本申请涉及以机床为基础的车削、镗削相关领域，具体公开了曲轴油道钻孔装置，其包括设于机床上驱动曲轴步进的主轴、用于对曲轴进行油道钻孔的钻孔部、可拆卸连接在机床上的曲轴定位部，曲轴定位部包括座体、用于与曲轴的连杆轴颈进行接触定位的定位板和固定在座体末端的缸体，缸体内填充缓冲液，定位板和缸体之间设有压簧一；定位板与座体滑动连接，缸体内设有活塞将缸体分为左腔室和右腔室，左腔室和右腔室由通道一连通，活塞和定位板通过连杆固定连接；定位板的主体由绝缘材料制成，其朝向曲轴的侧面上设有间隔分布的导电条，导电条之间电流中断将控制主轴停转。该装置在对曲轴进行油道钻孔时，在完成曲轴的安装后能够自动对曲轴进行定位。曲轴进行定位。曲轴进行定位。
【技术实现步骤摘要】
一种曲轴油道钻孔装置
[0001]本专利技术涉及以机床为基础的车削、镗削，具体涉及适用于特殊工件的镗床、钻床或镗钻设备。
技术介绍
[0002]发动机曲轴、凸轮轴、活塞销轴等运动部件摩擦副的润滑，采用的是强制润滑模式。即发动机机油泵将油底壳的机油吸上来，通过主油道分送到各摩擦副中，保证对摩擦副起到润滑、散热和清洗的作用。
[0003]曲轴供油系统由曲轴，上轴瓦，下轴瓦组成。曲轴供油一般是在上轴瓦开油槽，下轴瓦没有油槽，并在曲轴主轴颈钻孔，把机油引到连杆轴颈润滑。当曲轴主轴的油孔与上轴瓦的油槽相通时，则机油进入曲轴主轴颈，通过主轴颈的油孔流到连杆轴颈。对连杆轴颈起到润滑，冷却，冲洗，防锈作用。
[0004]从曲轴供油系统的结构可以看出，曲轴内需要加工出两端分别处于主轴颈和连杆轴颈表面的斜油孔。曲轴上的斜油孔通常是在机床上进行加工，将曲轴两端的主轴颈夹持在机床上并进行定位，然后由斜向进给的钻头从连杆轴颈的表面进刀并由主轴颈表面穿出，以完成斜油孔钻孔；或者先在主轴颈上加工出沿主轴颈径向的竖孔，然后再从连杆轴颈的表面进刀以加工出连通竖孔的斜孔；因此在曲轴上加工斜孔是曲轴加工过程中必不可少的工序。
[0005]目前，曲轴油道钻孔加工设备有大型的全数控的加工设备，其可实现曲轴钻孔过程中的自动定位、自动调换方向等动作；但是这类设备相对来说价格昂贵，并不适用于一些小型的加工厂。对于一些小型加工厂而言，其生产线上通常是较为平价的通用设备，如车床、钻床等；针对于曲轴油孔的加工通常是在现有的车床、钻床设备上进行改装，通过工装设备的使用使其能够满足曲轴斜油孔的加工需要，从而以保证设备的通用性，减少费用投入。
[0006]然而，目前大量通过工装设备改装形成的曲轴斜油孔加工设备，在装夹曲轴时需要先对曲轴进行定位，即先定位好连杆颈的中轴线相对于经过主轴颈中轴线的竖直平面的偏转角度，以便在钻孔时钻头对钻孔位置进行定位。钻头通常设置在主轴的上方，钻头的轴向沿竖直方向成一定倾斜角以适应曲轴斜油孔；其次，钻头的座体可沿竖直的轴线转动，通过钻头座体的转动调转钻头的方向，可加工朝向不同方向的斜油孔。以四缸曲轴为例，共需加工4个斜油孔，其位于两端的斜油孔呈对称状且朝向相反；其次，四缸曲轴的中部的连杆轴颈和两端的连杆分布在主轴颈两侧呈180
°
，在对不同方向的连杆轴颈进行加工时，需要将对应的连杆轴颈转动至上方，由于主轴的转动通常是由步进电机驱动，因此在完成初始定位后，步进电机驱动主轴转动180
°
即对其进行了新的定位，即对曲轴的初始定位是关键。目前对曲轴进行初始定位通常是用量具进行辅助定位，如在曲轴的下方放置对连杆轴颈的高度进行定位的量具，当连杆轴颈与量具上表面相切，则可将曲轴的主轴颈和连杆轴颈的中轴线定位在水平面上；但是对于不同系列的曲轴，其主轴颈和连杆轴颈之间的垂直距离
不同，因此需要配备不同系列量具，使得其通用性不强。且在定位时需要操作人员转动主轴以适配量具，因此，其效率和安全性都不高。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供曲轴油道钻孔装置，以在对曲轴进行油道钻孔时，在完成曲轴的安装后能够自动对曲轴进行定位，提高曲轴油道钻孔加工的效率。
[0008]曲轴油道钻孔装置包括设于机床上驱动曲轴步进的主轴、用于对曲轴进行油道钻孔的钻孔部、可拆卸连接在机床上的曲轴定位部，曲轴定位部包括座体、用于与曲轴的连杆轴颈进行接触定位的定位板和固定在座体末端的缸体，缸体内填充缓冲液，定位板和缸体之间设有压簧一；
[0009]定位板位于曲轴和缸体之间并与座体滑动连接，缸体内设有活塞将缸体分为靠近定位板的左腔室和远离定位板的右腔室，左腔室和右腔室由通道一连通，通道一的直径与缸体直径比值为1：10
‑
15，活塞和定位板通过连杆固定连接；
[0010]定位板的主体由绝缘材料制成，定位板朝向曲轴的侧面上设有间隔分布的导电条，导电条之间电流中断将控制主轴停转。
