發動機缸體精密加工工具機的製作方法

2023-06-09 21:54:16

專利名稱：發動機缸體精密加工工具機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械精密加工領域，特別涉及一種發動機缸體精密加工工具機。
背景技術：
磨損和變形是發動機缸體主軸承座孔失效的主要形式，目前，常用的修複方法是 利用金鋼鏜床對磨損嚴重的主軸承座孔分二次進行鏜削，但是此方法進刀量比較大，吃刀 深度一般在0. 254mm左右，容易破壞缸體的止推面和油槽，另外，經過二次鏜削後的主軸承 座孔很難保持同軸度，加工精度低(為IT8左右)。因此，此類金鋼鏜床已經無法滿足發動 機缸體主軸承座孔精密加工的要求。珩磨是提高發動機缸體主軸承座孔加工精度的較好方法(為IT6左右)，目前常 用的珩磨工具機主要有立式和臥式兩種，由於立式珩磨工具機主軸工作行程較短，不適對多個 主軸承座孔進行同時珩磨，而臥式珩磨機的工作行程雖然較長，但是由於受到珩磨頭長度 的限制，比較適合加工連續的孔型零件，也不適合同時加工中間有一定間隔距離的多個主 軸承座孔，如果對每個主軸承座孔依次進行加工，又很難保證所有主軸承座孔的同軸度，因 此，常用的珩磨工具機也無法滿足主軸承座孔精密加工的要求。

實用新型內容本實用新型的目的是克服常用的金剛鏜床和珩磨工具機存在的不足，提供一種發動 機缸體精密加工工具機。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，包括床身；缸體升降與夾緊機構，設置 在所述床身的左、右側端面之間，用於固定發動機缸體並調節其高度；電機導軌，設置在所 述床身的側端面外、後端面的延伸面上，且所述電機導軌的兩端各設置一彈性限位塊，兩彈 性限位塊之間設置沿所述電機導軌滑動的電機支架機構；珩磨電機，固定在所述電機支架 機構上；珩磨芯軸，通過萬向連接器總成與所述珩磨電機的主軸連接；供油系統，設置在所 述床身上，用於給發動機缸體主軸承座孔供油。具體的，所述床身由冷軋鋼板焊接而成。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，所述珩磨芯軸包括主體芯軸，油石，油 石漲緊塊，油石限位塊，導靴，導靴座，導靴限位塊，油石漲緊拉杆，導靴漲緊螺栓，端蓋，其 中，所述油石漲緊塊安裝在所述主體芯軸中，若干個所述油石並排安裝在所述油石漲緊塊 上，所述油石漲緊拉杆安裝在所述主體芯軸的一端，且所述油石漲緊拉杆與所述油石漲緊 塊相連，兩個油石限位塊均安裝在所述主體芯軸上，設置在所述油石漲緊塊的兩側；若干個 所述導靴並排安裝在所述導靴座上，兩個所述導靴限位塊安裝在所述主體芯軸上，設置在 所述導靴座的兩側，所述導靴漲緊螺栓安裝在所述主體芯軸相對於所述油石漲緊拉杆的另 一端，且所述導靴漲緊螺栓與所述導靴座相連，所述端蓋安裝在所述主體芯軸安裝所述導 靴漲緊螺栓一側的端面上。根據被加工缸體型號的不同珩磨芯軸有多種型號與之相配套， 實現對主軸承座孔的直線珩磨。且所述的珩磨電機在低速情況下仍能提供足夠的扭矩。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，所述萬向連接器總成的一端為快速接
4頭，用於連接所述珩磨電機的主軸；另一端為夾緊機構，用於連接所述珩磨芯軸，所述夾緊 機構上設置調整螺栓，用於輔助夾緊所述珩磨芯軸；所述萬向連接器總成的中間部分是通 過延長耦合器連接的萬向節和萬向接頭叉頭，所述萬向節通過枷鎖適配器與所述快速接頭 連接，所述萬向接頭叉頭通過萬向接頭環與所述夾緊機構連接，且在所述夾緊機構靠近所 述萬向接頭環的一端、所述萬向接頭叉頭的兩叉頭之間設置旋鈕，連接所述珩磨芯軸，用於 珩磨工作時調整珩磨油石的切削壓力。進一步的，所述夾緊機構上還設置把手。