一種正時齒輪室外周面孔的加工方法及其專用組合鉆床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種正時齒輪室外周面孔的加工方法及其加工專用組合鉆床，該專用組合鉆床中的工件裝夾臺通過其中部垂直設(shè)置的油缸，安裝在機床底板上，工件裝夾臺上設(shè)有多個液壓夾頭以及對稱設(shè)置的定位銷，工件裝夾臺的周圍設(shè)有五個加工工位且每個加工工位上均設(shè)有上下排布的兩組水平放置的多軸器，鉆頭或絲錐分別安裝在上下多軸器中；齒輪室通過結(jié)合面及兩定位銷定位，同時齒輪室四個角利用液壓夾頭壓緊，工件裝夾臺帶動齒輪室上下升降，在多軸器的鉆頭、絲錐作用下，同時完成齒輪室外周面的鉆孔、攻絲加工。采用本發(fā)明的加工方法和專用組合鉆床，對正時齒輪室外周面進行加工，保證了各孔的統(tǒng)一性、精確度，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。
【專利說明】一種正時齒輪室外周面孔的加工方法及其專用組合鉆床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械零件的加工方法及設(shè)備，尤其是一種對安裝在柴油機中的正時齒輪室外周面孔的加工方法及專用組合鉆床。
【背景技術(shù)】
[0002]正時齒輪室是柴油機上的最重要零件之一，擔當著整個柴油機齒輪傳動系統(tǒng)、發(fā)電機等柴油機輔助裝置的安裝重任，屬發(fā)動機A類件。為了滿足歐IV排放標準，對于正時齒輪室的加工要求也比較高，例如噴油泵齒輪孔、中間齒輪孔、曲軸齒輪孔H7的加工精度，其余齒輪孔H8精度要求，底平面平面度0.05mm，底平面與結(jié)合面的垂直度0.05mm，中間齒輪安裝面與安裝孔的垂直度0.03mm，兩側(cè)定位銷孔與曲軸中心孔空間位置尺寸公差0.2mm,而且所有正時齒輪室外周邊安裝小孔的位置度均為0.4mmο CN102240885A,公開了一種正時齒輪室的加工方法，其在對正時齒輪室外周面安裝孔進行加工時，加工步驟包括:(10)鉆攻齒輪室的頂面孔；(11)鉆攻齒輪室側(cè)面、鉆側(cè)面孔、沉孔；(12) 二次鉆齒輪室側(cè)面孔、倒角、攻絲；該加工方法對于齒輪室外周面上的安裝孔，采用傳統(tǒng)分序鉆模加工，精度難以保證，且效率較低。一般正時齒輪室上五個外周面上的安裝小孔都需要加工，而這些安裝小孔大部分是螺紋孔，這樣分序加工，不僅定位基準不同，精度低；而且需要更換鉆頭和絲錐，加工效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]設(shè)計目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計一種能夠提高加工精度和加工效率的正時齒輪室外周面孔的加工方法及其專用組合鉆床。
[0004]設(shè)計方案:為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。1、利用正時齒輪室的結(jié)合面和兩個定位銷孔，通過液壓夾頭將待加工的正時齒輪室緊壓固定在工件裝夾臺上，是本發(fā)明的第一個技術(shù)特征。這樣設(shè)計的目的是，待加工的齒輪室放置在工件裝夾臺上，工件裝夾臺上的兩個定位銷穿過齒輪室的兩個定位銷孔，兩個定位銷的設(shè)計限制了齒輪室在水平方向上的四個自由度；工件裝夾臺上設(shè)有四個液壓夾頭，利用四個液壓夾頭將齒輪室的四個角壓緊，液壓夾頭的壓塊在液壓缸的作用下緊壓在齒輪室上，齒輪室底部的工件裝夾臺和上部的多個壓塊，限制了齒輪室在垂直方向上的兩個自由度，即齒輪室的空間六個自由度都被精確限制，保證了齒輪室外周面孔加工時，工件裝夾臺上齒輪室的穩(wěn)定性，有效提高了加工精確度。2、工件裝夾臺的可升降設(shè)計，是本發(fā)明的第二個技術(shù)特征。這樣設(shè)計的目的是，工件裝夾臺位于機床底板上方，且工件裝夾臺和機床底板之間固定有豎直放置的油缸，油缸底部固定在機床底板上，油缸頂桿的頂端固定在工件裝夾臺中部，當油缸內(nèi)增壓或者泄壓時，工件裝夾臺在頂桿的作用下作上升或者下降運動，能夠快速在鉆孔作業(yè)和攻絲作業(yè)中切換，且工件裝夾臺的上升或者下降的導程通過油缸精確控制，鉆孔作業(yè)和攻絲作業(yè)的精確度得到有效保證。