一種缸蓋進氣斜面的加工方法及缸蓋夾持裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種缸蓋夾持裝置，包括斜面墊塊和夾緊裝置，斜面墊塊的截面形狀為直角梯形，斜面墊塊以直角梯形的直角腰所在的平面為底面，以斜腰所在的平面為缸蓋夾持面，缸蓋夾持面上設置有圓柱銷，缸蓋工件原點在缸蓋夾持面上的投影落在圓柱銷的中心線上，斜面墊塊的缸蓋夾持面與底面的夾角與缸蓋進氣斜面的傾斜角相等。由于斜面墊塊的缸蓋夾持面與底面之間的夾角與缸蓋進氣斜面的傾斜角相等，因而將缸蓋安裝于缸蓋夾持面上之后，缸蓋進氣斜面將處于豎直面內(nèi)，對進氣斜面的加工將轉變?yōu)閷μ幱谪Q直面內(nèi)的平面進行加工。本發(fā)明還公開了一種采用該缸蓋夾持裝置進行缸蓋進氣斜面的加工方法，該方法能夠有效降低斜面加工的生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種缸蓋進氣斜面的加工方法及缸蓋夾持裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機加工【技術領域】，特別涉及一種發(fā)動機缸體的缸蓋進氣斜面的加工方法以及加工過程中所用到的缸蓋夾持裝置。
【背景技術】
[0002]缸蓋作為發(fā)動機的核心零部件之一，其加工精度要求非常高，而缸蓋的進氣面是一個斜面，為了使進氣斜面的整體尺寸以及進氣斜面的表面粗糙度復合安裝要求，需要對其該斜面進行加工，由于其本身的精度要求較高，并且為斜面，因而對其進行加工難度就非常大。
[0003]目前，發(fā)動機生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)常用的方法是采用昂貴的五軸聯(lián)動的專用機床和專用夾具來進行缸蓋進氣斜面的加工，利用工作臺的轉動和翻轉來加工斜面。
[0004]該種方法雖然能夠完成對缸蓋斜面的加工，但是由于該種設備價值昂貴，因此極大地限制了加工企業(yè)的發(fā)展。
[0005]因此，如何能夠以較低的成本實現(xiàn)發(fā)動機缸蓋進氣斜面的加工，是目前本領域技術人員亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種缸蓋夾持裝置，以使發(fā)動機缸蓋進氣斜面處于豎直平面或者水平面內(nèi)，從而將對斜面的加工轉化為對平面的加工，在保證加工精度的同時以簡化加工工藝；本發(fā)明的另一目的還在于提供一種采用上述缸蓋夾持裝置加工缸蓋進氣斜面的方法。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種缸蓋夾持裝置，包括:
[0008]斜面墊塊，所述斜面墊塊的截面形狀為直角梯形，且所述斜面墊塊以直角梯形的直角腰所在的平面作為底面，直角梯形的斜腰所在的平面為缸蓋夾持面，所述缸蓋夾持面上設置圓柱銷，待加工缸蓋的工件原點在所述缸蓋夾持面上的投影落在所述圓柱銷的中心線上，所述斜面墊塊的缸蓋夾持面與底面的夾角與缸蓋進氣斜面的傾斜角a相等；
[0009]設置于所述斜面墊塊的缸蓋夾持面上，用于夾緊待加工缸蓋的夾緊裝置。
[0010]優(yōu)選的，所述夾緊裝置包括:
[0011]固定設置于所述斜面墊塊的缸蓋夾持面上較高一側的立柱；
[0012]套裝于所述立柱上，用于壓緊待加工缸蓋的壓板；
[0013]與所述立柱螺紋連接的鎖緊螺母。
[0014]優(yōu)選的，所述夾緊裝置還包括:設置于所述斜面墊塊的缸蓋夾持面上較低一側的套環(huán)，與所述套環(huán)螺紋連接且平行于所述缸蓋夾持面的頂柱，所述頂柱與待加工缸蓋接觸的一端設置有墊板。
[0015]一種缸蓋進氣斜面的加工方法，采用如上所述的缸蓋夾持裝置對待加工缸蓋夾持并進行加工，包括步驟:[0016]I)在所述斜面墊塊的缸蓋夾持面上設置一圓柱芯棒，并使所述圓柱芯棒與所述斜面墊塊直角梯形截面的上底所在的豎直平面相切；
