CN102554653A - 一种加工圆滑块的工艺装备 - Google Patents
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Abstract
一种加工圆滑块的工艺装备，包括：底座和滑块，其中，所述底座呈扁圆柱形，在其一端面侧设置有滑道；所述滑块设置有与底座滑道相配合的导向面以及与滑道底面相配的安装面；在所述滑块上且与其安装面相对的一侧还设置有第一销柱和第二销柱；所述第二销柱为两个，其轴线相对于所述第一销柱轴线对称设置；所述第一销柱和第二销柱的外圆尺寸分别与待加工圆滑块的偏心孔和定位销孔相配，且三者轴线之间的位置关系与待加工圆滑块的偏心孔和两定位销孔的中心线位置关系相对应；装配时，所述滑块可滑动的设置于底座的滑道中，第一销柱的轴线与所述底座中心轴线平行，且二者距离E与待加工圆滑块的偏心孔偏心距e相同；通过设置于底座和滑块上的锁紧机构将二者固定为一体。本发明的工艺装备结构简单，且能够保证加工出的圆滑块的精度要求，圆滑块偏心孔的偏心距e可调。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机和压缩机零件加工的工艺装备。特别涉及加工曲柄圆滑块机器的圆滑块的工艺装备。
背景技术
在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。
为解决上述问题，中国专利文献CN85200358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”；中国专利文献CN85100359B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”；中国专利文献CN1067741C公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”；中国专利文献CN1067742C公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。
上述中国专利文献公开的内燃机和压缩机的共同特点是其中的往复运动与旋转运动相互转换机构中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。曲柄圆滑块机构包括曲轴、圆滑块以及活塞。在圆滑块上设置有偏心圆孔；活塞包括冠部和活塞座，在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。圆滑块可旋转置于活塞的圆滑块容置孔中，曲轴的曲柄销可旋转装配于所述的偏心圆孔中。
上述的机构应用于内燃机和压缩机时，可代替曲柄连杆机构。以内燃机为例，工作时，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转换。压缩机的运动转换正好与上述的内燃机相反，这里不再描述。
和传统的曲柄连杆机器不同，曲柄圆滑块机器未设置连杆，而是采用了一个称之为圆滑块的零件取代了连杆。圆滑块设置于活塞或者动平衡滑块上的容置孔中。在具有多个圆滑块的机构中，相邻圆滑块之间要以180度的相位差进行组合，组合的方式不仅要组合后固为一体，而且还拆装方便。组合后圆滑块上有些尺寸位置的精度也比较高。通常情况下，圆滑块单个零件必须有较高的精度要求，才能保证组合后的精度符合设计要求。这使得圆滑块的加工制造中需要用到高级别的加工设备，从而使制造成本大大提升。
发明内容
本发明提供一种加工圆滑块的工艺装备，本发明的工艺装备结构简单，且能够保证加工出的圆滑块的精度要求。
本发明的其中一个方面，提供一种加工圆滑块的工艺装备，包括：底座和滑块，其中，所述底座呈扁圆柱形，在其一端面侧设置有滑道；
所述滑块设置有与底座滑道相配合的导向面以及与滑道底面相配的安装面；在所述滑块上且与其安装面相对的一侧还设置有第一销柱和第二销柱；所述第二销柱为两个，其轴线相对于所述第一销柱轴线对称设置；所述第一销柱和第二销柱的外圆尺寸分别与待加工圆滑块的偏心孔和定位销孔相配，且三者轴线之间的位置关系与待加工圆滑块的偏心孔和两定位销孔的中心线位置关系相对应；
装配时，所述滑块可滑动的设置于底座的滑道中，第一销柱的轴线与所述底座中心轴线平行，且二者距离E与待加工圆滑块的偏心孔偏心距e相同；通过设置于底座和滑块上的锁紧机构将二者固定为一体。
可选的，在所述底座上与滑道相对的另一端面侧，设置有用于将底座装卡到机床上的装卡部，该装卡部的中心线与底座的中心轴线重合。
可选的，所述装卡部与所述底座一体成型。
