專利名稱：一種加工汽車缸孔上端止口的鏜床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到目前社會(huì)上為數(shù)眾多的安裝了半成品型干式缸套的汽車，能否裝上全成品型干缸套的問題，而且也關(guān)系到各生產(chǎn)裝有半成品型干缸套汽車的廠家，能否經(jīng)濟(jì)迅速地也生產(chǎn)出裝有全成品型干缸套的汽車來。
在目前，當(dāng)汽車要采用上止口型全成品干缸套時(shí)，缸孔的上部需加工出一合乎一定的技術(shù)要求的上止口。第二汽車制造廠，在較早期的東風(fēng)牌汽車上，裝的是上止口型半成品干缸套。該廠缸孔和缸孔上端的止口，是在不同的工序分開加工的，所用的機(jī)床都是六軸的KO93型鏜床，定位也都是用缸體底面和底面上的兩個(gè)銷孔，由于加工缸孔和加工上止口是分別在兩臺(tái)機(jī)床上，非一次定位夾緊情況下加工的，結(jié)果使鏜出的止口端面，相對于缸孔中心線的跳動(dòng)，往往超過了0.1，于是使蓋好缸蓋后的缸套的上止口的根部出現(xiàn)斷裂，由于這種情況當(dāng)時(shí)無法克服，于是不得不把缸套由原來的帶上止口型更改為目前還在使用的這種直身型，這個(gè)問題直到現(xiàn)在仍還沒有解決。要想加工好上止口，靠KO93是不行了，還有什么可供選擇的嗎？有的，那就是T716和T7220鏜床了，由于這種機(jī)床加工缸孔和其上的上止口，能作到在同一次定位和夾緊的情況下，完成這兩次加工，因此它確實(shí)是能加工出端面跳動(dòng)合格的上止口，但是，由于它們是單軸的，每加工一個(gè)孔之前，都得先找正一次位置，鏜孔之前還要對好刀才能再加工，當(dāng)缸孔加工完后，還要再按止口的尺寸重新再把刀對好后，才能鏜止口。對刀這工作，誰也不能一次就對好，總是要對好幾次才能把刀對好，這么一來，由于每加工一個(gè)孔都要把找正位置、按缸孔尺寸反復(fù)對刀、鏜缸孔、按止口尺寸再反復(fù)對刀、鏜止口，這幾件事無一例外地都重復(fù)一圈，加工幾個(gè)孔就得重復(fù)幾圈，可見這效率能是多么低，真是達(dá)到了令人難以忍受的地步。因此，凡是夠得上有點(diǎn)規(guī)模的廠家，對這種機(jī)床是決不肯問津的。除了這兩種以外，就數(shù)濰坊柴油機(jī)廠的那種集鏜銑于一身的大型鏜銑機(jī)了，該機(jī)既能保證精度，效率也可以說是不算很低；但是，當(dāng)人們一聽說那機(jī)一臺(tái)要花數(shù)百萬元時(shí)，一些廠家就為之躊躇了。
鑒于上述的那些情況，本實(shí)用新型的目的就是要提供出一種專門對已加工完缸套底孔(對缸體的裝缸套底孔的加工，國內(nèi)有很多廠家是能加工得很好的)，而止口尚沒加工的缸孔，實(shí)行高效優(yōu)質(zhì)加工上止口的鏜床。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型把包括有床身、主軸、進(jìn)刀和退刀裝置的鏜床作成小型化，把通常都是外支撐的主軸改為內(nèi)支撐的空心形，在這主軸的空心處，串入一根心軸，在這心軸與空心主軸之間通過安裝精密軸承，讓它們保持嚴(yán)格的同軸關(guān)系，心軸在空心主軸的前方(主軸的裝刀的一方為前方)伸出較長的一段，在這一段處，設(shè)置有一般鏜床所沒有的能對較深孔的上下兩端處進(jìn)行可膨脹的無隙的徑向定位裝置，由于機(jī)床作得很小巧，于是可把它作成懸掛式的，懸掛點(diǎn)選在能使這徑向定位裝置處于機(jī)床的最下方，且使心軸中心線與水平面相垂直，這樣一來，只要把徑向定位裝置伸入到待加工的缸孔內(nèi)，通過可膨脹的部件的作用，使這心軸的這一段事實(shí)上起到了長銷的作用，并且又是無隙的，因此這時(shí)的主軸的中心是能與待加工的缸孔的中心達(dá)到嚴(yán)格的同軸，于是迅速地自行找正位置就得以實(shí)現(xiàn)，這時(shí)只要心軸在一定大小的沿缸孔中心線方向的軸向力的作用下，執(zhí)行無隙徑向定位作用的件與其相接觸的缸壁，能發(fā)生滑移，于是旋轉(zhuǎn)的主軸就可以在心軸的帶動(dòng)下帶著旋轉(zhuǎn)的刀具一起向著待加工的缸孔的上端發(fā)生進(jìn)刀或退刀，這樣對缸孔上止口的加工就能實(shí)現(xiàn)，這樣加工出的上止口，無論徑向上的同軸，還是端面的跳動(dòng)都會(huì)達(dá)到較高的精度水平。
