氣缸體夾具的製作方法
2023-05-14 12:11:46
氣缸體夾具的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣缸體夾具。該氣缸體夾具，包括：底座，其包括：底板和定位凸臺；主軸孔半圓定位塊，並具有與待定位氣缸體前後檔主軸半圓孔適配的定位端面；夾緊裝置，布設在主軸孔半圓定位塊內側的底座定位凸臺上，其包括：夾緊支座、T形螺杆副及夾緊壓塊；中間檔軸承座定位塊具有氣缸體軸承座定位側面；缸孔滑塊聯動撐開裝置，其包括：底柱和布設在底柱頂端的缸孔滑塊組件。該氣缸體夾具從端面和頂面夾緊氣缸體，並利用加工中心主軸測量探頭的點測功能，找到加工氣缸體工藝定位銷孔的基準坐標值，從而實現氣缸體工藝定位銷孔的精確加工，最終保證了各缸孔的壁厚均勻性。
【專利說明】氣缸體夾具【技術領域】
[0001]本發明涉及定位工裝領域，特別涉及一種氣缸體夾具。
【背景技術】
[0002]如圖1和圖2所示，柴油機的乾式缸套氣缸體，因冷卻液不直接接觸缸套，為保障柴油機冷卻系統的冷卻效果，各缸孔壁厚均勻性控制要求較高(壁厚a=b)。由於鑄造誤差的存在，每臺氣缸體的毛坯缸孔壁厚都會有偏差，各缸孔之間的壁厚均勻性，最終需通過機加工來保證，而氣缸體工藝定位基準的位置精度，則直接決定了缸孔位置精度，即直接決定了缸孔最終壁厚。
[0003]現有技術一般通過聯動抱緊定位氣缸體前後端缸孔外壁，並以前後端缸孔外壁之間的中心線為基準，加工出氣缸體的工藝定位銷孔。(一般為氣缸體的工藝定位銷孔)，在工具機上進行工裝夾具校準時，需測出聯動定位裝置的兩個定位端面之間的中間坐標值X，將X賦予加工程序，並以X作為基準加工氣缸體工藝定位銷孔。
[0004]現有技術的缺點，表現為一方面需要使用液壓聯動抱緊定位裝置定位氣缸體，增加了夾具複雜程度和製造成本，另一方面夾具的使用設備受限，如工具機不配備氣液接口裝置時，需要在工具機外接氣液壓站，操作性及便利性受影響比較大。
【發明內容】
[0005]本發明是為了克 服上述現有技術中缺陷，提供了一種結構簡單合理，採用氣缸體前後檔主軸半圓孔、中間檔軸承座側面及中間缸孔定位氣缸體，從端面和頂面夾緊氣缸體，從而實現氣缸體工藝定位銷孔的精確加工，最終保證了各缸孔的壁厚均勻性的氣缸體夾具。
[0006]為達到上述目的，根據本發明提供了一種氣缸體夾具，包括:
[0007]底座，其包括:底板和定位凸臺，定位凸臺的一端向上延伸出端面頂緊螺杆立板，端面頂緊螺杆與端面頂緊螺杆立板螺接，其頂緊面伸出端面頂緊螺杆立板內側；
[0008]主軸孔半圓定位塊，固定在底座的定位凸臺上，並具有與待定位氣缸體前後檔主軸半圓孔適配的定位端面；
[0009]夾緊裝置，布設在主軸孔半圓定位塊內側的底座定位凸臺上，其包括:夾緊支座、T形螺杆副及夾緊壓塊，其中夾緊支座用螺釘固定於底座定位凸臺上，夾緊支座開有U形口，T形螺杆副的螺杆T形頭扣在夾緊支座U形口，夾緊壓塊可軸向上下調節的穿設在T形螺杆副的螺杆上部，並通過T形螺杆副的螺母擰緊；
[0010]中間檔軸承座定位塊，固定在底座的定位凸臺上，並具有氣缸體軸承座定位側面；
[0011]缸孔滑塊聯動撐開裝置，其包括:底柱和布設在底柱頂端的缸孔滑塊組件，底柱固定在底座定位凸臺上；缸孔滑塊組件包括:定位墊圈、芯軸、內孔螺杆、T形銷和圓頭定位塊，其中，所述定位墊圈固定在底柱頂端，芯軸與定位墊圈的芯軸盲孔間隙配合，並與定位墊圈的內孔螺杆螺紋升降配合；芯軸兩側開有與T形銷適配的T形斜槽，通過芯軸升降，推動T形銷向兩側伸張及回縮，所述圓頭定位塊與T形銷通過螺紋連接，T形銷向兩側伸張及回縮來帶動圓頭定位塊定位缸孔。