[0011]本方案的有益效果在于：
[0012]将曲轴两端的主轴颈进行装夹后，即可进入曲轴定位阶段。在曲轴定位阶段，定位板上的导电条连接电源并接入机床的PLC控制器，同时步进电机按最小步进角连续驱动主轴旋转；该过程中，定位板在压簧一的推力下挤压曲轴的连杆轴颈上，连杆轴颈将定位板上间隔设置的导电条接通从而形成闭合回路，该闭合电路形成的电流接入PLC控制器作为控制信号，该控制信号中断则PLC控制器将控制步进电机停转并锁定位置。
[0013]曲轴转动的过程中，主轴可驱动曲轴以主轴颈的中轴线进行转动，而连杆轴颈也绕主轴颈的中轴线做圆周运动，连杆轴颈在横向上相对于主轴颈中心的距离逐渐增大，当连杆轴颈的中轴线与主轴颈的中轴线处于同一水平面时，连杆轴颈相对与主轴颈的横向距离达到最大，当曲轴继续转动，该横向距离将再次缩小。
[0014]上述横向距离增大的过程中，受到连杆轴颈的挤压，定位板将向缸体一侧滑动，同时活塞在缸体内滑动，活塞挤压右腔室内的缓冲液，由于主轴转动的动力大，定位板对主轴转动的阻力是极小的，缓冲液在通道一内快速流动从右腔室进入左腔室；而当上述横向距离处于减小趋势时，定位板受到压簧一的弹力形成向左移动的趋势，但由于压簧一作用在定位板上的力远小于连杆轴颈作用在定位板上的力，而缓冲液在通道一内流动是具有一定阻力的；因此，在上述横向距离缩小的过程中，定位板向连杆轴颈反向移动的响应是迟滞于连杆轴颈的动作的，从而连杆轴颈和定位板之间出现离隙的现象，则导电条上的电流信号中断，步进电机停转并锁定，从而完成对曲轴的定位。
[0015]在本方案中，通过定位板相对于连杆轴颈在不同位置变化下，缸体与定位板形成的系统的响应速度不同，并将其转化为电信号，从而实现曲轴的自动定位；在定位过程中，无需操作人员直接接触曲轴，其效率和安全性更高。且该定位形成曲轴的基准定位后，通过步进电机的转动可将曲轴定位到不同位置，以对曲轴进行加工。
[0016]优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述连杆与定位板相连的一端设有由若干环槽组成的环槽段，环槽的截面为小于半圆的圆弧；缸体内设有垂直于连杆设置的
阻滞腔，阻滞腔内滑动连接有阻滞尖端和将阻滞尖端压向环槽段的压簧二，阻滞尖端的端部设为与环槽配合的球面。
[0017]在优选方案一中，曲轴定位阶段，在上述横向距离减小的过程中，阻滞尖端被压簧二压向环槽段与环槽形成配合；从而在定位板向曲轴的主轴颈中心移动时，由于阻滞尖端与环槽的配合，会增强定位板回退过程中的阻滞力，以进一步减缓在回退过程中定位板的响应速度，以加快连杆轴颈和定位板之间离隙的出现，减小定位误差。
[0018]优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述环槽的断面的直径为1
‑
2mm。通过阻滞尖端与环槽的配合使得定位板在回退过程中是按一定尺度和时间间隙进行回退，环槽的断面将直接影响上述的尺度，同时环槽的断面直径过小形成的阻滞力过小，而环槽的端面直径过大，易导致定位误差大。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.曲轴油道钻孔装置，包括设于机床上驱动曲轴步进的主轴、用于对曲轴进行油道钻孔的钻孔部，其特征在于：还包括可拆卸连接在机床上的曲轴定位部，曲轴定位部包括座体、用于与曲轴的连杆轴颈进行接触定位的定位板和固定在座体末端的缸体，缸体内填充缓冲液，定位板和缸体之间设有压簧一；定位板位于曲轴和缸体之间并与座体滑动连接，缸体内设有活塞将缸体分为靠近定位板的左腔室和远离定位板的右腔室，左腔室和右腔室由通道一连通，通道一的直径与缸体直径比值为1：10
‑
15，活塞和定位板通过连杆固定连接；定位板的主体由绝缘材料制成，定位板朝向曲轴的侧面上设有间隔分布的导电条，导电条之间电流中断将控制主轴停转。2.根据权利要求1所述的曲轴油道钻孔装置，其特征在于：所述连杆与定位板相连的一端设有由若干环槽组成的环槽段，环槽的截面为小于半圆的圆弧；缸体内设有垂直于连杆设置的阻滞腔，阻滞腔内滑动连接有阻滞尖端和将阻滞尖端压向环槽段的压簧二，阻滞尖端的端部设为与环槽配合的球面。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐根福，孙利红，杨友强，陈佳，
申请(专利权)人：贵州新阳科工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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