由于采用了上述的方案，不但使該機(jī)完全避免了繁瑣地找正，頻繁地對刀，而且加工精度達(dá)到高水平，再加上機(jī)床小巧簡單，這就為投入少，項(xiàng)目上得快提供了條件。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是
圖1的A－A剖視圖。
圖3是
圖1的B－B剖視圖。
圖4、圖5、圖6、圖7、圖8是本實(shí)用新型實(shí)施方案的示意圖。
本實(shí)用新型是由縱貫整個(gè)機(jī)床上下的一根心軸16為主體部件構(gòu)成的小型懸掛式機(jī)床。
位于心軸16下部的，是徑向定位裝置(見附
圖1)。它是由心軸16下段心部配置的有左右兩個(gè)旋向的雙頭螺桿29、螺母28、30，以及其一端為錐體的空心圓柱體25(以下此件簡稱為錐柱體25)和較硬彈簧26，軟彈簧21、內(nèi)層鋼球24、外層鋼球22、及這兩種鋼球間的剛性圓柱體23、銷子27和外套31所共同組成。其中號(hào)為21、25、26、27的件，是上下各一個(gè)，而號(hào)為22、23、24的件則是上下各有數(shù)只，件號(hào)相同的數(shù)只件的形狀和尺寸大少都一樣，在同一截面內(nèi)的數(shù)只件是均布的。徑向定位所需的動(dòng)力是經(jīng)過心軸16中心的長心桿3傳遞，由心軸16頂端處的力矩電機(jī)2提供的，這電機(jī)2在必要時(shí)，也可以用手搖搖柄代替。
心軸16的中段套有機(jī)床的空心主軸15，它是齒輪軸，該主軸的前端有刀夾18可安裝鏜刀17。主軸使用的動(dòng)力是由主軸電機(jī)1提供，經(jīng)齒輪減速后傳來的。
在空心主軸15的上部，有由蝸輪7、蝸桿8、螺母10和空心螺桿9所組成的進(jìn)刀裝置。它們中的螺桿9是直接套在心軸16上，蝸輪7是通過套在空心螺桿9的無螺紋處，間接地套在心軸16上，而螺母10則是通過與空心螺桿9的螺紋相配合而也間接地套在心軸16上。本裝置使用的動(dòng)力，是由主軸電機(jī)1經(jīng)齒輪減速后再經(jīng)軟軸或鉸鏈軸輸入給蝸桿8。
進(jìn)刀裝置的上方是由蝸輪4蝸桿5組成的快速退回裝置。它的蝸輪4是由斜齒輪充當(dāng)?shù)模⑶乙彩潜淮谛妮S16上。此裝置是由蝸桿5端部的力矩電機(jī)6供給動(dòng)力。本裝置的蝸輪4和蝸桿5，也可以用一對圓柱齒輪代替，這時(shí)力矩電機(jī)6可由手搖搖柄代替。
這機(jī)床的工作情況見附圖4、5、6、7、8，本機(jī)床A平時(shí)通過一對滾輪B把自己懸吊在一根工字梁C的下方，這工字梁C架在輸送缸體的滾道D的上方，二滾輪B與機(jī)床A之間，有氣缸Q1、Q2和拉彈簧T及安全鏈L相聯(lián)接著。四只行程開關(guān)固定在與氣缸Q1、Q2相聯(lián)的鋼板上。當(dāng)待加工的缸體E從前序由滾道送達(dá)機(jī)床A的下方時(shí)，操作者要使待加工的缸孔大體上與機(jī)床下部的徑向定位裝置相對正，也可以說是與心軸16的中心線相對正。操作者一手按動(dòng)開關(guān)A1，它令圖4中的氣缸Q1的上腔(指活塞上側(cè))充入壓縮空氣，于是活塞下降使機(jī)床下降；另一只手協(xié)助機(jī)床使其下部的徑向定位裝置能順利地伸入到待加工的缸孔中，當(dāng)活塞降到底端，機(jī)床下降停止時(shí)，機(jī)床的獨(dú)腳20的底，距缸體頂面還有數(shù)mm一段距離，見圖5。這時(shí)再通過按動(dòng)另一開關(guān)A2，使
圖1中的心軸16上方的供給徑向定位動(dòng)力的力矩電機(jī)2按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(從電機(jī)上部向下看)，通過心軸16中心處的長心桿3傳遞，使這心桿3下面的有左右兩個(gè)旋向的雙頭螺桿29旋轉(zhuǎn)。由于與這螺桿29相配合的螺母28和30的外側(cè)均聯(lián)接有銷子27，由于銷子27所處的空間是縱向槽形(見
