專利名稱：鑲活塞銅套專用機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機零部件制造的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于快速鑲嵌活塞銅套的專用機床。
背景技術(shù)：
活塞是內(nèi)燃機重要的零部件。被譽為內(nèi)燃機的“心臟”?；钊诟邷?、高壓、高速的條件下承受反復(fù)交變的機械負(fù)荷和熱負(fù)荷。隨著發(fā)動機功率的不斷提高，對活塞銷孔的耐磨性和承載提出了更高的要求，銅是耐磨材料，使用銅套鑲嵌在活塞銷孔內(nèi)壁，可以提高活塞銷孔的耐磨性和承載能力，防止銷座開裂造成的發(fā)動機故障。以前，鑲活塞銷孔銅套的 加工，銅套與活塞銷孔是過盈配合，制作時需要將銅套進行液氮冷卻，然后再安裝。制造成本増加2(Γ30%?，F(xiàn)有技術(shù)中，鑲活塞銅套利用熱脹冷縮原理，采用手工或利用輔助工具協(xié)助鑲嵌，先將銅套冷凍使銅套外徑收縮或者將活塞加溫使活塞銷孔膨脹，在短時間內(nèi)迅速將銅套和活塞裝配在一起，要求一次到位。生產(chǎn)過程中，存在生產(chǎn)效率低，鑲嵌銅套位置精度難以保證的缺陷，而且人為因素極易產(chǎn)出鑲嵌不到位而造成エ件報廢的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠方便快捷鑲活塞銅套的專用機床，并且確保鑲嵌銅套位置的精度性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
鑲活塞銅套專用機床，包括床身，其中床身中部設(shè)置沿縱向滑軌滑動的預(yù)定位機構(gòu)，預(yù)定位機構(gòu)內(nèi)部設(shè)置夾緊機構(gòu)，床身后部縱向滑軌的ー側(cè)設(shè)置角向定位機構(gòu)，床身前部縱向滑軌的兩側(cè)對稱設(shè)置兩套沿橫向滑軌滑動的鑲活塞銅套機構(gòu)。預(yù)定位機構(gòu)包括設(shè)置在縱向滑軌后端的Y向氣缸，Y向氣缸與配合縱向滑軌的第一滑塊連接，第一滑塊的上面設(shè)置與活塞裙部的內(nèi)孔配合的預(yù)定位彎板。夾緊機構(gòu)包括連接在第一滑塊上的支架，支架上部設(shè)置有與放置在預(yù)定位彎板上的活塞頂部位置對應(yīng)的Z向氣缸，Z向氣缸的下端連接壓緊活塞的浮動壓盤。角向定位機構(gòu)包括設(shè)置在床身上的銷孔定位氣缸，銷孔定位氣缸的氣缸桿連接ー套筒，套筒對應(yīng)活塞的一端設(shè)置與活塞銷孔配合的角向定位銷。鑲活塞銅套機構(gòu)包括設(shè)置在橫向滑軌外端的X向氣缸，X向氣缸連接與橫向滑軌配合的第二滑塊，第二滑塊的上部橫向設(shè)置ー槽孔，槽孔內(nèi)安裝有中部設(shè)置環(huán)形凸沿的銷軸，銷軸內(nèi)端設(shè)置沿銷軸的徑向撐持銅套的伸出塊，銷軸外端連接有安裝在第二滑塊上部與銷軸連接的銷軸氣缸，所述銷軸槽孔外面的端部固定安裝有與銷軸的環(huán)形凸沿對應(yīng)的壓盤，壓盤的外側(cè)固定安裝與活塞銷孔及銅套對應(yīng)的定位塊。機床還設(shè)置有控制預(yù)定位機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、角向定位機構(gòu)、鑲活塞銅套運動的電氣控制系統(tǒng)。本發(fā)明的進ー步改進在于縱向滑軌前端設(shè)置限制預(yù)定位機構(gòu)位置的縱向限位銷釘，橫向滑軌的內(nèi)端設(shè)置限制鑲活塞銅套機構(gòu)位置的橫向限位銷釘。