[0012]上述技術方案中，主軸孔半圓定位塊為兩個，分別通過第一螺栓固定在底座的定位凸臺的兩端。
[0013]上述技術方案中，夾緊裝置為兩個，分別布設在兩個主軸孔半圓定位塊內側的底座定位凸臺上。
[0014]上述技術方案中，芯軸的外圓兩側設有與定位墊圈適配的防轉扁位。
[0015]上述技術方案中，圓頭定位塊內側墊裝有伸張墊圈。
[0016]上述技術方案中，還包括:底面輔支裝置，其包括:支承座及布設在所述支承座上的把手組件和支承銷組件，所述把手組件包括:把手、連接軸、螺紋襯套、銷軸和頂銷，支承銷組件包括:支承銷、襯套和支承彈簧；所述支承座固於底座的底板，所述把手與連接軸緊固連接，所述螺紋襯套安裝在支承座內，並通過支撐座上方的開槽錐端緊定螺釘限位，連接軸與螺紋襯套螺紋配合，銷軸與頂銷螺紋連接，頂銷開有斜面和定位扁位，與支承銷的斜面和定位卡槽配合，支承銷支撐於支承彈簧上，支承彈簧落在螺塞上，螺塞與支承座螺紋配合，所述支承銷上方設置有襯套。
[0017]上述技術方案中，支承銷組件還包括:布設在支承銷和支承座之間的襯套。
[0018]上述技術方案中，底面輔支裝置為四個，分別布設在底座的底板四角。
[0019]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:該氣缸體夾具結構簡單合理，採用氣缸體前後檔主軸半圓孔、中間檔軸承座側面及中間缸孔定位氣缸體，從端面和頂面夾緊氣缸體，並利用加工中心主軸測量探頭的點測功能，找到加工氣缸體工藝定位銷孔的基準坐標值，從而實現氣缸體工藝定位銷孔的精確加工，最終保證了各缸孔的壁厚均勻性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為現有氣缸體的俯視結構示意圖；
[0021]圖2為圖1的G-G方向的剖視結構示意圖；
[0022]圖3為本發明的氣缸體夾具的結構示意圖；
[0023]圖4為本發明的氣缸體夾具的缸孔滑塊聯動撐開裝置結構示意圖；
[0024]圖5為本發明的氣缸體夾具的底面輔支裝置結構示意圖；
[0025]圖6為本發明的氣缸體定位示意圖；
[0026]附圖標記說明:
[0027]1-底座，2-主軸孔半圓定位塊，3-夾緊裝置，4-中間檔軸承座定位塊，5-缸孔滑塊聯動撐開裝置，51-定位墊圈，52-芯軸，53-內孔螺杆，54-T形銷，55-圓頭定位塊，56-墊圈，6-底面輔支裝置，61-支承座，62-把手，63-連接軸，64-螺紋襯套，65-銷軸，66-頂銷，67-支承銷，68-襯套，69-支承彈簧，70-螺塞。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖，對本發明的一個【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受【具體實施方式】的限制。需要理解的是，本發明的以下實施方式中所提及的「上」、「下」、「左」、「右」、「正面」和「反面」均以各圖所示的方向為基準，這些用來限制方向的詞語僅僅是為了便於說明，並不代表對本發明具體技術方案的限制。
[0029]本發明的氣缸體夾具結構簡單合理，採用氣缸體前後檔主軸半圓孔、中間檔軸承座側面及中間缸孔定位氣缸體，從端面和頂面夾緊氣缸體，並利用加工中心主軸測量探頭的點測功能，找到加工氣缸體工藝定位銷孔的基準坐標值，從而實現氣缸體工藝定位銷孔的精確加工，最終保證了各缸孔的壁厚均勻性。