3、工件裝夾臺外周的五個加工工位設(shè)計，是本發(fā)明的第三個技術(shù)特征。這樣設(shè)計的目的是，由于齒輪室外周的五個面上都需要加工通孔、沉孔或者螺紋孔，而工件裝夾臺外周的五個加工工位使得齒輪室外周的五個面可以同時進行鉆孔、攻絲作業(yè)，節(jié)約了大量加工時間，而且五個外周面上的孔采用同一定位標準，保證了外周面各孔的統(tǒng)一性和精確性，有效提高了加工效率。4、工件裝夾臺外周的五個加工工位處，均設(shè)有多軸器，是本發(fā)明的第四個技術(shù)特征。這樣設(shè)計的目的是，每個加工工位對應(yīng)著齒輪室上的一個外周面，而每個外周面上需要加工的孔均為多個，通過工位處多軸器的設(shè)計，能夠一次同時完成每個外周面上的孔加工，提高了加工效率和各孔的統(tǒng)一精確性，提高加工質(zhì)量。5、每個加工工位處的多軸器均為兩組，是本發(fā)明的第五個技術(shù)特征。這樣設(shè)計的目的是，每個加工工位處均設(shè)有兩組多軸器，且兩組多軸器呈上下排布，同時上下兩組多軸器中分別安裝有鉆頭、絲錐，這些多軸器中的鉆頭或者絲錐的數(shù)量和位置，均與每個待加工外周面上的孔相對應(yīng)，齒輪室在工件裝夾臺的升降帶動下，先后運動到兩組多軸器位置處，先同時對五個外周面進行鉆孔作業(yè)，然后同時對五個外周面進行攻絲作業(yè)，只需兩步即可完成齒輪室五個外周面孔的加工，大大縮短了加工時間，有效提高了加工效率；而且，整個加工過程中采用同一定位標準，有效提高了齒輪室加工的精確度，降低報廢率。
[0005]技術(shù)方案1:一種正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，鉆床中的工件裝夾臺通過其中部垂直設(shè)置的油缸，安裝在機床底板上，工件裝夾臺上設(shè)有多個液壓夾頭以及對稱設(shè)置的定位銷，工件裝夾臺的周圍設(shè)有五個加工工位且每個加工工位上均設(shè)有上下排布的兩組水平放置的多軸器，鉆頭或絲錐分別安裝在上下多軸器中。
[0006]技術(shù)方案2:—種正時齒輪室外周面孔的加工方法，其采用技術(shù)方案I所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，包括以下步驟:
①將正時齒輪室放置在工件裝夾臺上，定位銷穿過正時齒輪室的工藝定位銷孔；
②啟動液壓夾頭，將正時齒輪室壓緊在工件裝夾臺上；
③啟動機床底板上方的油缸，將工件裝夾臺升降到裝有鉆頭的多軸器位置處；
④啟動電機帶動多軸器中的鉆頭，完成正時齒輪室各個外周面上的通孔、以及螺紋底孔的加工；
⑤多軸器及鉆頭復位；
⑥啟動機床底板上方的油缸，將工件裝夾臺升降到裝有絲錐的多軸器位置處；
⑦電機帶動多軸器中的絲錐，完成正時齒輪室各個外周面上螺紋孔的攻絲加工；
⑧多軸器及絲錐復位，松開液壓夾頭，取出正時齒輪室。
[0007]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是避免了分序加工對齒輪室裝夾的誤差，采用同一加工定位標準，保證了齒輪室外周面各孔的位置度，大大提高了齒輪室外周面孔加工的精度，有效提高加工質(zhì)量，大大降低了加工報廢率，實驗發(fā)現(xiàn)報廢率由27%降低到2% ;二是工件裝夾臺升降兩次，即可完成齒輪室外周面孔的鉆孔和攻絲加工，極大地提高了加工效率，縮短了加工時間，加工工時從30分鐘降到了 5分鐘。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步說明。