圖1中的A－A剖視圖及圖2)，這就規(guī)定了銷子27不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而只能作軸向移動(dòng)，于是螺桿29在電機(jī)2帶動(dòng)下作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母30只能向下移，螺母28只能向上移，由于這兩螺母的這種移動(dòng)，通過它們頂著的較硬彈簧26壓退了緊挨這彈簧的錐柱體25前的軟彈簧21，于是，錐柱體25向著錐頂?shù)姆较蜻\(yùn)動(dòng)。這運(yùn)動(dòng)使緊挨錐柱體25的錐面的一組鋼球24分別延著容納各自鋼球的孔道發(fā)生向外發(fā)散地移動(dòng)，由于這移動(dòng)，通過孔道中的剛性圓柱體23的傳遞作用，使位于這圓柱體23外層的一組鋼球22也向外移，直至頂?shù)礁卓椎膬?nèi)壁時(shí)，由于同截面內(nèi)的號(hào)為22、23、24的件都是數(shù)只均布的，于是就實(shí)現(xiàn)了對缸孔的無間隙徑向定位。由于徑向定位裝置的錐柱體25、內(nèi)層鋼球24、外層鋼球22及其間的圓柱體23，都是分上下兩套設(shè)置的，它們件號(hào)相同的數(shù)個(gè)件的各部尺寸是全都一樣的，再加上機(jī)床是懸掛著的，因此上下兩端徑向定位實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，主軸15與缸孔的同軸就自行得到了保證(空心主軸15是套在心軸16中段處的它們相互間是靠精密軸承相支承，因此是能做成同軸的)。此后機(jī)床進(jìn)一步下降到機(jī)床的獨(dú)腳20踏到缸體的頂面上(可通過讓圖5中的氣缸Q2的下腔充氣來實(shí)現(xiàn))。利用缸體頂面上的有關(guān)的一個(gè)螺孔，并用一只螺栓和一鉤形壓板19，把機(jī)床的獨(dú)腳20緊固在缸體頂面上(見
圖1的B－B剖面及圖3)到這時(shí)對工件的定位和夾緊全部完成。
這時(shí)主軸電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)，它一路通過齒輪減速把動(dòng)力傳給套于心軸16中段略偏下處的空心主軸15，于是鏜刀17被空心主軸15帶著旋轉(zhuǎn)起來。電機(jī)1的另一路經(jīng)齒輪減速后，再通過軟軸或鉸鏈軸把動(dòng)力傳到負(fù)責(zé)進(jìn)給工作的蝸桿8，這蝸桿驅(qū)動(dòng)套在心軸16較上段的光孔蝸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)。這蝸輪與其下部的螺母10構(gòu)成一副鋼球式離合器。螺母10與套在心軸16上的空心螺桿9相配合，蝸輪7的被蝸桿8驅(qū)動(dòng)，它帶動(dòng)螺母10轉(zhuǎn)動(dòng)，由于這時(shí)螺桿9是不能轉(zhuǎn)動(dòng)的(螺桿9的上部的末端處，是以牙嵌的形式與斜齒輪充當(dāng)?shù)奈佪?相聯(lián)接，而該蝸輪與蝸桿5相嚙合。由于蝸桿5對蝸輪4有自鎖作用，于是該蝸輪4在沒受蝸桿5驅(qū)動(dòng)時(shí)，是轉(zhuǎn)不了的。蝸輪4轉(zhuǎn)不了，它下邊相聯(lián)著的螺桿9也就轉(zhuǎn)不了，這時(shí)螺桿9被從螺母10中向下旋出。在這向下運(yùn)動(dòng)作用下，通過推力軸承11的傳遞，心軸16也被螺桿9推著一起向下運(yùn)動(dòng)，由于螺母12的緊固作用，它使空心主軸15相對于心軸16在軸向上的相對位置被固定了，于是旋轉(zhuǎn)著的空心主軸15及其上的鏜刀17就與此心軸16一起向著缸體頂面的方向發(fā)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鏜刀17處于缸孔上方，它在轉(zhuǎn)的情況下的向下移就切出了止口。