[0017]2)將待加工缸蓋安裝于上述缸蓋夾持裝置上，形成缸蓋夾持裝置與待加工缸蓋的組合體；
[0018]3)測量所述圓柱銷在缸蓋夾持面上與圓柱芯棒之間的距離A，所述圓柱銷的直徑G，所述圓柱芯棒的直徑B，以及所述圓柱芯棒最高點與所述斜面墊塊底面的距離H ；
[0019]4)通過公式:C=A+B/2+G/2計算得到圓柱銷中心線與圓柱芯棒中心線在缸蓋夾持面上的距離C，并通過公式D=B*sin a /2+B/2計算得到圓柱芯棒與缸蓋夾持面的接觸點與所述斜面墊塊直角梯形截面的上底所在的平面之間的距離D，F(xiàn)=B*C0Sa/2+B/2，計算得到圓柱芯棒最高點到圓柱芯棒與缸蓋夾持面的接觸點在豎直面內(nèi)的距離F ；
[0020]5)將所述組合體安裝于機床的工作臺上，并調(diào)整機床主軸的中心線與所述斜面墊塊的底面位于同一平面內(nèi)，以斜面墊塊直角梯形截面的上底所在的豎直平面為基準面，測量出機床主軸中心線與基準面之間的距離L ；
[0021]6)以所述斜面墊塊的長度方向為X軸，寬度方向為Y軸，高度方向為Z軸建立直角坐標系，并設定機床主軸13的坐標為(X1，Y1，Z1)，設定工件原點SI的坐標值為(XI+A X，Yl+ A Y，Zl+ A Z)；
[0022]7)通過公式 A Y=D+L+C*cos a ,計算得到 A Y, A Z=H_F+Osin a ,計算得到 A Z,使機床主軸在X方向移動并與待加工缸蓋上任意一確定結構在X方向上對準，測量并記錄此時機床主軸在X方向內(nèi)的移動距離A XI，根據(jù)設計要求中可得出該結構與工件原點在X軸方向的距離A X2，通過A X= A Xl+ A X2，計算得到A X ；
[0023]8)由工件原點坐標SI (XI+ A X，Y1+ A Y，Zl+ A Z)的值，通過缸蓋的設計尺寸，計算得到待加工斜面的起始點坐標和終止點坐標，并將起始點坐標和終止點坐標輸入數(shù)控機床進行斜面加工。
[0024]優(yōu)選的，所述圓柱銷與圓柱芯棒之間的距離、圓柱銷的直徑G和圓柱芯棒的直徑B采用卡尺進行測量，所述圓柱芯棒最高點與所述斜面墊塊底面的距離H、機床主軸中心線與基準面之間的距離L和機床主軸在X方向內(nèi)的移動距離A XI，采用在機床主軸上安裝尋邊器測量得到。
[0025]由以上技術方案可知，本發(fā)明所提供的缸蓋夾持裝置包括斜面墊塊，斜面墊塊的缸蓋夾持面與地面之間的夾角與缸蓋進氣斜面的傾斜角a相等，并且在缸蓋夾持面上設置有用于夾緊待加工缸蓋的夾緊裝置。由于斜面墊塊的缸蓋夾持面與地面之間的夾角與缸蓋進氣斜面的傾斜角a相等，因而將缸蓋通過夾緊裝置安裝于所述缸蓋夾持面上之后，待加工的缸蓋進氣斜面將處于豎直面內(nèi)，對進氣斜面的加工將轉變?yōu)閷μ幱谪Q直面內(nèi)的平面進行加工。本發(fā)明所提供的加工缸蓋進氣斜面的方法，在利用上述缸蓋夾持裝置的基礎上，通過在缸蓋夾持裝置上安裝圓柱芯棒，通過圓柱芯棒以及圓柱銷，以及斜面墊塊的基準面與機床主軸之間的關系，推理計算出工件原點的坐標值，由于工件上各個點的坐標值都可以由工件原點推出，因而在找到工件原點的坐標值之后可以根據(jù)設計尺寸推算出待加工的缸蓋進氣斜面的起點和終點的坐標值，并將坐標值輸入到數(shù)控機床內(nèi)，對缸蓋進氣斜面進行加工。
[0026]由此可以看出，本發(fā)明所提供的缸蓋夾持裝置將對缸蓋進氣斜面的加工轉化為對平面的加工，這就有效降低了加工難度，通過本發(fā)明所提供的缸蓋進氣斜面的加工方法，可以通過缸蓋夾持裝置上安裝的圓柱芯棒推算出工件原點的坐標，并最終推算出缸蓋進氣斜面的起點和終點坐標，通過將坐標值輸入到數(shù)控機床來對缸蓋進氣斜面進行加工。加工過程中僅用到簡單的缸蓋夾持裝置和普通的數(shù)控機床，與采用五軸聯(lián)動的專用機床相比，本發(fā)明所提供的夾持裝置和缸蓋進氣斜面的加工方法在保證加工精度的同時可以有效降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例所提供的缸蓋安裝在缸蓋夾持裝置上的整體示意圖；
