一種大型發動機的雙角度斜孔加工夾具及加工方法與流程

2023-11-11 15:00:47

本發明涉及大型發動機加工領域，特涉及一種大型發動機的雙角度斜孔加工夾具及加工方法。

背景技術：

如圖2所示，發動機缸體一角需加工一個雙角度斜孔，發動機的雙角度斜孔在x軸正向及z軸負方向上都有一定角度，對此孔加工過程中需要將孔中心線與孔加工軸軸線平行。按照雙角度斜孔圖紙去設計與之匹配的夾具，夾具的設計非常複雜，裝夾固定時，發動機缸體x軸正向及z軸負方向上都有一定角度，使得發動機缸體雙角度斜孔孔中心線與孔軸加工工件軸線平行。這樣會使夾具設計非常複雜，且整個夾具需要的空間會很大。

一般小的雙角度斜孔進行加工可以通過四軸數控工具機進行加工，但是對於發動機這種體積龐大的部件來說，小型的數控工具機不能滿足加工要求，而採用大型的數控工具機加工會增加加工成本，且一般這種大型的加工工具機非常昂貴，一般小型企業從加工成本和經濟投入方便考慮不便於擁有這樣的數控工具機。為此，本領域需要一種能夠製造成本低廉，能夠加工較高精度的雙角度斜孔加工夾具。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供了一種大型發動機的雙角度斜孔加工夾具及加工方法。本發明通過將發動機固定在夾具上，通過夾具在x軸、z軸方向上的旋轉，使本發明最終可以通過電鑽垂直向下即可完成雙角度斜孔的加工。本發明的裝置具有結構簡單，成本低廉的特點，同時可以通過提高旋轉角度的精度來提高本發明的加工精度，特別適合於大型發動機的雙角度斜孔的加工。

本發明的技術方案是：一種大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，包括固定爪、側板、第一支撐柱、第二支撐柱、底座、第一定位銷、第二定位銷、支撐底盤、旋轉底盤、俯仰裝置，其特徵在於：所述的支撐底盤兩側設置側板，側板上方設置固定爪，支撐底盤中部固定設置底座，底座上設置第二定位銷，底座兩側的支撐底盤上設置第一支撐柱、第二支撐柱，第二支撐柱一側設置第一定位銷，所述的支撐底盤下部設置俯仰裝置，所述的俯仰裝置固定在旋轉底盤上，支撐底盤與旋轉底盤活動連接。

根據如上所述的大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，其特徵在於：所述的第一支撐柱、第二支撐柱上部設置橡膠層。

根據如上所述的大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，其特徵在於：所述的底座上部設置橡膠層。

根據如上所述的大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，其特徵在於：所述的第一定位銷、第二定位銷採用橡膠材質製成。

根據如上所述的大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，其特徵在於：所述的側板內側還設置橡膠塊。

一種大型發動機的雙角度斜孔的加工方法，採用上述的雙角度斜孔加工夾具，其特徵在於：包括以下的加工步驟：

將待加工發動機放置在雙角度斜孔加工夾具上，使其待加工面平行與xy平面；

根據雙角度斜孔在x軸方向的傾斜度，通過旋轉底盤使雙角度斜孔加工夾具沿x軸正方向或負方向旋轉一定角度度；

根據雙角度斜孔在z軸方向的傾斜度，通過俯仰裝置使支撐底盤沿z軸正方向或負方向旋轉一定角度度；

在待打孔部位垂直向下鑽孔，即可實現雙角度斜孔的加工。

本發明的有益效果是：一是通過設置角度可調的夾具，可簡單方便固定發動機缸體，同時確保雙角度斜孔中心線與孔加工部件中心線平行，避免使用複雜的夾具，同時減小了整個裝夾空間；二是加工雙角度斜孔無需數控設備，只需要常規的電鑽即可完成，製造成本低廉；三是在批量生產時，加工夾具初次精調後固定夾具各個方向的角度，後續加工產品無需在調整，可大幅度的提高加工效率。