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，所述電機支架機構包括導軌滑塊，設置 在所述電機導軌上；支架旋轉軸，與所述電機導軌垂直，一端固定在所述導軌滑塊上；電機 支架，用於連接所述珩磨電機，設置在所述支架旋轉軸上，圍繞支架旋轉軸在90°範圍內旋 轉；扳手支架，一端設置一板頭，另一端上面設置一扳手，連接在所述支架旋轉軸臨近所述 導軌滑塊的一端。具體的，所述珩磨電機通過四個螺釘固定在電機支架上。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，所述缸體升降與夾緊機構包括升降臺， 與所述電機導軌平行設置；兩鏈輪，分別通過螺紋絲杆設置在所述升降臺的兩端，且所述鏈 輪和所述升降臺之間設置支撐塊；鏈輪手柄，安裝在所述床身上，下端與一鏈輪連接，且鏈 輪手柄下端的鏈輪以及升降臺兩端的鏈輪通過鏈條相連；兩滑塊，設置在所述升降臺上、兩 鏈輪之間，兩滑塊上分別通過螺母、絲杆設置一壓板；兩V型座，設置在所述升降臺上、兩滑 塊之間。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，所述供油系統包括油池，設置在所述床 身內；上集油盤、下集油盤，分別設置在所述床身的左、右端面的上、下兩側；油泵，其進油 管放置在所述油池內，且進油管的入油口處設置一過濾器；濾油罐，其進油端與所述油泵的 出油管相連，出油端的油管與直列供油噴嘴連接，且在油管上設置球閥；兩回油管，其中一 回油管的一端與所述油泵的出油管相通，一端放置在所述油池內，且在此回油管上設置一 高壓安全閥，另一回油管與所述油泵的進油管和所述濾油罐的出油端的油管相通，且在此 回油管上設置一低壓安全閥。本實用新型工作時，首先調整好兩個V形座的間距，將需要精加工的缸體放置在V 形座上，調整滑塊的位置，調整壓板的相對高度，旋轉螺母使壓塊均勻受力並壓緊缸體，再 旋轉鏈輪手柄，通過鏈輪、鏈條和螺紋絲槓的傳動調整好升降臺的高度，使缸體上升到合適 的加工位置。然後根據被加工缸體主軸承座孔的尺寸選擇合適的芯軸，將珩磨芯軸放置在 缸體主軸承座孔內，利用主軸承座孔原孔定位，採用萬向連接器總成連接珩磨電機和珩磨 芯軸，萬向連接器總成的夾緊機構與珩磨芯軸的一端連接，快速接頭與珩磨電機的主軸連 接，調整好導靴的伸縮量，使導靴漲緊到合適的直徑，然後調整油石的進給壓力。再調整兩 個彈性限位塊之間的距離，從而設定電機支架和珩磨芯軸來回移動的範圍，確保珩磨芯軸 在工作時始終與主軸承座孔接觸。最後啟動供油系統，接通珩磨電機電源，操作人員來回推 動電機支架機構，使其在電機導軌上均勻滑動，從而使珩磨芯軸在旋轉的同時能夠相對於 主軸承座孔作往復直線運動，實現對主軸承座孔的高精度直線珩磨。本實用新型的發動機缸體精密加工工具機操作簡單、利用珩磨芯軸直線珩磨，加工 精度高、採用主軸承座孔原孔定位，定位準確快捷、利用萬向連接器總成傳動，傳動平穩可 靠、缸體升降和夾緊機構能夠實現缸體的快速夾緊定位、供油系統安全可靠。本實用新型的 發動機缸體精密加工工具機具有廣泛的應用前景。
圖1為本實用新型的缸體精密加工工具機的結構示意圖。圖2為本實用新型的珩磨芯軸結構示意圖。圖3為本實用新型的萬向連接器總成的結構示意圖圖4為本實用新型的電機支架機構的結構示意圖。圖5為本實用新型的缸體升降與夾緊機構的結構示意圖。圖6為本實用新型的供油系統的連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明。應理解，以下實施例僅用於說 明本實用新型而非用於限定本實用新型的保護範圍。如圖1所示，本實用新型的發動機缸體精密加工工具機，包括床身15 ；缸體升降與夾緊機構17，設置在床身15的左、右側端面之間，用於固定發動機缸 體並調節其高度；電機導軌2，設置在床身15的側端面外、後端面的延伸面上，且電機導軌2的兩端 各設置一彈性限位塊1，兩彈性限位塊1之間設置沿電機導軌2滑動的電機支架機構3 ；珩磨電機4，固定在電機支架機構3上；珩磨芯軸(圖未示)，通過萬向連接器總成(圖未示)與珩磨電機4的主軸連接；供油系統5，設置在床身15上，用於給發動機缸體主軸承座孔供油。