[0028]圖2為圖1的俯視圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例所提供的工件原點坐標的推理圖。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明核心目的之一是提供一種缸蓋夾持裝置，通過該缸蓋夾持裝置可以將缸蓋進氣斜面的加工轉變?yōu)閷ζ矫娴募庸ぃ瑥亩档图庸るy度，同時本發(fā)明的另一目的還在于提供一種采用上述缸蓋夾持裝置加工缸蓋進氣斜面的方法。
[0031]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0032]請同時參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明實施例所提供的缸蓋安裝在缸蓋夾持裝置上的整體不意圖，圖2為圖1的俯視圖。
[0033]本發(fā)明所提供的缸蓋夾持裝置，包括:
[0034]斜面墊塊6，斜面墊塊6的截面形狀為直角梯形，且斜面墊塊6以直角梯形的直角腰所在的平面作為底面，直角梯形的斜腰所在的平面為缸蓋夾持面，缸蓋夾持面上設置圓柱銷15，待加工缸蓋I的工件原點在缸蓋夾持面上的投影落在圓柱銷15的中心線上，斜面墊塊6的缸蓋夾持面與底面的夾角與缸蓋進氣斜面2的傾斜角a相等；
[0035]在缸蓋夾持面上設置有用于夾緊待加工缸蓋的夾緊裝置。
[0036]在安裝過程中，將待加工缸蓋I安裝于上述缸蓋夾持面上，并使工件原點在缸蓋夾持面上的投影落在圓柱銷15中心線上，通過夾緊裝置將待加工缸蓋I夾緊。由于斜面墊塊6的缸蓋夾持面與底面的夾角與缸蓋進氣斜面2的傾斜角a相等，因而當待加工缸蓋I安裝于上述缸蓋夾持裝置后，其缸蓋進氣斜面2將處于豎直平面內(nèi)，如圖1中所示。由此，對斜面的加工轉變?yōu)閷ζ矫娴募庸?，從而使加工難度大幅度降低。
[0037]本發(fā)明提供的缸蓋夾持裝置上設置有夾緊裝置，該夾緊裝置用于夾緊安裝在缸蓋夾持面上的待加工缸蓋I，其結構可以有多種形式，本實施例中的夾緊裝置包括:在斜面墊塊6的缸蓋夾持面上較高的一側固定設置的立柱8 ;并在立柱8上套設有壓板9，壓板9可沿立柱8上下運動，在立柱8的頂端設置有鎖緊螺母10，鎖緊螺母10用于將壓板9鎖緊，從而通過壓力壓緊安裝在缸蓋夾持面上的待加工缸蓋I。壓板9上的套設孔可以開設在壓板9的一端也可以開設在壓板9的中間，若開設在壓板9的中間，即壓板的中部套入立柱8，壓板9的一端用于壓住待加工缸蓋1，而另一端處于懸空狀態(tài)，因此為了保持壓板9的穩(wěn)定，該種情況下需要設置支撐柱7，支撐柱7用于支撐壓板9不與待加工缸蓋I接觸的一端，如圖I中所示。
[0038]為了進一步優(yōu)化本發(fā)明所提供的缸蓋夾持裝置，本實施例中的夾緊裝置還包括設置于斜面墊塊6的缸蓋夾持面上較低的一側的套環(huán)4，與套環(huán)4螺紋連接并且平行于缸蓋夾持面的頂柱5，頂柱5與待加工缸蓋I接觸的一端設置有墊板3。如圖1中所示，頂柱5主要用于防止加工過程中待加工缸蓋I在缸蓋夾持面上下滑，通過墊塊3頂緊待加工缸蓋1，并且防止圓柱銷15受力過大而產(chǎn)生彎曲。
[0039]請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例所提供的工件原點坐標的推理圖。
[0040]一種加工缸蓋進氣斜面的方法，采用如上所述的缸蓋夾持裝置對待加工缸蓋夾持并進行加工，包括步驟:
[0041]I)在斜面墊塊6的缸蓋夾持面上設置一圓柱芯棒，并使圓柱芯棒與斜面墊塊6的直角梯形的上底所在的豎直平面相切，可以采用在斜面墊塊6的直角梯形截面的上底所在的豎直平面安裝一擋塊12，并使圓柱芯棒11緊靠擋塊12固定設置于缸蓋夾持面上，來保證圓柱芯棒11與斜面墊塊6的直角梯形的上底所在的豎直平面相切；