可选的，所述装卡部为莫氏锥柄，且该莫氏锥柄与底座之间为可拆装结构。
可选的，所述锁紧机构包括成对设置于底座滑道的两侧壁上的螺纹安装孔，与螺纹安装孔相配的螺栓，以及设置于滑块两导向面侧且与所述底座的螺纹安装孔相对应的至少一对凹孔；所述螺纹安装孔贯穿底座外周与滑道侧壁；
在所述滑块设置于底座的滑道时，滑块导向面上的凹孔与底座上的其中一对螺纹安装孔相对准，螺栓由底座的外周旋入螺纹安装孔后***至所述滑块的凹孔，将滑块固定于该底座上。
可选的，所述锁紧机构包括设置于底座滑道底部的通孔、设置于滑块安装面侧的与滑道底部的通孔相应的第二螺纹安装孔以及该第二螺纹安装孔相配的螺栓；
在所述滑块设置于底座的滑道时，滑块安装面侧的第二螺纹安装孔与底座上的通孔相对准，螺栓由底座的通孔***后旋入所述滑块的第二螺纹安装孔中，将滑块固定于该底座上。
优选的，还包括涨轴；
所述第一销柱内开设有同轴锥孔，且锥孔大端面开设于该第一销柱的自由端端面；在其柱体上对称开设有四个长槽，所述长槽连通锥孔与外圆面；在所述锥孔底部设置有螺纹孔；
所述涨轴包括呈圆台型的涨轴本体；该涨轴本体侧面与所述第一销柱的锥孔的锥面相配合；在涨轴本体的小锥端侧的端面上设置有与锥孔底部的螺纹孔相配合的螺纹柱，大锥端侧的端面上设置有扳手部；
装配时，涨轴***第一销柱的锥孔中，螺纹柱旋入锥孔底部的螺纹孔中。
可选的，所述扳手部与所述涨轴本体一体成型。
与现有技术相比，本发明的其中一个方面，工艺装备包括底座和滑块，且二者为可拆装关系，调整滑块在底座上的位置可以获得不同（偏心孔的）偏心距的圆滑块；这不但可以保证圆滑块外圆精度；而且，该工艺装备结构简单，圆滑块偏心孔的偏心距e可调，可用于加工不同偏心距的圆滑块。
在本发明的另一方面，在工艺装备上还设置有涨轴，通过涨轴，可以使得滑块上的第一销柱与圆滑块的偏心孔之间涨紧，使得圆滑块紧固于滑块上，进一步保证了圆滑块外圆加工时的精度，而且，可不必在工艺装备上单独设置圆滑块与滑块之间的紧固结构。
附图说明
图1为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中底座的主视图；
图2为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中底座的右视图；
图3为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中滑块的主视图；
图4为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中滑块的右视图；
图5为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中滑块的主视图；
图6为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中滑块的右视图；
图7为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中涨轴的主视图；
图8为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例的主视图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例一
图1为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中底座的主视图；图2为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中底座的右视图；图3为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中滑块的主视图；图4为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第一实施例中滑块的右视图；
本发明的实施例中，加工圆滑块的工艺装备包括底座1和滑块2，二者装配在一起。下面分别对底座和滑块各自的结构以及二者装配关系进行说明。
请参看图1和图2，底座1呈扁圆柱体形，其外圆周面可作为机床夹具夹持的部位，将该工艺装备夹持于机床上。在该底座1的其中一端面侧设置滑道1-1，该滑道呈扁长沟槽状，所述滑道1-1的两侧面至该底座中心轴线的距离相等。
在所述底座1的滑道1-1两侧壁还成对的设置有至少一对螺纹安装孔1-3，该螺纹孔贯穿滑道1-1侧壁，并开口于底座1的外周面上。所述螺纹安装孔1-3与螺栓配合使用，用于将设置于该滑道1-1中的滑块固定。