具體的，所述床身15由冷軋鋼板焊接而成。如圖2所示，本實用新型的珩磨芯軸由主體芯軸23，油石19，油石漲緊塊20，油石 限位塊21，導靴25，導靴座24，導靴限位塊26，油石漲緊拉杆22，導靴漲緊螺栓28，端蓋27 等組成。油石漲緊塊20安裝在主體芯軸23的深溝槽內，並行排列的若干個油石19固定在 油石漲緊塊20的斜槽內，兩個油石限位塊21分別安裝在主體芯軸23深溝槽的兩端，設置 在油石漲緊塊20的兩側，可以防止油石19左右晃動，同時也可以限制油石19的漲緊範圍。 油石漲緊拉杆22安裝在主體芯軸23的一端，與油石漲緊塊20相連，推、拉油石漲緊拉杆22 可以使並行排列的若干個油石19沿著主體芯軸23的徑向張開或者回縮。若干個並行排列 的導靴25固定在導靴座24內，導靴座24安裝在主體芯軸23的長槽中，兩個導靴限位塊26 固定在主體芯軸23長槽的兩端，設置在導靴座24的兩側，防止導靴25的左右晃動，同時也 可以限制導靴25的漲緊範圍。導靴漲緊螺栓28安裝在主體芯軸23相對於油石漲緊拉杆 22的另一端，與導靴座24相連，旋轉導靴漲緊螺栓28可以實現若干個並行排列的導靴25 同時沿著主體芯軸23的徑向張開或者回縮。端蓋27安裝在主體芯軸23安裝導靴漲緊螺 栓28 —側的端面上。如圖3所示，本實用新型的萬向連接器總成，一端為快速接頭40，用於連接珩磨電 機4的主軸；另一端為夾緊機構34，用於連接珩磨芯軸，夾緊機構34上設置調整螺栓35， 用於輔助夾緊珩磨芯軸；中間部分是通過延長耦合器38連接的萬向節29和萬向接頭叉頭
630，所述萬向節29通過枷鎖適配器39與快速接頭40連接，所述萬向接頭叉頭30通過萬向 接頭環31與夾緊機構34連接，且在夾緊機構34靠近萬向接頭環31的一端、萬向接頭叉頭 30的兩叉頭之間設置旋鈕37，旋鈕37與圖2中油石漲緊拉杆22相連，用於珩磨工作時調 整珩磨油石的切削壓力。此外，夾緊機構34上還設置把手36。如圖4所示，本實用新型的電機支架機構3包括導軌滑塊42，設置在電機導軌2上支架旋轉軸43，與電機導軌2垂直，一端固定在導軌滑塊42上；電機支架47，用於連接珩磨電機4，設置在支架旋轉軸43上，圍繞支架旋轉軸43 在90°範圍內旋轉；扳手支架44，一端設置一板頭45，另一端上面設置一扳手46，連接在支架旋轉軸 43臨近導軌滑塊42的一端。具體的，本實用新型的珩磨電機4通過四個螺釘固定在電機支架47上。如圖5所示，本實用新型的缸體升降與夾緊機構17包括升降臺13，與電機導軌2平行設置；兩鏈輪9，分別通過螺紋絲杆11設置在升降臺13的兩端，且鏈輪9和升降臺13之 間設置支撐塊51 ；鏈輪手柄8，安裝在床身15上，下端與一鏈輪連接，且鏈輪手柄8下端的鏈輪以及 升降臺兩端的鏈輪9通過鏈條7相連；兩滑塊52，設置在升降臺13上、兩鏈輪9之間，兩滑塊52上分別通過螺母49、絲 杆50設置一壓板48 ；兩V型座14，設置在升降臺13上、兩滑塊52之間。如圖1和圖6所示，本實用新型的供油系統5包括油池16，設置在床身15內；上集油盤10、下集油盤17，分別設置在床身15的左、右端面的上、下兩側；油泵59，其進油管放置在油池16內，且進油管的入油口處設置一過濾器58 ；濾油罐56，其進油端與油泵59的出油管相連，出油端的油管與直列供油噴嘴6連 接，且在油管上設置球閥53;兩回油管57，其中一回油管57的一端與油泵59的出油管相通，一端放置在油池 16內，且在此回油管57上設置一高壓安全閥55，另一回油管57與油泵59的進油管和濾油 罐56的出油端的油管相通，且在此回油管57上設置一低壓安全閥54。使用本實用新型的精密加工工具機時，首先調整好兩個V形座14的間距，將需要精 加工的缸體放置在V形座14上，調整滑塊52的位置，調整壓板48的相對高度，旋轉螺母49 使壓塊48均勻受力並壓緊缸體，再旋轉鏈輪手柄8，通過鏈輪9、鏈條7和螺紋絲槓11的傳 動調整好升降臺13的高度，使缸體主軸承座孔軸線和珩磨電機4主軸軸線重合。