[0030]以下詳細的描述通過舉例但非限制的方式說明了本公開，應該明白的是本公開的各種方面可被單獨的實現或者與其他方面結合的實現。本說明書清楚的使本領域的技術人員能夠製造並使用我們相信為新的且非顯而易見的改進，描述了若干實施例、變通方法、變型、備選方案以及系統應用，包括當前被認為是執行本說明書中描述的發明原理的最好模式。當描述元件或特徵和/或實施例時，冠以「一」 「一個」 「該」和「所述」旨在表示具有元件或特徵中的一個或多個。術語「包括」 「包含」和「具有」旨在為包括性的，並表示在那些具體描述的元件或特徵以外還具有額外的元件或特徵。
[0031]如圖3所示，該氣缸體夾具從端面和頂面夾緊氣缸體。加工時,利用加工中心的主軸測量探頭分別點測前後端缸孔外壁(即原聯動抱緊定位裝置的定位點)，精確換算出前後端缸孔外壁之間的中間坐標值Xdf X賦予加工程序，並以X作為基準加工氣缸體工藝定位銷孔，從而最終保證加工後各缸孔的壁厚均勻性，其具體結構包括:底座I和布設在該底座I上的主軸孔半圓定位塊2、夾緊裝置3、中間檔軸承座定位塊4、缸孔滑塊聯動撐開裝置5和底面輔支裝置6，以及端面頂緊螺杆7 ;其中，主軸孔半圓定位塊2用於定位氣缸體前後檔主軸半圓孔，即定位氣缸體的高度方向。夾緊裝置3從頂面夾緊氣缸體。中間檔軸承座定位塊4用於定位氣缸體軸承座側面，限制氣缸體前後端方向，即定位氣缸體的前後端面方向。缸孔滑塊聯動撐開裝置5用於定位缸孔，即定位氣缸體的左右側方向。底面輔支裝置6用於氣缸體定位夾緊完成後，輔助支承氣缸體底面，防止加工過程中零件震動。本發明的氣缸體夾具減少了液壓聯動夾緊裝置，大大降低了製造成本。
[0032]底座I用於支撐主軸孔半圓定位塊2、夾緊裝置3、中間檔軸承座定位塊4、缸孔滑塊聯動撐開裝置5和底面輔支裝置6等定位部件，其包括:用於支撐底面輔支裝置6的底板和用於支撐主軸孔半圓定位塊2、夾緊裝置3、中間檔軸承座定位塊4、缸孔滑塊聯動撐開裝置5的定位凸臺，該定位凸臺的一端向上延伸出端面頂緊螺杆立板，端面頂緊螺杆7旋入端面頂緊螺杆立板，以從後端面推動並頂緊氣缸體。
[0033]主軸孔半圓定位塊2為兩個，分別通過螺栓固定在底座I定位凸臺的兩端，用於定位氣缸體前後檔主軸半圓孔，具有與待定位氣缸體前後檔主軸半圓孔適配的定位端面。
[0034]夾緊裝置3為兩個，分別布設在兩個主軸孔半圓定位塊2內側的底座I定位凸臺上，包括:夾緊支座、T形螺杆副及夾緊壓塊，其中夾緊支座用螺釘固定於底座I定位凸臺上，夾緊支座開有U形口，T形螺杆副的螺杆T形頭扣在夾緊支座U形口，夾緊壓塊可軸向上下調節的穿設在T形螺杆副的螺杆上部，並通過T形螺杆副的螺母擰緊，使夾緊壓塊從頂面夾緊氣缸體。中間檔軸承座定位塊4通過螺栓固定於兩個夾緊裝置3之間的底座I定位凸臺，用於定位氣缸體軸承座側面，限制氣缸體前後端方向，即定位氣缸體的前後端面方向。
[0035]如圖4所示，缸孔滑塊聯動撐開裝置5包括:底柱和布設在該底柱頂端的缸孔滑塊組件，底柱用螺栓固定於中間檔軸承座定位塊4側面的底座I定位凸臺上。缸孔滑塊組件包括:定位墊圈51、芯軸52、內孔螺杆53、T形銷54和圓頭定位塊55，其中，定位墊圈51固定在底柱頂端，頂端軸向開設芯軸盲孔，芯軸52與芯軸盲孔間隙配合,芯軸52的外圓兩側設計成扁位，防止芯軸52在定位墊圈51內轉動。芯軸52與定位墊圈51的內孔螺杆53螺紋配合，通過擰緊或鬆開螺杆53，芯軸52可垂直升降；芯軸52兩側開有T形斜槽，T形銷54與T形斜槽配合，通過芯軸52升降，推動T形銷54向兩側伸張及回縮，圓頭定位塊55與T形銷54通過螺紋連接，T形銷54向兩側伸張及回縮來帶動圓頭定位塊55定位缸孔，圓頭定位塊55內側墊裝墊圈56,用於可調節圓頭定位塊55的伸張幅度。