附圖說明

圖1為本發明夾具的結構示意圖；

圖2為發動機的結構示意圖；

圖3為發動機放置在夾具上的結構示意圖(固定爪打開狀態)；

圖4為發動機放置在夾具上的結構示意圖(固定爪閉合狀態)。

附圖標記說明：固定爪1、側板2、第一支撐柱3、第二支撐柱4、底座5、第一定位銷6、第二定位銷7、支撐底盤8、旋轉底盤9、俯仰裝置10、發動機11、雙角度斜孔12、橡膠塊13。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明。

如圖1所示，本發明的大型發動機的雙角度斜孔加工夾具，包括固定爪1、側板2、第一支撐柱3、第二支撐柱4、底座5、第一定位銷6、第二定位銷7、支撐底盤8、旋轉底盤9、俯仰裝置10，支撐底盤8兩側設置側板2，側板2上方設置固定爪1，支撐底盤8中部固定設置底座5，底座5上設置第二定位銷7，底座5兩側的支撐底盤8上設置第一支撐柱3、第二支撐柱4，第二支撐柱4一側設置第一定位銷6。這樣本發明的發動機安裝在兩側板2和底座5共同形成的空腔內，如圖3和圖4所示，此時第一支撐柱3、第二支撐柱4分別支撐發動機11的兩側，底座5支撐發動機11的最底部，第一定位銷6、第二定位銷7分別與發動機11缸體上的兩個孔相匹配，分別插入兩個孔，主要起固定限位作用，並卻保證安裝精度。

如圖1所示，支撐底盤8下部設置俯仰裝置10，俯仰裝置10可以使雙角度斜孔加工夾具朝z軸正反兩個方向翻轉一定的角度，即俯仰裝置10可使支撐底盤8朝z軸正反兩個方向翻轉一定的角度，通過支撐底盤8帶動待加工的發動機11轉動。

如圖1所示，本發明俯仰裝置10固定在旋轉底盤9上，支撐底盤8與旋轉底盤9活動連接，這樣確保可以通過俯仰裝置10推動支撐底盤8在旋轉底盤9上旋轉。本發明的的旋轉底盤9可以沿著x軸的正負方向旋轉，即如圖1所示，旋轉底盤9可採用電機推動旋轉，也可以採用液壓系統推動旋轉。

本發明的第一支撐柱3、第二支撐柱4上部最好設置橡膠層，這樣避免放置過程中發動機11與第一支撐柱3、第二支撐柱4摩擦，劃傷發動機11表面，確保發動機11加工質量。

本發明的底座5上部最好設置橡膠層，這樣避免放置過程中發動機11與底座5摩擦，劃傷發動機11表面，確保發動機11加工質量。當上部的橡膠層劃傷或損壞時，也可以單獨更換，使本發明的裝置便於維護。

本發明的第一定位銷6、第二定位銷7最好採用橡膠材質製成，其主要起到定位作用，起兩側的側板2和固定爪1可以確保加工過程中本發明的發動機11不會發生移動。

如圖1所示，本發明的側板2內側最好設置橡膠塊13，發動機11放置後，通過兩側的橡膠塊13將發動機11加緊在裝置內，確保發動機11加工過程中不會移動。

本發明還公開了一種大型發動機的雙角度斜孔的加工方法，採用上述的雙角度斜孔加工夾具，如加工x軸方向負5度，z軸方向正5的雙角度斜孔，其加工過程如下，將發動機11放置在加工夾具上，使其待加工面平行與xy平面，然後通過旋轉底盤9使雙角度斜孔加工夾具沿x軸負方向旋轉5度，通過俯仰裝置10使支撐底盤8沿z軸正方向旋轉5度，然後通過普通的電鑽在待打孔區域垂直向下鑽孔即可，這樣便加工處雙角度斜孔。對於需要批量加工發動機11雙角度斜孔時，可以將第一次加工後的加工夾具狀態固定，下次直接更換待加工的發動機11即可，這樣使這種大型發動機11雙角度斜孔可以通過普通的電鑽和簡易的加工夾具即可完成，降低了製造成本。