在该底座1上与滑道1-1相对的另一端面侧，还可以单独设置用于将该底座装卡到机床上的装卡部。如图8所示的在底座1上设置的莫氏锥柄4即为装卡部。所述模式锥柄4可以与该底座1一体成型，也可以通过设置于底座1中心的圆形螺纹孔1-2装配于该底座上，但无论何种方式，该莫氏锥柄4的中心轴线与底座1的中心轴线需要重合。装卡部还可以是圆柱形或其它形状，其与底座1的连接方式包括一体成型、焊接或诸如螺纹连接的可拆装方式。这里不再一一赘述。
请参考图3和图4。所述滑块2设置有与底座1的滑道1-1相配合的导向面2-8以及与滑道1-1的底面相配的安装面2-9。
在所述滑块2上且与其安装面2-9相对的一侧还设置有第一销柱2-1和第二销柱2-2。其中，所述第二销柱2-2为两个，其轴线相对于所述第一销柱2-1的轴线对称设置。所述第一销柱2-1和第二销柱2-2的外圆尺寸分别与待加工的圆滑块的偏心孔和定位销孔相配，且第一销柱2-1的轴线和第二销柱2-2的轴线之间的位置关系与待加工圆滑块的偏心孔和两定位销孔之间的位置关系相对应。所述的第一销柱2-1和第二销柱2-2的轴向长度大于待加工圆滑块的厚度，在所述第一销柱2-1或者第二销柱2-2的自由端一侧还设置有螺纹。
在所述滑块2两侧导向面2-8且与底座1上的螺纹安装孔1-3相对应位置还至少设置有一对凹孔（图未示），该凹孔与螺纹安装孔1-3以及螺栓配合构成锁紧机构，用于将滑块2紧固于底座1上。
装配时，将滑块2可滑动的设置于底座1的滑道1-1中，第一销柱2-1的轴线与所述底座1的中心轴线相平行，沿滑道1-1滑动滑块2，使得第一销柱2-1的轴线与底座1中心轴线的距离E等于待加工圆滑块偏心孔的偏心距e。通过上述的锁紧机构将滑块2与底座1固定为一体。
应用上述的工艺装备加工圆滑块时，首先在圆滑块坯件上形成偏心孔和两个定位销孔。接着，将圆滑块坯件上的偏心孔和两个定位销孔***本工艺装备的第一销柱2-1和两个定位销柱2-2中，用螺栓（与第一销柱或者第二销柱外端侧螺纹相配的螺栓）将圆滑块固定于滑块2上。在螺栓与圆滑块之间还可以设置压板或者垫片。然后用夹具夹持底座1的外圆面（即外周面）或者装卡部，在机床上完成圆滑块外圆的加工。进一步的，可以在圆滑块上加工出减重槽以及油道等其它结构，这里不再赘述。应用本实施例的夹具，不但可以保证圆滑块外圆精度；而且，圆滑块偏心孔的偏心距e可调，可用于加工不同偏心距的圆滑块。
上述的实施例中，底座1与滑块2之间的锁紧装置并不限于上述的方式，其还可以有其它方式，例如，在底座滑道1-1的底部设置通孔，在滑块2的安装面2-9一侧与该通孔相对应位置设置第二螺纹安装孔，用螺栓将二者固定。
实施例二
本实施例中，底座与上述的第一实施例中的底座1具有相同的结构。不同的是，本实施例中的滑块结构与上述第一实施例中的滑块2结构不同，且本实施例中的工艺装备还包括如图7所示的涨轴。
图5为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中滑块的主视图；图6为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中滑块的右视图；图7为本发明的加工圆滑块的工艺装备的第二实施例中涨轴的主视图。
请参看图5和图6，本实施例中，在上述第一实施例所示的滑块2的第一销柱中开设有同轴锥孔2-3（所谓同轴锥孔是指该锥孔2-3的轴线与所述第一销柱2-1的轴线相重合），且该锥孔2-3的大端面开设于该第一销柱2-1的自由端端面侧。在所述滑块2上锥孔2-3的小锥面侧还是有一冗余空间2-3b，该冗余空间2-3b沿锥孔2-3小端面径向的尺寸大于该锥孔的小端面直径。该冗余空间2-3b可用于容纳下述的涨轴的小锥端。
在该第一销柱2-1的柱体上对称开设有四个长槽2-1a，所述长槽2-1a连通锥孔2-3与第一销柱2-1的外圆面。在所述锥孔2-3的底部设置有螺纹孔2-4。
如图7所示，所述涨轴3包括呈圆台形的涨轴本体3-1，该涨轴本体3-1侧面与所述第一销柱2-1上锥孔2-3的锥面相配合。在涨轴本体3-1的小锥端侧的端面还设置有与锥孔2-3底部设置的螺纹孔2-4相配的螺纹柱3-2。在大锥端侧的端面上设置有扳手部3-3。所述扳手部3-3与涨轴本体3-1之间可以一体成型也可以以可拆装方式装配为一体。
图8示出了本实施例工艺装备装配后的示意图。如图8所示，滑块2与底座1之间可以与上述实施例一种滑块和底座之间的装配方式相同。在滑块2与涨轴3装配时，将涨轴3由其涨轴本体3-1的小锥端***滑块2的锥孔2-3中，且螺纹柱3-2旋入滑块2上的螺纹孔2-4中，在旋入过程中，涨轴本体3-1外锥面与锥孔2-3的锥面相贴合，并挤压锥孔2-3的锥面，第一销柱2-1上长槽2-1a间隙变大，使得第一销柱2-1涨开。通过调整螺纹柱3-2旋入螺纹孔2-4中的深度，可调整第一销柱2-1涨开的大小。