本發(fā)明的進ー步改進在于預(yù)定位彎板是底面為水平、四周為與活塞裙部的內(nèi)孔配合的向上向內(nèi)彎曲的碗狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的進ー步改進在于預(yù)定位機構(gòu)的第一滑塊與預(yù)定位彎板之間設(shè)置調(diào)整活塞高度的止ロ盤機構(gòu)。止ロ盤機構(gòu)包括設(shè)置在支架下方與活塞放置位置對應(yīng)的環(huán)狀本體，本體的內(nèi)孔里設(shè)置上部蓋住本體上端面的T型軸，本體上活動連接調(diào)整定位T型軸高度的調(diào)整螺母，T型軸的上端面通過鍵槽配合固定連接止ロ盤底座，止ロ盤底座上面設(shè)置上端與活塞底面配合的止ロ盤，預(yù)定位彎板設(shè)置在止ロ盤的中間。本發(fā)明的進ー步改進在于角向定位機構(gòu)包括固定設(shè)置在床身上的安裝套筒用的套筒座，套筒的外表面設(shè)置導(dǎo)向槽，套筒座上對應(yīng)導(dǎo)向槽的位置安裝有導(dǎo)向銷釘，套筒座的一側(cè)連接有支撐銷孔定位氣缸的支撐板。本發(fā)明的進ー步改進在于X向氣缸通過支板固定連接在床身上，銷軸氣缸通過U形彎板連接在第二滑塊的上部。本發(fā)明的進ー步改進在干電氣控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是
本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床包括床身及床身中部設(shè)置的預(yù)定位機構(gòu)，預(yù)定位機構(gòu)可沿 縱向滑軌滑動。預(yù)定位機構(gòu)上方設(shè)置夾緊機構(gòu)，床身后面縱向滑軌的ー側(cè)設(shè)置角向定位機構(gòu)，床身前面縱向滑軌的兩側(cè)對稱設(shè)置兩套鑲活塞銅套機構(gòu)。由于活塞銷孔的兩側(cè)要分別安裝兩個銅套，因此使用左右兩套鑲活塞銅套機構(gòu)可以快速安裝銅套，該機床調(diào)整方便，動作快捷，能夠保證銅套鑲嵌位置精度。使用本發(fā)明可單人操作，成品率可提高50%，效率是手エ或利用輔助工具協(xié)助鑲嵌活塞銅套的3飛倍。


圖I是本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床的結(jié)構(gòu)示意 圖2是鑲活塞銅套專用機床的左視 圖3是鑲活塞銅套專用機床的俯視 圖4是鑲活塞銅套機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、床身，2、止ロ盤，3、止ロ盤底座，4、本體，5、鍵槽，6、縱向滑軌，7、T型軸，8、調(diào)整螺母，9、橫向限位銷釘，10、橫向滑軌，11、第二滑塊，12、支板，13、X向氣缸，14、銷軸氣缸，15、U形彎板，16、連接螺桿，17、銷軸，18、法蘭盤，19、壓盤，20、定位塊，21、Z向氣缸，22、浮動壓盤，23、預(yù)定位彎板，24、角向定位銷，25、導(dǎo)向銷釘，26、套筒座，27、套筒，28、導(dǎo)向槽，29、支撐板，30、銷孔定位氣缸，31、Y向氣缸，32、第一滑塊，33、支架，34、縱向限位銷釘，35、壓縮彈簧，36、伸出塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進ー步詳細(xì)說明
