一种活塞椭圆截面加工装置及工艺制造方法及图纸

一种活塞椭圆截面加工装置，包括有加工平台、工装夹具机构、环绕加工机构组件以及高温模拟装置，所述工装夹具机构设置在加工平台中心位置，在所述加工平台上还设置有圆环形轨道，该圆环形轨道以所述工装夹具机构为圆心，在所述环绕加工机构组件底部设置有滑动机构，所述环绕加工机构组件通过该滑动机构滑动安装在所述圆环形轨道中；在所述加工平台上还设置有支撑架，所述高温模拟装置设置在该支撑架顶部，在所述支撑架上还设置有升降装置。本发明专利技术操作便捷，能够适用于不同材质和不同型号的活塞，不需要设计复杂的加工曲线，加工更加快速准确，且仿真还原度极高。且仿真还原度极高。且仿真还原度极高。

【技术实现步骤摘要】
一种活塞椭圆截面加工装置及工艺


[0001]本专利技术涉及发动机零部件加工制造的
，具体涉及一种活塞椭圆截面加工装置及工艺。

技术介绍

[0002]活塞是发动机的重要零部件之一，而活塞裙部承担着整体的导向和传热，并承受来自曲柄连杆机构推力等一系列重要作用。发动机工作时，活塞裙部将承受很大的机械负荷和热负荷，使得活塞裙部变形。然而，活塞裙部的变形会导致裙部与气缸套将产生不利的接触状态，只有裙部的上下边缘与气缸壁接触，容易造成润滑状态恶化，裙部磨损严重，甚至出现拉缸现象。
[0003]为了抵消发动机工作时活塞的热变形，应当在自然状态下即将活塞制成某种适当的形状，因此现有的活塞均设计为纵截面为中凸形、横截面为椭圆且在不同裙高处椭圆还是逐渐变化的复杂空间曲面，也就是中凸变椭圆曲线。为了加工这种中凸变椭圆曲线不仅需要采用特殊的数控车床和专用夹具，且针对不同材质和不同型号的活塞裙部还需要设计出不同的加工曲线，并且这种曲线计算公式并不一定完全准确，因此市场急需一款适应性强，加工更加便捷准确的活塞裙部加工工装以及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术为弥补现有活塞裙部部件加工制造技术方面的不足，提出一种操作便捷，能够适用于不同材质和不同型号的活塞，不需要设计复杂的加工曲线，加工更加快速准确，且还原度极高的仿真式的活塞椭圆截面加工装置及工艺。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种活塞椭圆截面加工装置，包括有加工平台、工装夹具机构、环绕加工机构组件以及高温模拟装置，所述工装夹具机构设置在加工平台中心位置，在所述加工平台上还设置有圆环形轨道，该圆环形轨道以所述工装夹具机构为圆心，在所述环绕加工机构组件底部设置有滑动机构，所述环绕加工机构组件通过该滑动机构滑动安装在所述圆环形轨道中；在所述加工平台上还设置有支撑架，所述高温模拟装置设置在该支撑架顶部，在所述支撑架中部还设置有升降装置，该升降装置作用是控制支撑架顶部的高度，即控制高温模拟装置高度，在所述加工平台底部设置有升降驱动机构，该升降驱动机构的作用在于驱动所述工装夹具机构和支撑架同步升降。
[0007]实现原理：在对活塞裙部进行加工时，通过工装夹具机构将该活塞裙部稳夹持住，通过高温模拟装置模拟活塞裙部一端的高温工作环境，最后通过环绕加工机构组件在圆环形轨道中不断环绕滑动，此运动以活塞裙部为圆心进行，并同时对活塞裙部进行切削或打磨，切削或打磨时的侧向力符合活塞曲柄偏转时的受力大小，使得完全仿真了活塞裙部的环境受力情况，从而进行环绕切削或打磨出来的活塞裙部截面曲线更加有利于适应它的实际工作状况，同时通过升降驱动机构驱动工装夹具机构以及支撑架同步上下移动，使得在
整个切削和磨削过程中，工装夹具机构、高温模拟装置以及活塞零件之间的相对位置不变，便于维持稳定的环境温度和仿真活塞工作过程。
[0008]作为优化：所述环绕加工机构组件包括有安装支架、伸缩装置以及加工机构，所述安装支架包括有竖直支架和水平横臂，所述滑动机构设置在该竖直支架底部，所述水平横臂一端设置在该竖直支架顶端，所述伸缩装置和加工机构均设置在该水平横臂上。