[0036]如圖5所示，底面輔支裝置6為四個，分別布設在底座的底板四角，其分別包括:支承座61及布設在該支承座61上的把手組件和支承銷組件，把手組件包括:把手62、連接軸63、螺紋襯套64、銷軸65和頂銷66，支承銷組件包括:支承銷67、襯套68和支承彈簧69。支承座61用內六角圓柱頭螺釘緊固於底座I的底板，把手62與連接軸63緊固連接，螺紋襯套64安裝在支承座61內，並通過支撐座上方的開槽錐端緊定螺釘限位，連接軸63與螺紋襯套64螺紋配合，銷軸65與頂銷66螺紋連接，頂銷66開有斜面和定位扁位，與支承銷67的斜面和定位卡槽配合，支承銷67支撐於支承彈簧69上，支承彈簧69落在螺塞70上，螺塞70與支承座61螺紋配合，通過螺紋調節，可以調整支承銷67的自然狀態高度，自由狀態時，支承銷67位於最低點，即不跟氣缸體底面接觸，支承銷67上方設置有襯套68，襯套68起防塵和提高支承銷67和支承座61的配合精度的作用。當擰緊把手62時，連接軸63推動銷軸65、頂銷66與支承銷67通過斜面接觸配合，使支承銷67向上升起，抵住氣缸體底面，從而起到輔支作用，鬆開把手，此時支承銷67回到自然狀態，卸開輔支作用。
[0037]如圖6所示，以臥式加工中心加工玉柴某乾式缸套氣缸體為例，說明本發明的實施過程。以主軸孔半圓定位塊2定位氣缸體前後檔(第一、五檔)主軸半圓孔內側，定位高度方向；以缸孔滑塊聯動撐開裝置5撐開第二缸毛坯上缸孔，定位左右側方向；以端面頂緊螺杆頂緊氣缸體端面，以中間檔軸承座定位塊4定位軸承座中間檔側面，定位前後端面方向；以夾緊裝置3從頂面夾緊氣缸體；以底面輔支裝置6輔助端平氣缸體底面。夾具在氣缸體前後端保留足夠的讓刀空間，保證工具機主軸測量探頭能分別從氣缸體的前後端伸進，探測前後端缸孔外壁。在工具機進行夾具校正時，可直接找正夾具前後檔主軸孔半圓定位塊2中心坐標值Yl，獲得氣缸體工藝定位銷孔的Y坐標值=Yl+d (d值為固定值，為產品設計值)；加工程序執行開始後，主軸測量探頭移至氣缸體前端(或後端)，點測缸孔外壁，程序獲得並記錄此位置坐標值Z1，移出主軸測量探頭，工作檯旋轉180度，主軸測量探頭移至氣缸體後端(或前端)，點測缸孔外壁，程序獲得並記錄此處位置坐標值Z2，此時程序自動換算得出前後端缸孔外壁之間的中間坐標值XI，賦予加工程序，獲得氣缸體工藝定位銷孔的X坐標值=Xl+c (c值為固定值，為產品設計值)，此時即可直接執行加工氣缸體側面工藝定位銷孔程序。
[0038]要說明的是，當夾具固定在工具機上後，工藝定位銷孔的Y坐標值=Yl+d是固定不變的；而由於鑄造誤差，每臺氣缸體的毛坯缸孔壁厚都會有偏差，前後端缸孔外壁也會有變化，即前後端缸孔外壁間的中心值Xl是變化的，故工藝定位銷孔的X坐標值=X1+C也會有變化，本發明通過主軸探頭測量換算的辦法，準確獲取X坐標值，保證了工藝定位銷孔的位置精度，同時也保證了缸孔加工的位置精度，使缸孔壁厚均勻性得到保證。與現有技術相t匕，本發明的氣缸體夾具減少了液壓聯動夾緊裝置，大大降低了製造成本，且更容易實現，充分利用工具機自身攜帶功能，擺脫了工具機無氣液接口配置即難以實現加工的困境，使設計者設計加工工藝方案時選擇性更多，工具機使用起來更具通用性和便利性，加工起來精度更高，是一種先進的加工方法，符合國內外加工技術的發展趨勢。
[0039]綜上，該氣缸體夾具結構簡單合理，採用氣缸體前後檔主軸半圓孔、中間檔軸承座側面及中間缸孔定位氣缸體，從端面和頂面夾緊氣缸體，並利用加工中心主軸測量探頭的點測功能，找到加工氣缸體工藝定位銷孔的基準坐標值，從而實現氣缸體工藝定位銷孔的精確加工，最終保證了各缸孔的壁厚均勻性。