本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床，如圖1、2、3所示,包括機床床身I,及設(shè)置在床身I平臺上的預(yù)定位機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、角向定位機構(gòu)、鑲活塞銅套機構(gòu)和床身平臺下的電氣控制系統(tǒng)。床身平臺中部設(shè)置一條縱向滑軌6，在縱向滑軌6上設(shè)置可沿滑軌滑動的預(yù)定位機構(gòu)，預(yù)定位機構(gòu)內(nèi)部的上方設(shè)置夾緊機構(gòu)。床身I的后部，縱向滑軌6的一側(cè)設(shè)置角向定位機構(gòu)。床身I前部的縱向滑軌6的兩側(cè)對稱設(shè)置兩套鑲活塞銅套機構(gòu)；鑲活塞銅套機構(gòu)可分別沿各自設(shè)置的橫向滑軌10滑動。其中預(yù)定位機構(gòu)包括固定安裝在床身I平臺中部的縱向滑軌6，在縱向滑軌6的后端對應(yīng)設(shè)置Y向氣缸31，在縱向滑軌6上配合有第一滑塊32，Y向氣缸31與第一滑塊32連接，可以推動第一滑塊32沿縱向滑軌6前后滑動。第一滑塊32上連接支架33，支架33的前面設(shè)置調(diào)整活塞高度的止ロ盤機構(gòu)。止ロ盤機構(gòu)包括在第一滑塊32上設(shè)置的本體4，本體4呈環(huán)狀與活塞安裝位置相對應(yīng)。本體4內(nèi)孔里設(shè)置T型軸7，T型軸7蓋住本體4的上端面。本體4上安裝調(diào)整螺母8，通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺母8可以調(diào)整T型軸7到適宜的高度。T型軸7上端面通過鍵槽5的配合定位連接止ロ盤底座3，止ロ盤2用內(nèi)六角螺釘固定在止ロ盤底座3上，止ロ盤2上面與活塞底面接觸，使活塞穩(wěn)定的放置在止ロ盤2上。止ロ盤2內(nèi)的中間位置設(shè)置預(yù)定位彎板23，預(yù)定位彎板23是底面為水平、四周的向上向內(nèi)彎曲的碗 狀結(jié)構(gòu)，碗狀結(jié)構(gòu)的預(yù)定位彎板23與活塞裙部的內(nèi)孔配合，這種結(jié)構(gòu)防止安裝時銅套竄出活塞。 Y向氣缸31通過推動第一滑塊32，可以使支架33及止ロ盤機構(gòu)在縱向滑軌6上運動。縱向滑軌6前方設(shè)置對應(yīng)于預(yù)定位機構(gòu)的縱向限位銷釘34，調(diào)整縱向限位銷釘34的前后位置，調(diào)整到適合位置后，鎖緊，可以限制預(yù)定位機構(gòu)移動的位置，確保預(yù)定位機構(gòu)上的活塞銷孔的位置與鑲活塞銅套機構(gòu)相對應(yīng)。夾緊機構(gòu)包括連接在第一滑塊32上的支架33，支架33的上部設(shè)置Z向氣缸21，浮動壓盤22設(shè)置在Z向氣缸21下面，浮動壓盤22的下部和活塞頂部的位置相對應(yīng)。Z向氣缸21向下移動時，浮動壓盤22向下移動，使浮動壓盤22的下部壓緊活塞，保持活塞位置的固定。浮動壓盤22在夾緊活塞時起到緩沖作用，防止壓傷活塞頂面。角向定位機構(gòu)包括固定設(shè)置在床身I上的套筒座26，套筒座26內(nèi)安裝套筒27。套筒27對應(yīng)活塞的一端設(shè)置角向定位銷24，角向定位銷24與活塞的銷孔配合。套筒27另一端的套筒座26側(cè)邊連接支撐板29。支撐板29通過六角螺釘固定在床身I上，銷孔定位氣缸30通過支撐板29固定連接到床身I上。銷孔定位氣缸30的氣缸桿連接套筒27，銷孔定位氣缸30運動時推動套筒27向左運動，套筒27推動角向定位銷24到止ロ盤上活塞的銷孔處，插入活塞銷孔，完成活塞定位。