[0009]作为优化：所述伸缩装置设置有电动推杆，所述水平横臂分为固定横臂和滑动横臂，所述电动推杆安装在该固定横臂上，所述电动推杆输出端连接滑动横臂端部，在所述固定横臂上开设有滑道，所述滑动横臂底部设置有卡紧滑块，该卡紧滑块与所述滑道滑动配合，且所述滑道与该卡紧滑块截面均呈倒T字形。
[0010]作为优化：所述加工机构设置在滑动横臂上，所述加工机构包括有驱动电机A、传动机构和切削刀架，所述驱动电机A输出端与传动机构连接，所述传动机构输出端与切削刀架连接，所述切削刀架用于安装铣刀或者砂轮刀。
[0011]作为优化：所述工装夹具机构包括有三爪卡盘、滑动底座以及夹持工装，所述夹持工装夹持安装在三爪卡盘中，且所述高温模拟装置输出端与该夹持工装相对设置，所述三爪卡盘设置在滑动底座顶部，该滑动底座在所述加工平台内部上下滑动，所述支撑架与该滑动底座底部固定连接，即所述支撑架和高温模拟装置均可随着滑动底座同步上下移动，所述移位驱动机构包括有依次传动连接的驱动电机B、减速器以及传动丝杆B，在所述滑动底座底部开设有螺纹孔，该螺纹孔与所述传动丝杆B配合。
[0012]作为优化：所述支撑架为环形框状结构，所述支撑架分为上支撑架与下支撑架，该上支撑架与下支撑架活动配合，在所述支撑架侧部设置有升降装置，所述升降装置包括有依次传动连接的驱动电机C、减速机构以及传动丝杆C，所述驱动电机C和减速机构均设置在下支撑架上，所述传动丝杆C输出端连接上支撑架。
[0013]作为优化：所述高温模拟装置设置有安装壳体，在该安装壳体中设置有弹性夹持装置和滑动安装架，所述弹性夹持装置包括有弹性夹持头、驱动螺纹盘以及螺纹盘驱动转头，所述弹性夹持头内部设置有弹簧，夹持端呈圆弧状，且所述弹性夹持头用于夹持端安装金属棒，所述弹性夹持头一端部与驱动螺纹盘表面配合，驱动螺纹盘另一表面于螺纹盘驱动转头配合驱动；
[0014]在所述滑动安装架上安装有感应加热线圈，该感应加热线圈环绕所述金属棒设置，所述滑动安装架滑动端设置有弹簧机构，该弹簧机构使得滑动安装架自然状态均向上缩回，在所述安装壳体侧部滑动设置有弹性拉环机构，该弹性拉环机构与所述滑动安装架侧部连接。
[0015]作为优化：所述滑动机构包括有驱动电机D、减速差速机构、驱动滚轮以及轨道卡紧滑动机构，所述驱动电机D输出端与减速差速机构连接，所述减速差速机构的两个输出端分别与驱动滚轮连接，该驱动滚轮设置在所述加工平台上表面，所述轨道卡紧滑动机构设置在所述圆环形轨道中，所述轨道卡紧滑动机构设置有卡紧支架，所述圆环形轨道与该卡紧支架截面均呈倒T字形，所述卡紧支架两侧均设置有从动滚轮，且靠近夹具机构的从动滚轮小于另一个从动滚轮。
[0016]一种活塞椭圆截面加工工艺，包括有以下工艺步骤：
[0017]步骤一：将待加工活塞零件固定安装在工装夹具机构上，再启动所述高温模拟装
置，将高温模拟装置预热到80℃至130℃，通过升降装置控制高温模拟装置靠近待加工活塞零件，对其进行预加热，持续20秒至90秒，直到待加工活塞零件温度达到80℃；
[0018]步骤二：继续启动高温模拟装置，控制高温模拟装置温度稳定维持在210℃至425℃，模拟活塞零件裙部高温环境，并控制加工活塞零件温度稳定维持在 80℃至130℃，通过升降装置控制高温模拟装置压紧待加工活塞零件端部，稳定维持压强在75kpa至90kpa，模拟活塞零件裙部高压的机械受力环境；
[0019]步骤三：在环绕加工机构组件上安装铣刀，启动环绕加工机构组件以及底部的滑动机构，使得铣刀做铣削运动，并作用在对活塞裙部上，所述滑动机构在圆环形轨道中匀速滑动，即可使得铣刀做铣削运动的同时，还环绕夹紧固定的活塞裙部做圆周运动；