[0042]2)將待加工缸蓋安裝于上述缸蓋夾持裝置上，形成缸蓋夾持裝置與待加工缸蓋的組合體；
[0043]3)測量圓柱銷15在缸蓋夾持面上與圓柱芯棒之間的距離A，圓柱銷的直徑G，以及圓柱芯棒的直徑B，以及圓柱芯棒的最高點與斜面墊塊底面的距離H ；
[0044]4)由公式:C=A+B/2+G/2計算得到圓柱銷15中心線與圓柱芯棒11中心線在缸蓋夾持面上的距離C，由于工件原點在缸蓋夾持面上的投影與圓柱銷15中心線重合，因此C即為工件原點與圓柱芯棒在缸蓋夾持面上的距離，并通過公式D=B*sin a /2+B/2計算得到圓柱芯棒11與缸蓋夾持面的接觸點與斜面墊塊6的直角梯形截面的上底所在的平面之間的距離D，由公式F=B*C0Sa /2+B/2，計算得到圓柱芯棒11最高點到圓柱芯棒11與缸蓋夾持面的接觸點在豎直面內(nèi)的距離F，上述公式中所用到的a，為缸蓋進氣斜面的傾斜角a，或者斜面墊塊的缸蓋夾持面與底面的夾角；
[0045]5)將組合體安裝于機床的工作臺上，并調(diào)整機床主軸13的中心線與所述斜面墊塊6的底面位于同一平面內(nèi)，以斜面墊塊6直角梯形的截面上底所在的豎直平面為基準面14，測量出機床主軸13中心線與基準面14之間的距離L ；
[0046]6)以斜面墊塊6的長度方向為X軸，寬度方向為Y軸，高度方向為Z軸建立直角坐標系，并設定機床主軸13的坐標為(X1，Y1，Z1)，設定工件原點SI的坐標值為(XI+AX，Yl+ A Y，Zl+ A Z)；
[0047]7)通過公式 A Y=D+L+C*cos a ,計算得到 A Y, A Z=H_F+Osin a ,計算得到 A Z,使機床主軸13在X方向移動并與待加工缸蓋I上任意一確定結構在X方向上對準，測量并記錄此時機床主軸13在X方向內(nèi)的移動距離A Xl，根據(jù)待加工缸蓋I的設計要求可得出該結構與工件原點在X軸方向的距離A X2，通過A X= A Xl+ A X2，計算得到A X ；
[0048]8)得出工件原點坐標SI (XI+ A X，Yl+ A Y，Zl+ A Z)的值之后，通過缸蓋的設計尺寸，即可計算得到待加工的缸蓋進氣斜面2的起始點坐標和終止點坐標,并將起始點坐標和終止點坐標輸入數(shù)控機床進行斜面加工。
[0049]本發(fā)明所提供的缸蓋進氣斜面的加工方法，由于在加工過程中僅用到簡單的缸蓋夾持裝置和普通的數(shù)控機床，與采用五軸聯(lián)動的專用機床相比，本發(fā)明所提供的夾持裝置和缸蓋進氣斜面的加工方法在保證加工精度的同時可以有效降低生產(chǎn)成本。
[0050]上述實施例中的圓柱銷15與圓柱芯棒11之間的距離、圓柱銷15的直徑G和圓柱芯棒11的直徑B采用卡尺進行測量，圓柱芯棒11的最高點與斜面墊塊6底面的距離H、機床主軸13中心線與基準面14之間的距離L和機床主軸13在X方向上移動的距離A Xl是通過在機床主軸13上安裝尋邊器測量得到的。
[0051 ] 以上對本發(fā)明所提供的缸蓋進氣斜面的加工方法及缸蓋夾持裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種缸蓋夾持裝置，包括: 斜面墊塊(6)，所述斜面墊塊(6)的截面形狀為直角梯形，且所述斜面墊塊(6)以直角梯形的直角腰所在的平面作為底面，直角梯形的斜腰所在的平面為缸蓋夾持面，所述缸蓋夾持面上設置圓柱銷(15)，待加工缸蓋(I)的工件原點在所述缸蓋夾持面上的投影落在所述圓柱銷(15)的中心線上，所述斜面墊塊(6)的缸蓋夾持面與底面的夾角與缸蓋進氣斜面(2)的傾斜角a相等； 設置于所述斜面墊塊(6)的缸蓋夾持面上，用于夾緊待加工缸蓋(I)的夾緊裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的缸蓋夾持裝置，其特征在于，所述夾緊裝置包括: 固定設置于所述斜面墊塊(6)的缸蓋夾持面上較高一側的立柱(8)； 套裝于所述立柱(8)上，用于壓緊待加工缸蓋(I)的壓板(9)； 與所述立柱(8)螺紋連接的鎖緊螺母(10)。