套筒27的外表面設(shè)置導(dǎo)向槽28，套筒座26的壁上安裝一貫穿套筒座26的導(dǎo)向銷釘25，導(dǎo)向銷釘25的位置對應(yīng)導(dǎo)向槽28。在銷孔定位氣缸30推動套筒27在套筒座26內(nèi)移動時，導(dǎo)向槽28受到導(dǎo)向銷釘25的限制，可以防止套筒27轉(zhuǎn)動，使角向定位銷24的位置準(zhǔn)確，從而保證活塞銷孔的位置準(zhǔn)確。兩套鑲活塞銅套機構(gòu)在床身I的前面對稱設(shè)置。以左側(cè)的鑲活塞銅套機構(gòu)為例，床身I平臺上固定設(shè)置橫向滑軌10，橫向滑軌10的外端對應(yīng)設(shè)置X向氣缸13，Χ向氣缸13通過支板12固定連接在床身I上。橫向滑軌10上配合設(shè)置有L形的第二滑塊11，第二滑塊11下部的一端與X向氣缸13固定連接，X向氣缸13可以推動第二滑塊11及上面的機構(gòu)在橫向滑軌10上移動。第二滑塊11上部的外側(cè)設(shè)置有U形彎板15，U形彎板15的一端與銷軸氣缸14連接、另一端與第二滑塊11連接。銷軸氣缸14通過U形彎板15固定連接到第二滑塊11的上部。第二滑塊11的上部內(nèi)側(cè)橫向設(shè)置ー槽孔，槽孔與活塞銷孔的位置相對應(yīng)。槽孔內(nèi)部有銷軸17，銷軸17中部設(shè)置有環(huán)形凸沿。銷軸氣缸14由連接螺桿16與銷軸17相連接。銷軸17對應(yīng)活塞的一端沿銷軸17的徑向設(shè)置伸出塊36，伸出塊36的前端設(shè)置1X2的倒角。伸出塊36分為上、下兩塊，兩塊之間徑向設(shè)置兩個壓縮彈簧35。槽孔的內(nèi)端固定連接與銷軸17的環(huán)形凸沿對應(yīng)的法蘭盤18，法蘭盤18對應(yīng)活塞一側(cè)的端部固定連接壓盤19，壓盤19對應(yīng)活塞ー側(cè)的上部固定連接定位塊20。定位塊20為半圓弧形。工作時，人工將銅套放置在銷軸17的倒角處，銷軸氣缸14推動銷軸17向右運動，當(dāng)銷軸17伸出壓盤19時，伸出塊36在壓縮彈簧35的作用下張開，使銅套套在銷軸17上。銷軸17上的環(huán)形凸沿起到限位的作用，當(dāng)銷軸17向右運動時，運動到環(huán)形凸沿和法蘭盤18接觸時，銷軸I即不能再向右運動。限制這樣的距離，確保伸出塊36只能部分從壓盤19中伸出。橫向滑軌10的內(nèi)端設(shè)置對應(yīng)鑲活塞銅套機構(gòu)的橫向限位銷釘9，限定第二滑塊11的移動位置。調(diào)整橫向限位銷釘9的位置，調(diào)整到適合位置后，鎖緊。使鑲活塞銅套機構(gòu)移動到橫向限位銷釘9的位置時，活塞銷孔與銷軸17上的銅套相對應(yīng)。
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電氣控制系統(tǒng)包括電器控制柜和控制面板，通過PLC信號實現(xiàn)自動控制預(yù)定位機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、角向定位機構(gòu)、鑲活塞銅套機構(gòu)的運動。本發(fā)明的工作過程是手工將活塞放在止ロ盤2上，發(fā)出完成信號，銷孔定位氣缸30推動套筒27向左運動，套筒27帶動角向定位銷24向活塞移動，使角向定位銷24穿入活塞銷孔，活塞完成定位；得到銷孔定位氣缸30到位信號后，Z向氣缸21開始向下推動浮動壓盤22夾緊活塞；得到Z向氣缸到位信號后，角向定位機構(gòu)的銷孔定位氣缸30帶動角向定位銷24向右復(fù)位；得到銷孔定位氣缸30到位信號后，Y向氣缸31開始推動支架33沿縱向滑軌6向前移動到縱向限位銷釘34的位置。得到到位信號后，左側(cè)的鑲活塞銅套機構(gòu)進行銅套安裝動作。