而心軸16的下段，是插入到缸孔中的，它在螺桿9的推動(dòng)下的下移，使其上的鋼球22與缸孔接觸處發(fā)生向下的滑移。當(dāng)鏜出的止口達(dá)到預(yù)定要達(dá)到的深度時(shí)，位于心軸16中段處的套13的法蘭的下緣被能確定止口深度尺寸的擋鐵14所擋住，這時(shí)螺桿9從螺母10中伸出的向下運(yùn)動(dòng)被迫停止。這時(shí)蝸輪7與螺母10間的離合器打滑。數(shù)秒鐘后主軸電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
這時(shí)操作者旋去壓板19上的螺栓，去掉獨(dú)腳20上的壓板19。這項(xiàng)工作完成時(shí)，安裝在獨(dú)腳20上的開關(guān)發(fā)出向上起吊一小行程的信號(hào)，按該信號(hào)之令，圖6中的氣缸Q2的上腔被充入壓縮空氣，在氣壓的作用下，氣缸Q1和氣缸Q2的筒體被提起一段高度，于是開關(guān)32被觸動(dòng)。這時(shí)由于徑向定位還沒有解除，由于鋼球22與缸壁間存在摩擦力的關(guān)系，機(jī)床并不是能立刻就被吊起來，而是緩慢向上滑移。于是彈簧T被拉伸長，安全鏈L被提起，與鏈L相系的常閉觸點(diǎn)開關(guān)35電路被切斷(見圖7)與此同時(shí)，由于開關(guān)32的被觸動(dòng)，它令心軸16上方的力矩電機(jī)2發(fā)生逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，通過長心桿3的傳遞，使螺桿29也隨其旋轉(zhuǎn)，于是使螺母28，30相向而返，隨之在彈簧21恢復(fù)原長的力的作用下，上下兩錐柱體25也相向而退回，繼而內(nèi)層及外層鋼球24、22來自于錐體25的錐面的壓力均解除，于是鋼球22對缸壁的壓力也相應(yīng)消失，于是隨著鋼球22與缸壁間的摩擦力的不復(fù)存在，機(jī)床在彈簧T的拉力下就向上升起了一小段高度，見圖8。這時(shí)安全鏈L又恢復(fù)了原先的較松弛狀態(tài)，因此開關(guān)35的常閉觸點(diǎn)復(fù)又閉合。由于該開關(guān)的此時(shí)閉合，于是從該開關(guān)向裝在蝸桿5一端的力矩電機(jī)6發(fā)出了進(jìn)入工作狀態(tài)的命令，由于該電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，它帶動(dòng)蝸桿5旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)蝸輪4旋轉(zhuǎn)，由于該蝸輪4與其下邊的空心螺桿9間是通過牙嵌方式聯(lián)接的。因此，在蝸輪4被蝸桿5驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)螺桿9也要隨著蝸輪4同旋轉(zhuǎn)。只要電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)方向?qū)︻^，螺桿9就會(huì)回縮到螺母10中。于是位于心軸16中段處的套13的法蘭的下緣與擋鐵14頂面間又形成了止口深度再加上前備量之和的一段距離，從而完成了快速退刀。這個(gè)動(dòng)作完成后，再為圖8的氣缸Q1的下腔充入壓縮空氣，當(dāng)該氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)到上方時(shí)，機(jī)床就被完全吊離了缸體。這時(shí)機(jī)床又恢復(fù)到圖4的先前的狀態(tài)，這就為進(jìn)一步地對其它缸孔的加工作好準(zhǔn)備。
關(guān)于能確定止口深度尺寸的擋鐵，要說明的是，這擋鐵不只是一塊，而是有一系列的好多塊。它們的厚度各不相同，并且每塊上都有明顯的標(biāo)記，標(biāo)示出它們各自的厚度值。