[0009]附圖1為正時齒輪室的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖2為附圖1中P向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖3為本發(fā)明專用組合鉆床的主視結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]附圖4為本發(fā)明專用組合鉆床的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0014]實施例1:參照附圖2、3，以加工附圖1中所示的正時齒輪室為例。一種正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，包括安裝在鉆床中的工件裝夾臺I ;所述工件裝夾臺I平行設(shè)于機床底板9上方，且工件裝夾臺I與機床底板9之間設(shè)有油缸7 ;所述油缸7底部固定在機床底板9上,油缸7頂桿8端部固定在工件裝夾臺I的中心；所述工件裝夾臺I的外周上設(shè)有四個凸耳2 ;所述工件裝夾臺I與機床底板9之間還設(shè)有四個導柱6 ;所述導柱6的底端固定在機床底板9上，導柱6頂端穿出凸耳2且工件裝夾臺I可在導柱6上升降滑動；所述導柱6頂端設(shè)有擋塊10，防止工件裝夾臺I滑出導柱6 ;所述工件裝夾臺I上還設(shè)有四個液壓夾頭5，四個液壓夾頭5壓緊正時齒輪室的四個角；所述液壓夾頭5由液壓缸51和壓塊52構(gòu)成；所述液壓缸51垂直固定在工件裝夾臺I上；所述壓塊52固定在液壓缸51的伸出桿頂端；待加工的正時齒輪室放置在工件裝夾臺I上；所述正時齒輪室位于工件裝夾臺I和壓塊52之間，并在液壓缸51的作用下，將正時齒輪室壓緊固定；所述工件裝夾臺I上還設(shè)有對稱設(shè)置的定位銷3，且定位銷3均穿過正時齒輪室的定位銷孔將正時齒輪室定位；所述工件裝夾臺I的外周，與正時齒輪室待加工的外周面A、B、C、D相對位置處，均留有五個加工工位A0、B0、C0、D0、E0 ;所述每個加工工位處，均設(shè)有兩組多軸器4，且多軸器4均水平設(shè)置；所述兩組多軸器4呈上下排布，且上多軸器41中安裝有絲錐，下多軸器42中安裝有鉆頭；所述多軸器4中的絲錐或鉆頭數(shù)量、位置均與正時齒輪室外周面上的孔相對；所述多軸器4均由電機帶動鉆頭或者絲錐旋轉(zhuǎn)；所述多軸器4的進給運動，可以由液壓缸和滑軌帶動，也可以是絲杠、絲杠上的滑塊和滑桿帶動；所述多軸器4的進給運動，以及鉆頭、絲錐的旋轉(zhuǎn)都是機械領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段，在此不做贅述；所述油缸7、液壓缸51均與液壓系統(tǒng)相連，油缸7泄壓時，油缸7的頂桿8帶動工件裝夾臺I向下運動，運動到下多軸器42位置處時，在下多軸器42中鉆頭的作用下完成正時齒輪室外周面A、B、C、D、E上的鉆孔作業(yè)，此時下多軸器42中鉆頭完成外周面上螺紋孔的底孔鉆削作業(yè)；油缸7增壓時，油缸7的頂桿8帶動工件裝夾臺I向上運動，運動到上多軸器41位置處時，在上多軸器41中絲錐的作用下完成正時齒輪室外周面A、B、C、D、E上螺紋孔的攻絲作業(yè)。
[0015]實施例2:在實施例1的基礎(chǔ)上，一種正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其中每個加工工位處，上多軸器41中安裝鉆頭，下多軸器42中安裝絲錐；所述多軸器4的鉆頭、絲錐均水平，且鉆頭、絲錐的數(shù)量和位置分別與正時齒輪室外周待加工面上的孔相對；所述工件裝夾臺I在油缸7的作用下上升至上多軸器41處時，在上多軸器41的作用下完成鉆孔作業(yè)；所述工件裝夾臺I在油缸7的作用下下降到下多軸器42處時，在下多軸器42的作用下完成攻絲作業(yè)。
[0016]實施例3:—種正時齒輪室外周面孔的加工方法，其利用實施例1中所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，包括以下步驟:
①將正時齒輪室放置在工件裝夾臺I上，定位銷3穿過正時齒輪室的工藝定位銷孔；
②啟動液壓夾頭5，液壓缸51上方的壓塊52下降，將正時齒輪室壓緊在工件裝夾臺I
上； ③啟動機床底板9上方的油缸7，將工件裝夾臺I升降到裝有鉆頭的多軸器4位置處；
④啟動電機帶動多軸器4中的鉆頭，完成正時齒輪室五個外周面A、B、C、D、E上的通孔、以及螺紋底孔的加工，即A面一螺紋底孔、B面一四個螺紋底孔、C面一四個螺紋底孔和兩個通孔、D面一兩個螺紋底孔；E面一四個螺紋底孔和兩個通孔；
⑤多軸器4及鉆頭復位；
⑥啟動機床底板I上方的油缸7，將工件裝夾臺I升降到裝有絲錐的多軸器4位置處；