具體的， 兩鏈輪9在鏈條7的傳動下同步旋轉，安裝在支撐塊51上的螺紋絲杆11在鏈輪9的帶動 下也同步等速轉動，升降臺13兩側的螺紋孔與螺紋絲杆11發生相對轉動，升降臺13可上 下平穩移動，使高度得到調整。然後根據被加工缸體主軸承座孔的尺寸選擇合適的芯軸， 將珩磨芯軸放置在缸體主軸承座孔內，利用主軸承座孔原孔定位，採用萬向連接器連接珩 磨電機4和珩磨芯軸，萬向連接器的夾緊機構34與珩磨芯軸的一端連接，快速接頭40與珩磨電機4的主軸連接，調整好芯軸上油石和導靴的伸縮量調整導靴漲緊螺栓28，通過導靴 座24使導靴25漲緊到合適的直徑，再通過旋鈕37帶動油石漲緊拉杆22，調節油石漲緊塊 20，從而使油石19受到合適的切削壓力。調整兩個彈性限位塊1之間的距離，從而設定電 機支架和珩磨芯軸來回移動的範圍，確保珩磨芯軸在工作時始終與主軸承座孔接觸。最後 啟動供油系統，接通珩磨電機4電源，操作人員來回推動電機支架機構3，使其在電機導軌 2上均勻滑動，從而使珩磨芯軸在旋轉的同時能夠相對於主軸承座孔作往復直線運動，實現 對主軸承座孔的高精度直線珩磨。本實用新型的缸體精密加工工具機具有如下有益效果(1)採用專用的長直珩磨芯軸對缸體主軸承座孔同時進行直線珩磨，能夠確保珩 磨後主軸承座孔的同軸度，另外珩磨時進刀量小於0. 076mm,不會破壞缸體油槽和止推面， 加工精度可以達到IT6以上。(2)以發動機的缸體主軸承座孔作為珩磨芯軸的定位基準，定位準確快捷。(3)採用萬向連接器連接珩磨電機4的主軸和珩磨芯軸，可以保證直線珩磨時珩 磨芯軸平穩的傳動，即使在珩磨電機4的主軸和珩磨芯軸不同軸的情況下，依然能夠保證 傳動平穩，確保加工後主軸承座孔的直線度和圓度要求。(4)珩磨電機4固定在電機支架47上，電機支架47可以圍繞支架旋轉軸43在 90°範圍內旋轉，當電機支架47旋轉與導軌2成90°時，扳頭45可以將電機支架47自動 固定，便於電機支架47與導軌滑塊42 —起在電機導軌2上來回滑動，彈性限位塊1能夠限 制導軌滑塊42的滑動範圍，同時避免電機支架機構3與床身15的剛性碰撞。(5)缸體與升降、夾緊機構使用便捷，利用鏈輪手柄8、鏈輪9、鏈條7和螺紋絲槓 11的精確傳動，可以實現缸體的快速定位，有效節省了缸體的裝夾、定位時間。(6)供油系統能夠將切削油循環利用，在珩磨時通過直列供油噴嘴6對每個主軸 承座孔進行連續均勻供油，過濾器58和濾油器56可以對切削油進行淨化，確保切削油的循 環利用，低壓安全閥54和高壓安全閥55能夠對整個供油系統起到保護作用，當濾油罐56 發生堵塞時，高壓安全閥55開啟，切削油經回油管57重新流入油池16 ；當切削油壓力過低 時，低壓安全閥54開啟，切削油重新流入油池16。(7)操作簡單。
權利要求一種發動機缸體精密加工工具機，其特徵在於，所述工具機包括床身；缸體升降與夾緊機構，設置在所述床身的左、右側端面之間，用於固定發動機缸體並調節其高度；電機導軌，設置在所述床身的側端面外、後端面的延伸面上，且所述電機導軌的兩端各設置一彈性限位塊，兩彈性限位塊之間設置沿所述電機導軌滑動的電機支架機構；珩磨電機，固定在所述電機支架機構上；珩磨芯軸，通過萬向連接器總成與所述珩磨電機的主軸連接；供油系統，設置在所述床身上，用於給發動機缸體主軸承座孔供油。
2.根據權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述珩磨芯軸包括主體芯軸，油石，油石 漲緊塊，油石限位塊，導靴，導靴座，導靴限位塊，油石漲緊拉杆，導靴漲緊螺栓，端蓋，其中， 所述油石漲緊塊安裝在所述主體芯軸中，若干個所述油石並排安裝在所述油石漲緊塊上， 所述油石漲緊拉杆安裝在所述主體芯軸的一端，且所述油石漲緊拉杆與所述油石漲緊塊相 連，兩個油石限位塊均安裝在所述主體芯軸上，設置在所述油石漲緊塊的兩側；若干個所 述導靴並排安裝在所述導靴座上，兩個所述導靴限位塊安裝在所述主體芯軸上，設置在所 述導靴座的兩側，所述導靴漲緊螺栓安裝在所述主體芯軸相對於所述油石漲緊拉杆的另一 端，且所述導靴漲緊螺栓與所述導靴座相連，所述端蓋安裝在所述主體芯軸安裝所述導靴 漲緊螺栓一側的端面上。