它們是這樣被選用的，鏜刀上好后，按機(jī)床的操作步驟，完成了全部定位夾緊后，在開車之前，測量一下刀前端到缸體頂面的間隙L。這也就是“前備量”，這個(gè)前備量L。與要選的擋鐵的厚度L1，以及應(yīng)加工出的止口深度H和機(jī)床的總行程L之間有如下關(guān)系式L＝L0＋L1＋H這時(shí)L和H是固定不變的，Lo是可測出的，于是擋鐵厚度值為L1＝L－Lo－H為了謹(jǐn)慎起見，防止因測量不準(zhǔn)而造成廢品，不妨第一次先選一塊厚度比實(shí)測加計(jì)算得到的值略厚少許的擋鐵，先裝上試鏜。比如實(shí)測加計(jì)算得出的厚度若為3.5，那么我們先選一厚度為3.6的先裝上，鏜完后再測量所鏜出的止口的實(shí)際深度，若比規(guī)定的深度小了0.08，那么我們再找出厚度為3.52的擋鐵，把3.6厚的換下來，再鏜深度就會(huì)合適了。
權(quán)利要求1.一種加工汽車缸孔上端止口的鏜床，由床身、主軸、進(jìn)刀裝置和退刀裝置構(gòu)成的鏜床，其特征為它不但在床身中從上到下安裝了退刀裝置和進(jìn)刀裝置，而且在這部分的下部配置了主軸，尤其是上述的退刀裝置、進(jìn)刀裝置、及床身和主軸，這些全都是被串在一根心軸上的，當(dāng)該機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，它們處在心軸的上部，占據(jù)了心軸全長的過半的長度，心軸下部的不足全長一半的部分，設(shè)置了徑向定位裝置，在心軸這一部分的空腔中，按心軸中心線方向，在拉開該處心軸直徑的1.3-2.2倍長的一段距離的兩處，各設(shè)置一個(gè)能作軸向移動(dòng)的與心軸中心線同軸的錐柱體(圓柱體的一端帶有一圓錐體，以下此件簡稱錐柱體)，與每個(gè)錐柱體的錐體中段處相對應(yīng)，與心軸中心線相垂直的截面上，徑向均布了數(shù)條直線，以這數(shù)條直線為中心線的數(shù)個(gè)小孔，使位于心軸的心部的容納錐柱體的空腔在這里與心軸的外部相通，在這些內(nèi)外相通的孔中，分別都設(shè)置了一個(gè)鋼球和一個(gè)剛性圓柱體，這鋼球位于錐柱體的錐面和剛性圓柱體之間，在剛性圓柱體的離心軸中心較遠(yuǎn)的方向上，有另一只鋼球與它相鄰，在心軸下部的占全長不足一半的部分的外邊，套有一個(gè)上下帶有兩排“半通”小孔的外套，所謂半通小孔，就是從套的內(nèi)側(cè)能把離心軸中心較遠(yuǎn)的鋼球，放入這套的小孔窩中，而這被放入了孔窩中的鋼球，卻不能從這套的外側(cè)的較小的孔中完全出來，而只能從這向外僅僅露出一小部分，這套的這些小孔的中心是與心軸的容納距心軸中心較近的鋼球和剛性圓柱體的那些小孔的中心，是有著一一對應(yīng)的相重合的關(guān)系的；本鏜床是懸掛式的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏜床，其特征在于它的主軸是齒輪軸，并且是空心的內(nèi)支撐的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏜床，其特征在于它的徑向定位和快速退刀裝置，可以采用力矩電機(jī)拖動(dòng)，也可以用手工驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏜床，其特征在于它的退刀裝置中的蝸輪，是由斜齒輪充當(dāng)?shù)摹?br> 專利摘要一種加工汽車缸孔上端止口的鏜系，它是為了滿足汽車裝上止口型干缸套的需要，對汽車缸體的裝缸套的底孔已加工完的缸孔的上部，進(jìn)行上止口加工的專用機(jī)床，它除了有一般機(jī)床都有的床身、主軸、進(jìn)刀、退刀裝置外，還有一個(gè)特殊的能對待加工的缸孔的上下兩端處進(jìn)行均勻膨脹無隙徑向定位的裝置，靠了它機(jī)床既能夠自行找正位置，又能保證機(jī)床與被加工的孔是處于完全同軸的情況下進(jìn)行加工，因此該機(jī)才能作到質(zhì)量與效率的統(tǒng)一。
文檔編號(hào)B23B41/12GK2139864SQ91224589
公開日1993年8月11日 申請日期1991年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月28日
發(fā)明者魯曉光 申請人:魯曉光