與曲軸曲桿鍵槽寬度中心線重合，進刀深度與曲軸曲桿鍵槽深度相同；所述丁字形銑刀的厚度等于曲軸曲桿鍵槽寬度； (3)加工開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽，隨著機頭座在橫向滑軌上的移動，曲軸曲桿鍵槽的長度持續增加，直至所需的曲軸曲桿鍵槽長度； (4)檢測啟動汽缸，壓塊退回，取下曲軸對加工的曲軸曲桿鍵槽深度、寬度和長度進行檢查，如不符合要求可對機頭在機頭座上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽滿足技術要求； (5)曲軸曲桿鍵槽加工換上待加工的曲軸，即通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較低的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；開啟電源，丁字形銑刀在曲軸曲桿的一側銑出曲軸曲桿鍵槽； 如果被加工的曲軸曲桿鍵槽端部要求為圓弧形，則需在完成上述加工工序后，再進行以下步驟 (6)曲軸夾緊通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高度較高的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐； (7)對刀在銑刀夾頭上安裝直柄銑刀，調整機頭在機頭座上的位置，使直柄銑刀的軸線與曲軸曲桿鍵槽寬度中心線重合，使直柄統刀的進刀深度等于曲軸曲桿鍵槽深度；所述直柄銑刀的直徑等于曲軸曲桿鍵槽寬度；(8)加工開啟電源，直柄銑刀對丁字形銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽斜面進行加工，隨著機頭座在橫向滑軌上移動，直柄銑刀逐漸將曲軸曲桿鍵槽端部加工成圓弧形； (9)檢測啟動汽缸，壓塊退回，取下曲軸對加工的曲軸曲桿鍵槽端部圓弧形進行檢查，如不符合要求可對機頭在機頭座上的位置進行調整，直到加工出的曲軸曲桿鍵槽滿足技術要求； (10)曲軸曲桿鍵槽圓弧形端部加工換上待加工的曲軸，即通過兩套尾座頂緊曲軸，旋轉曲拐并將曲拐放置于高 度較高的曲拐等高塊上，啟動汽缸，通過壓塊壓緊曲拐；開啟機頭，機頭座在橫向滑軌上移動使用直柄銑刀銑出曲軸曲桿鍵槽端部的圓弧形。
全文摘要
為解決現有技術中使用直柄銑刀加工曲軸曲桿鍵槽的加工方法存在的加工效率較低，成本較高等問題。本發明提出一種曲軸曲桿鍵槽加工裝置及加工方法。本發明的加工裝置包括工作臺、夾緊單元和加工單元；夾緊單元固定曲軸；加工單元包括機柱、橫向滑軌、機頭座和機頭；機頭上設置有銑刀夾頭，并且機頭與機頭座活動聯接且可上下或前后調整并固定，機頭座連接橫向滑軌且可在橫向滑軌上移動，橫向滑軌與機柱固定聯接。本發明的加工方法在銑刀夾頭上安裝丁字形銑刀，使用丁字形銑刀在曲軸曲桿上銑出曲軸曲桿鍵槽，如果被加工的曲軸曲桿鍵槽端部要求為圓弧形，則使用直柄銑刀將曲軸曲桿鍵槽端部加工成圓弧形。本發明有效提高了加工效率，降低了成本。
文檔編號B23C5/08GK102773537SQ20121026726
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者曹正素, 盛明和 申請人:重慶歇馬機械曲軸有限公司