在使用本实施例二的工艺装备加工圆滑块时，首先调整滑块2在底座1的滑道中的位置满足圆孔偏心距e的要求，并将二者固定(该过程与上述实施例一相同)；接着，将完成偏心孔和定位销孔的圆滑块坯件装配于滑块2上，使得第一销柱***偏心孔，第二销柱***两定位销孔中。再接着，将涨轴3以上面描述的方式***滑块2的第一销柱2-1的锥孔中，旋转所述涨轴3使得，螺纹柱3-2旋入螺纹孔2-4中，从而使得第一销柱2-1涨开，减小或者消除第一销柱2-1与圆滑块坯件的偏心孔之间的间隙，进而可提高加工的精度。此外，第一销柱2-1涨紧后还可以起到固定圆滑块于滑块上的作用，而不必再单独设置圆滑块与滑块之间的紧固结构。最后，将该工艺装配连同圆滑块固定到机床上，完成圆滑块外圆的加工。本实施例二的工艺装备除具备上述实施例一的所有有益效果外，还进一步具有更高的加工精度，无需额外的圆滑块固定结构等优点。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种加工圆滑块的工艺装备，其特征在于包括：底座和滑块，其中，所述底座呈扁圆柱形，在其一端面侧设置有滑道；
所述滑块设置有与底座滑道相配合的导向面以及与滑道底面相配的安装面；在所述滑块上且与其安装面相对的一侧还设置有第一销柱和第二销柱；所述第二销柱为两个，其轴线相对于所述第一销柱轴线对称设置；所述第一销柱和第二销柱的外圆尺寸分别与待加工圆滑块的偏心孔和定位销孔相配，且三者轴线之间的位置关系与待加工圆滑块的偏心孔和两定位销孔的中心线位置关系相对应；
装配时，所述滑块可滑动的设置于底座的滑道中，第一销柱的轴线与所述底座中心轴线平行，且二者距离E与待加工圆滑块的偏心孔偏心距e相同；通过设置于底座和滑块上的锁紧机构将二者固定为一体。
2.根据权利要求1所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，在所述底座上与滑道相对的另一端面侧，设置有用于将底座装卡到机床上的装卡部，该装卡部的中心线与底座的中心轴线重合。
3.根据权利要求2所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，所述装卡部与所述底座一体成型。
4.根据权利要求2所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，所述装卡部为莫氏锥柄，且该莫氏锥柄与底座之间为可拆装结构。
5.根据权利要求1所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，所述锁紧机构包括成对设置于底座滑道的两侧壁上的螺纹安装孔，与螺纹安装孔相配的螺栓，以及设置于滑块两导向面侧且与所述底座的螺纹安装孔相对应的至少一对凹孔；所述螺纹安装孔贯穿底座外周与滑道侧壁；
在所述滑块设置于底座的滑道时，滑块导向面上的凹孔与底座上的其中一对螺纹安装孔相对准，螺栓由底座的外周旋入螺纹安装孔后***至所述滑块的凹孔，将滑块固定于该底座上。
6.根据权利要求1所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，所述锁紧机构包括设置于底座滑道底部的通孔、设置于滑块安装面侧的与滑道底部的通孔相应的第二螺纹安装孔以及该第二螺纹安装孔相配的螺栓；
在所述滑块设置于底座的滑道时，滑块安装面侧的第二螺纹安装孔与底座上的通孔相对准，螺栓由底座的通孔***后旋入所述滑块的第二螺纹安装孔中，将滑块固定于该底座上。
7.根据权利要求1所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，还包括涨轴；
所述第一销柱内开设有同轴锥孔，且锥孔大端面开设于该第一销柱的自由端端面；在其柱体上对称开设有四个长槽，所述长槽连通锥孔与外圆面；在所述锥孔底部设置有螺纹孔；
所述涨轴包括呈圆台型的涨轴本体；该涨轴本体侧面与所述第一销柱的锥孔的锥面相配合；在涨轴本体的小锥端侧的端面上设置有与锥孔底部的螺纹孔相配合的螺纹柱，大锥端侧的端面上设置有扳手部；
装配时，涨轴***第一销柱的锥孔中，螺纹柱旋入锥孔底部的螺纹孔中。
8.根据权利要求7所述的加工圆滑块的工艺装备，其特征在于，所述扳手部与所述涨轴本体一体成型。
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