[0020]步骤四：控制升降驱动机构带动所述工装夹具机构与高温模拟装置同步上下移动，使得环绕加工机构组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：包括有加工平台(1)、工装夹具机构(2)、环绕加工机构组件(3)以及高温模拟装置(4)，所述工装夹具机构(2)设置在加工平台(1)中心位置，在所述加工平台(1)上还设置有圆环形轨道(11)，该圆环形轨道(11)以所述工装夹具机构(2)为圆心，在所述环绕加工机构组件(3)底部设置有滑动机构(5)，所述环绕加工机构组件(3)通过该滑动机构(5)滑动安装在所述圆环形轨道(11)中；在所述加工平台(1)上还设置有支撑架(12)，所述高温模拟装置(4)设置在该支撑架(12)顶部，在所述支撑架(12)中部还设置有升降装置(6)，该升降装置(6)作用是控制支撑架(12)顶部的高度，即控制高温模拟装置(4)高度，在所述加工平台(1)底部设置有升降驱动机构(9)，该升降驱动机构(9)的作用在于驱动所述工装夹具机构(2)和支撑架(12)同步升降。2.根据权利要求1所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述环绕加工机构组件(3)包括有安装支架(31)、伸缩装置(7)以及加工机构(8)，所述安装支架(31)包括有竖直支架和水平横臂，所述滑动机构(5)设置在该竖直支架底部，所述水平横臂一端设置在该竖直支架顶端，所述伸缩装置(7)和加工机构(8)均设置在该水平横臂上。3.根据权利要求2所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述伸缩装置(7)设置有电动推杆(71)，所述水平横臂分为固定横臂(72)和滑动横臂(73)，所述电动推杆(71)安装在该固定横臂(72)上，所述电动推杆(71)输出端连接滑动横臂(73)端部，在所述固定横臂(72)上开设有滑道(74)，所述滑动横臂(73)底部设置有卡紧滑块(75)，该卡紧滑块(75)与所述滑道(74)滑动配合，且所述滑道(74)与该卡紧滑块(75)截面均呈倒T字形。4.根据权利要求3所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述加工机构(8)设置在滑动横臂(73)上，所述加工机构(8)包括有驱动电机A(81)、传动机构(82)和切削刀架(83)，所述驱动电机A(81)输出端与传动机构(82)连接，所述传动机构(82)输出端与切削刀架(83)连接，所述切削刀架(83)用于安装铣刀或者砂轮刀。5.根据权利要求1所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述工装夹具机构(2)包括有三爪卡盘(21)、滑动底座(22)以及夹持工装(23)，所述夹持工装(23)夹持安装在三爪卡盘(21)中，且所述高温模拟装置(4)输出端与该夹持工装(23)相对设置，所述三爪卡盘(21)设置在滑动底座(22)顶部，该滑动底座(22)在所述加工平台(1)内部上下滑动，所述支撑架(12)与该滑动底座(22)底部固定连接，即所述支撑架(12)和高温模拟装置(4)均可随着滑动底座(22)同步上下移动；所述移位驱动机构(9)包括有依次传动连接的驱动电机B(91)、减速器(92)以及传动丝杆B(93)，在所述滑动底座(22)底部开设有螺纹孔，该螺纹孔与所述传动丝杆B(93)配合。6.根据权利要求1所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述支撑架(12)为环形框状结构，所述支撑架(12)分为上支撑架与下支撑架，该上支撑架与下支撑架活动配合，在所述支撑架(12)侧部设置有升降装置(6)，所述升降装置(6)包括有依次传动连接的驱动电机C(61)、减速机构(62)以及传动丝杆C(63)，所述驱动电机C(61)和减速机构(62)均设置在下支撑架上，所述传动丝杆C(63)输出端连接上支撑架。7.根据权利要求1所述的活塞椭圆截面加工装置，其特征在于：所述高温模拟装置(4)设置有安装壳体(41)，在该安...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭大庆，杨正永，
申请(专利权)人：重庆市璧山职业教育中心，
类型：发明
国别省市：