[0040]以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種氣缸體夾具，其特徵在於，包括: 底座，其包括:底板和定位凸臺，所述定位凸臺的一端向上延伸出端面頂緊螺杆立板，端面頂緊螺杆與端面頂緊螺杆立板螺接，其頂緊面伸出端面頂緊螺杆立板內側； 主軸孔半圓定位塊，固定在所述底座的定位凸臺上，並具有與待定位氣缸體前後檔主軸半圓孔適配的定位端面； 夾緊裝置，布設在所述主軸孔半圓定位塊內側的底座定位凸臺上，其包括:夾緊支座、T形螺杆副及夾緊壓塊，其中夾緊支座用螺釘固定於底座定位凸臺上，夾緊支座開有U形口，T形螺杆副的螺杆T形頭扣在夾緊支座U形口，所述夾緊壓塊可軸向上下調節的穿設在T形螺杆副的螺杆上部，並通過T形螺杆副的螺母擰緊； 中間檔軸承座定位塊，固定在所述底座的定位凸臺上，並具有氣缸體軸承座定位側面； 缸孔滑塊聯動撐開裝置，其包括:底柱和布設在所述底柱頂端的缸孔滑塊組件，所述底柱固定在底座定位凸臺上；所述缸孔滑塊組件包括:定位墊圈、芯軸、內孔螺杆、T形銷和圓頭定位塊，其中，所述定位墊圈固定在底柱頂端，所述芯軸與所述定位墊圈的芯軸盲孔間隙配合，並與定位墊圈的內孔螺杆螺紋升降配合；所述芯軸兩側開有與T形銷適配的T形斜槽，通過芯軸升降，推動T形銷向兩側伸張及回縮，所述圓頭定位塊與T形銷通過螺紋連接，T形銷向兩側伸張及回縮來帶動圓頭定位塊定位缸孔。
2.根據權利要求1所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述主軸孔半圓定位塊為兩個，分別通過第一螺栓固定在底座的定位凸臺的兩端。
3.根據權利要求2所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述夾緊裝置為兩個，分別布設在兩個主軸孔半圓定位塊內側的底座定位凸臺上。
4.根據權利要求1所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述芯軸的外圓兩側設有與定位墊圈適配的防轉扁位。
5.根據權利要求1所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述圓頭定位塊內側墊裝有伸張墊圈。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的氣缸體夾具，其特徵在於:還包括:底面輔支裝置，其包括:支承座及布設在所述支承座上的把手組件和支承銷組件，所述把手組件包括:把手、連接軸、螺紋襯套、銷軸和頂銷，支承銷組件包括:支承銷、襯套和支承彈簧；所述支承座固於底座的底板，所述把手與連接軸緊固連接，所述螺紋襯套安裝在支承座內，並通過支撐座上方的開槽錐端緊定螺釘限位，連接軸與螺紋襯套螺紋配合，銷軸與頂銷螺紋連接，頂銷開有斜面和定位扁位，與支承銷的斜面和定位卡槽配合，支承銷支撐於支承彈簧上，支承彈簧落在螺塞上，螺塞與支承座螺紋配合，所述支承銷上方設置有襯套。
7.根據權利要求6所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述支承銷組件還包括:布設在支承銷和支承座之間的襯套。
8.根據權利要求6所述的氣缸體夾具，其特徵在於:所述底面輔支裝置為四個，分別布設在底座的底板四角。
【文檔編號】B23Q3/06GK103753271SQ201310750474
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】黃進成, 劉偉琨, 羅剛, 楊淳麟, 薛福佺, 蘇宇 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司