銷軸氣缸14開始向左退到起始位置。設(shè)置延時，手工把銅套安裝在定位塊20下部的銷軸17前端的倒角處；得到夾緊活塞信號后，銷軸氣缸14向右動作把銷軸17推出，銷軸17前端的伸出塊36伸出壓盤19和定位塊20，伸出塊內(nèi)的壓縮彈簧35張開，使銅套套在銷軸17上。當(dāng)?shù)玫戒N軸氣缸14到位信號后，X向氣缸13開始推動第二滑塊11帶動上面連接的銷軸17及銅套沿橫向滑軌10向右或者向左移動，到橫向限位銷釘9的位置后，把銅套鑲在活塞銷孔內(nèi)。銷軸氣缸14得到X向氣缸13到位信號后，銷軸氣缸14向左運動把銷軸17拉回。定位塊20將套筒頂在活塞內(nèi)，使其不隨銷軸17運動。銷軸氣缸14帶動銷軸17退回時，壓縮彈簧35被壓縮，使銷軸17退回到壓盤19和定位塊20的內(nèi)部。得到銷軸氣缸14到位信號后，X向氣缸13開始向左退回復(fù)位；得到X向氣缸到位信號后，右側(cè)的鑲活塞銅套機構(gòu)進行下一個銅套安裝動作。安裝完成后，當(dāng)?shù)玫接覀?cè)X向氣缸到位信號后，Y向氣缸31向后退回復(fù)位；得到Y(jié)向氣缸到位信號后，Z向氣缸21開始向上拉動浮動壓盤22復(fù)位，把鑲好銅套活塞取下，完成整個循環(huán)，進入下一個循環(huán)。整個流程由PLC控制按照工作次序依次進行，當(dāng)前一個動作沒有到位完成時，不進入下ー個動作。整個控制可進行手動和自動兩種方式操作。
權(quán)利要求
1.鑲活塞銅套專用機床，包括床身(1)，其特征在干所述床身(I)中部設(shè)置沿縱向滑軌(6)滑動的預(yù)定位機構(gòu)，預(yù)定位機構(gòu)內(nèi)部設(shè)置夾緊機構(gòu)，床身后部縱向滑軌(6)的ー側(cè)設(shè)置角向定位機構(gòu)，床身(I)前部縱向滑軌(6)的兩側(cè)對稱設(shè)置兩套沿橫向滑軌(10)滑動的鑲活塞銅套機構(gòu)； 所述預(yù)定位機構(gòu)包括設(shè)置在縱向滑軌(6)后端的Y向氣缸(31)，Y向氣缸(31)與配合縱向滑軌的第一滑塊(32)連接，第一滑塊(32)的上面設(shè)置與活塞裙部的內(nèi)孔配合的預(yù)定位彎板(23)； 所述夾緊機構(gòu)包括連接在第一滑塊(32)上的支架(33)，支架(33)上部設(shè)置有與放置在預(yù)定位彎板(23)上的活塞頂部位置對應(yīng)的Z向氣缸(21)，Z向氣缸(21)的下端連接壓緊活塞的浮動壓盤(22); 所述角向定位機構(gòu)包括設(shè)置在床身(I)上的銷孔定位氣缸(30)，銷孔定位氣缸(30)的氣缸桿連接ー套筒(27)，套筒(27)對應(yīng)活塞的一端設(shè)置與活塞銷孔配合的角向定位銷(24)； 所述鑲活塞銅套機構(gòu)包括設(shè)置在橫向滑軌(10)外端的X向氣缸(13),X向氣缸(13)連接與橫向滑軌配合的第二滑塊(11 )，第二滑塊(11)的上部橫向設(shè)置ー槽孔，槽孔內(nèi)安裝有中部設(shè)置環(huán)形凸沿的銷軸(17)，銷軸(17)內(nèi)端設(shè)置沿銷軸(17)的徑向撐持銅套的伸出塊(36)，銷軸(17)外端連接有安裝在第二滑塊(11)上部與銷軸(17)連接的銷軸氣缸(14)，所述銷軸(17)槽孔外面的端部固定安裝有與銷軸(17)的環(huán)形凸沿對應(yīng)的壓盤(19)，壓盤(19)的外側(cè)固定安裝與活塞銷孔及銅套對應(yīng)的定位塊(20)； 