3.根據權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述萬向連接器總成的一端為快速接頭， 用於連接所述珩磨電機的主軸；另一端為夾緊機構，用於連接所述珩磨芯軸，所述夾緊機 構上設置調整螺栓，用於輔助夾緊所述珩磨芯軸；所述萬向連接器總成的中間部分是通過 延長耦合器連接的萬向節和萬向接頭叉頭，所述萬向節通過枷鎖適配器與所述快速接頭連 接，所述萬向接頭叉頭通過萬向接頭環與所述夾緊機構連接，且在所述夾緊機構靠近所述 萬向接頭環的一端、所述萬向接頭叉頭的兩叉頭之間設置旋鈕，連接所述珩磨芯軸，用於珩 磨工作時調整珩磨油石的切削壓力。
4.根據權利要求3所述的工具機，其特徵在於，所述夾緊機構上還設置把手。
5.根據權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述電機支架機構包括 導軌滑塊，設置在所述電機導軌上；支架旋轉軸，與所述電機導軌垂直，一端固定在所述導軌滑塊上； 電機支架，用於連接所述珩磨電機，設置在所述支架旋轉軸上，圍繞支架旋轉軸在90° 範圍內旋轉；扳手支架，一端設置一板頭，另一端上面設置一扳手，連接在所述支架旋轉軸臨近所述 導軌滑塊的一端。
6.根據權利要求5所述的工具機，其特徵在於，所述珩磨電機通過四個螺釘固定在電機 支架上。
7.根據權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述缸體升降與夾緊機構包括升降臺， 與所述電機導軌平行設置；兩鏈輪，分別通過螺紋絲杆設置在所述升降臺的兩端，且所述鏈輪和所述升降臺之間 設置支撐塊；鏈輪手柄，安裝在所述床身上，下端與一鏈輪連接，且鏈輪手柄下端的鏈輪以及升降臺兩端的鏈輪通過鏈條相連；兩滑塊，設置在所述升降臺上、兩鏈輪之間，兩滑塊上分別通過螺母、絲杆設置一壓板；兩V型座，設置在所述升降臺上、兩滑塊之間。
8.根據權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述供油系統包括油池，設置在所述床身內；上集油盤、下集油盤，分別設置在所述床身的左、右端面的上、下兩側； 油泵，其進油管放置在所述油池內，且進油管的入油口處設置一過濾器； 濾油罐，其進油端與所述油泵的出油管相連，出油端的油管與直列供油噴嘴連接，且在 油管上設置球閥；兩回油管，其中一回油管的一端與所述油泵的出油管相通，一端放置在所述油池內，且 在此回油管上設置一高壓安全閥，另一回油管與所述油泵的進油管和所述濾油罐的出油端 的油管相通，且在此回油管上設置一低壓安全閥。
專利摘要本實用新型公開了一種發動機缸體精密加工工具機，包括床身；缸體升降與夾緊機構，設置在床身的左、右側端面之間；電機導軌，設置在床身的側端面外、後端面的延伸面上，且電機導軌的兩端各設置一彈性限位塊，兩彈性限位塊之間設置沿電機導軌滑動的電機支架機構；珩磨電機，固定在電機支架機構上；珩磨芯軸，通過萬向連接器總成與珩磨電機的主軸連接；供油系統，設置在所述床身上。本實用新型採用專用的珩磨芯軸對多個缸體主軸承座孔同時進行直線珩磨，能夠確保珩磨後主軸承座孔的同軸度、圓柱度和圓度，加工精度高可以達到IT6以上，比傳統的鏜削方法有了較大的提高，結構合理、操作簡單、加工效率高。
文檔編號B24B33/00GK201664878SQ20102012539
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者李玉傑, 陳銘 申請人:上海百旭機械科技有限公司