⑦電機帶動多軸器4中的絲錐，完成正時齒輪室五個外周面A、B、C、D、E上螺紋孔的攻絲加工，即A面一螺紋孔、B面一四個螺紋孔、C面一四個螺紋孔、D面一兩個螺紋孔、E面一四個螺紋孔；
⑧多軸器4及絲錐復位，松開液壓夾頭5，取出加工完成的正時齒輪室。
[0017]采用上述專用組合鉆床及加工方法，完成正時齒輪室外周面孔的加工，有效提高了正時齒輪室的加工精度，減少加工報廢率；同時，也縮短了加工時間，加工工時從30分鐘降到了 5分鐘，大大提高了正時齒輪室的加工效率。
[0018]參照附圖1、2。采用實施例3加工正時齒輪室之前，可以采用下列步驟加工經(jīng)鐵型覆砂鑄造工藝鑄造的鑄件:粗銑結(jié)合面G —粗銑法蘭面F —精銑結(jié)合面G —精銑法蘭面F—結(jié)合面G上工藝定位銷孔及部分孔加工一法蘭面F上孔加工一鉆法蘭面F螺紋底孔一法蘭面F攻螺紋加工一攻結(jié)合面G螺紋孔一補攻法蘭面F螺紋孔一銑小斜臺面一鉆小斜臺面孔系一攻小斜臺面螺紋孔一粗銑D面一銑兩側(cè)面C、E —銑B面和A面一精磨結(jié)合面一精銑D面一在專用組合鉆床上，加工五個外周面上的孔。
[0019]需要理解到的是:上述實施例雖然對本發(fā)明的設(shè)計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計思路的簡單文字描述，而不是對本發(fā)明設(shè)計思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:鉆床中的工件裝夾臺(I)通過其中部垂直設(shè)置的油缸(7)，安裝在機床底板(9)上，工件裝夾臺(I)上設(shè)有多個液壓夾頭(5)以及對稱設(shè)置的定位銷(3)，工件裝夾臺(I)的外周設(shè)有五個加工工位(AO、BO、CO、DO、EO)且每個加工工位上均設(shè)有上下排布的兩組水平放置的多軸器(4)，鉆頭或絲錐分別安裝在上下多軸器(4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:機床底板(9)上固定有多個導柱(6)，且導柱(6)上端穿出工件裝夾臺(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:每個加工工位的上多軸器(41)中安裝絲錐，下多軸器(42)中安裝鉆頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:每個加工工位的上多軸器(41)中安裝鉆頭，下多軸器(42)中安裝絲錐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:液壓夾頭(5)由液壓缸(51)和壓塊(52)構(gòu)成，液壓缸(51)垂直固定在工件裝夾臺(I)上，壓塊(52)固定在液壓缸(51)的伸出桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:工件裝夾臺(I)上的定位銷(3)為兩個，與正時齒輪室的定位銷孔相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，其特征是:液壓夾頭(5)為四個，且分別設(shè)于正時齒輪室的外周。
8.—種正時齒輪室外周面孔的加工方法，其采用權(quán)利要求1所述的正時齒輪室外周面孔加工專用組合鉆床，包括以下步驟: ①將正時齒輪室放置在工件裝夾臺(I)上，定位銷(3)穿過正時齒輪室的工藝定位銷孔； ②啟動液壓夾頭(5)，將正時齒輪室壓緊在工件裝夾臺(I)上； ③啟動機床底板(9)上方的油缸(7)，將工件裝夾臺(I)升降到裝有鉆頭的多軸器位置處； ④啟動電機帶動多軸器中的鉆頭，完成正時齒輪室各個外周面上的通孔、以及螺紋底孔的加工； ⑤多軸器及鉆頭復位； ⑥啟動機床底板(9)上方的油缸(7)，將工件裝夾臺(I)升降到裝有絲錐的多軸器位置處； ⑦電機帶動多軸器中的絲錐，完成正時齒輪室各個外周面上螺紋孔的攻絲加工； ⑧多軸器及絲錐復位，松開液壓夾頭(5)，取出正時齒輪室。
【文檔編號】B23G1/20GK103586717SQ201310492546
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】王利強 申請人:杭州德曼汽車零部件有限公司