3.根據(jù)權利要求2所述的缸蓋夾持裝置，其特征在于，所述夾緊裝置還包括:設置于所述斜面墊塊(6 )的缸蓋夾持面上較低一側的套環(huán)(4 )，與所述套環(huán)(4 )螺紋連接且平行于所述缸蓋夾持面的頂柱(5)，所述頂柱(5)與待加工缸蓋(I)接觸的一端設置有墊板(3)。
4.一種缸蓋進氣斜面的加工方法,其特征在于,米用如權利要求1-3任一項所述的缸蓋夾持裝置對待加工缸蓋夾持并進行加工，包括步驟: . 1)在所述斜面墊塊(6)的缸蓋夾持面上設置一圓柱芯棒(11)，并使所述圓柱芯棒(11)與所述斜面墊塊(6)直角梯形截面的上底所在的豎直平面相切； . 2)將待加工缸蓋(I)安裝于上述缸蓋夾持裝置上，形成缸蓋夾持裝置與待加工缸蓋(I)的組合體； . 3)測量所述圓柱銷(15)在缸蓋夾持面上與圓柱芯棒(11)之間的距離A，所述圓柱銷(15)的直徑G，所述圓柱芯棒(11)的直徑B，以及所述圓柱芯棒(11)的最高點與所述斜面墊塊(6)底面的距離H ;. 4)通過公式:C=A+B/2+G/2計算得到圓柱銷(15)中心線與圓柱芯棒(11)中心線在缸蓋夾持面上的距離C，并通過公式D=B*sina /2+B/2計算得到圓柱芯棒(11)與缸蓋夾持面的接觸點到所述斜面墊塊(6)直角梯形截面的上底所在的豎直平面之間的距離D，由公式F=B*COS a /2+B/2，計算得到圓柱芯棒(11)最高點到圓柱芯棒(11)與缸蓋夾持面的接觸點在豎直面內(nèi)的距離F ； . 5)將所述組合體安裝于機床的工作臺上，并調(diào)整機床主軸(13)的中心線與所述斜面墊塊(6)的底面位于同一平面內(nèi)，以斜面墊塊(6)直角梯形截面的上底所在的豎直平面為基準面(14)，測量出機床主軸(13)中心線與基準面(14)之間的距離L ； . 6 )以所述斜面墊塊(6 )的長度方向為X軸，寬度方向為Y軸，高度方向為Z軸建立直角坐標系，并設定機床主軸(13)坐標為(XI，Yl，Zl)，設定工件原點SI的坐標值為(XI+ A X，Yl+ A Y，Zl+ A Z)； . 7)通過公式AY=D+L+C*cos a，計算得到A Y，A Z=H_F+C*sin a，計算得到A Z，使機床主軸(13)在X方向移動并與待加工缸蓋(I)上任意一確定結構在X方向上對準，測量并記錄此時機床主軸(13)在X方向上的移動距離A XI，根據(jù)設計要求中可得出該結構與工件原點在X軸方向的距離A X2，通過A X=AX 1+A X2，計算得到A X ； . 8)由工件原點坐標SI(XI+A X，Yl+A Y，Zl+AZ)的值，通過待加工缸蓋(I)的設計尺寸，計算得到待加工缸蓋進氣斜面(2)的起始點坐標和終止點坐標,并將起始點坐標和終止點坐標輸入數(shù)控機床進行斜面加工。
5.根據(jù)權利要求4所述的缸蓋進氣斜面的加工方法，其特征在于，所述圓柱銷(15)與圓柱芯棒(11)之間的距離、圓柱銷(15)的直徑G和圓柱芯棒(11)的直徑B采用卡尺進行測量，所述圓柱芯棒(11)最高點與所述斜面墊塊(6)底面的距離H、機床主軸(13)中心線與基準面(14)之間的距離L和機床主軸(13)在X方向內(nèi)的移動距離A XI，采用在機床主軸(13)上安裝尋邊器測量得到。
【文檔編號】B23Q17/22GK103506865SQ201210222167
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權日:2012年6月29日
【發(fā)明者】孫維慶, 何成琪, 汪祥支, 王露, 劉琳琳, 王標, 車欣, 江益群 申請人:安徽華菱汽車有限公司