所述機床還設(shè)置有控制預(yù)定位機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、角向定位機構(gòu)、鑲活塞銅套機構(gòu)運動的電氣控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述縱向滑軌(6)前端設(shè)置限制預(yù)定位機構(gòu)位置的縱向限位銷釘(34)，所述橫向滑軌(10)的內(nèi)端設(shè)置限制鑲活塞銅套機構(gòu)位置的橫向限位銷釘(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述預(yù)定位彎板(23)是底面為水平、四周為與活塞裙部的內(nèi)孔配合的向上向內(nèi)彎曲的碗狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述預(yù)定位機構(gòu)的第一滑塊(32)與預(yù)定位彎板(23)之間設(shè)置調(diào)整活塞高度的止ロ盤機構(gòu)，所述止ロ盤機構(gòu)包括設(shè)置在支架(33)下方與活塞放置位置對應(yīng)的環(huán)狀本體(4)，本體(4)的內(nèi)孔里設(shè)置上下可移動的T型軸(7 )，本體(4)上活動連接調(diào)整定位T型軸(7 )高度的調(diào)整螺母(8 )，T型軸(7 )的上端面通過鍵槽(5 )配合固定連接止ロ盤底座(3 )，止ロ盤底座(3 )上面設(shè)置上端與活塞底面配合的止ロ盤(2),預(yù)定位彎板(23)設(shè)置在止ロ盤(2)的中間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述角向定位機構(gòu)包括固定設(shè)置在床身(I)上的安裝套筒(27)用的套筒座(26)，套筒(27)的外表面設(shè)置導(dǎo)向槽(28 )，套筒座(26 )上對應(yīng)導(dǎo)向槽(28 )的位置安裝有導(dǎo)向銷釘(25 )，套筒座(26 )的ー側(cè)連接有支撐銷孔定位氣缸(30)的支撐板(29)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述X向氣缸(13)通過支板(12)固定連接在床身(I)上，銷軸氣缸(14)通過U形彎板(15)連接在第二滑塊(11)的上部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述電氣控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑲活塞銅套專用機床，包括床身，及床身中部設(shè)置的沿縱向滑軌滑動的預(yù)定位機構(gòu)，預(yù)定位機構(gòu)上方設(shè)置夾緊機構(gòu)，床身后面縱向滑軌的一側(cè)設(shè)置角向定位機構(gòu)，床身前面縱向滑軌的兩側(cè)對稱設(shè)置兩套沿橫向滑軌滑動的鑲活塞銅套機構(gòu)。還設(shè)置有控制各機構(gòu)運行的電氣控制系統(tǒng)。它應(yīng)用于制造內(nèi)燃機零部件的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床使用時調(diào)整方便，動作快捷，能夠快速安裝銅套，而且保證銅套鑲嵌位置的精度。使用本發(fā)明安裝活塞銅套，成品率可提高50%，效率是手工或利用輔助工具協(xié)助鑲嵌活塞銅套的3~5倍。
文檔編號B23P19/027GK102729033SQ20121023001
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者仇厚俊, 李樹林, 王季明 申請人:石家莊金剛凱源動力科技有限公司