專利名稱：鑲活塞銅套專用機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內燃機零部件制造的技術領域，特別是一種用于快速鑲嵌活塞銅套的專用機床。
背景技術：
活塞是內燃機重要的零部件。被譽為內燃機的“心臟”。活塞在高溫、高壓、高速的條件下承受反復交變的機械負荷和熱負荷。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%。現(xiàn)有技術中，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，在短時間內迅速將銅套和活塞裝配在一起，要求一次到位。生產過程中，存在生產效率低，鑲嵌銅套位置精度難以保證的缺陷，而且人為因素極易產出鑲嵌不到位而造成エ件報廢的情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術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。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是
鑲活塞銅套專用機床，包括床身，其中床身中部設置沿縱向滑軌滑動的預定位機構，預定位機構內部設置夾緊機構，床身后部縱向滑軌的ー側設置角向定位機構，床身前部縱向滑軌的兩側對稱設置兩套沿橫向滑軌滑動的鑲活塞銅套機構。預定位機構包括設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，第一滑塊的上面設置與活塞裙部的內孔配合的預定位彎板。夾緊機構包括連接在第一滑塊上的支架，支架上部設置有與放置在預定位彎板上的活塞頂部位置對應的Z向氣缸，Z向氣缸的下端連接壓緊活塞的浮動壓盤。角向定位機構包括設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，套筒對應活塞的一端設置與活塞銷孔配合的角向定位銷。鑲活塞銅套機構包括設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置ー槽孔，槽孔內安裝有中部設置環(huán)形凸沿的銷軸，銷軸內端設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)形凸沿對應的壓盤，壓盤的外側固定安裝與活塞銷孔及銅套對應的定位塊。機床還設置有控制預定位機構、夾緊機構、角向定位機構、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置限制預定位機構位置的縱向限位銷釘，橫向滑軌的內端設置限制鑲活塞銅套機構位置的橫向限位銷釘。本發(fā)明的進ー步改進在于預定位彎板是底面為水平、四周為與活塞裙部的內孔配合的向上向內彎曲的碗狀結構。本發(fā)明的進ー步改進在于預定位機構的第一滑塊與預定位彎板之間設置調整活塞高度的止ロ盤機構。止ロ盤機構包括設置在支架下方與活塞放置位置對應的環(huán)狀本體，本體的內孔里設置上部蓋住本體上端面的T型軸，本體上活動連接調整定位T型軸高度的調整螺母，T型軸的上端面通過鍵槽配合固定連接止ロ盤底座，止ロ盤底座上面設置上端與活塞底面配合的止ロ盤，預定位彎板設置在止ロ盤的中間。本發(fā)明的進ー步改進在于角向定位機構包括固定設置在床身上的安裝套筒用的套筒座，套筒的外表面設置導向槽，套筒座上對應導向槽的位置安裝有導向銷釘，套筒座的一側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方案，本發(fā)明取得的技術進步是
本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床包括床身及床身中部設置的預定位機構，預定位機構可沿 縱向滑軌滑動。預定位機構上方設置夾緊機構，床身后面縱向滑軌的ー側設置角向定位機構，床身前面縱向滑軌的兩側對稱設置兩套鑲活塞銅套機構。由于活塞銷孔的兩側要分別安裝兩個銅套，因此使用左右兩套鑲活塞銅套機構可以快速安裝銅套，該機床調整方便，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構示意 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是鑲活塞銅套機構的局部結構示意圖。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、預定位彎板，24、角向定位銷，25、導向銷釘，26、套筒座，27、套筒，28、導向槽，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合附圖對本發(fā)明做進ー步詳細說明
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,及設置在床身I平臺上的預定位機構、夾緊機構、角向定位機構、鑲活塞銅套機構和床身平臺下的電氣控制系統(tǒng)。床身平臺中部設置一條縱向滑軌6，在縱向滑軌6上設置可沿滑軌滑動的預定位機構，預定位機構內部的上方設置夾緊機構。床身I的后部，縱向滑軌6的一側設置角向定位機構。床身I前部的縱向滑軌6的兩側對稱設置兩套鑲活塞銅套機構；鑲活塞銅套機構可分別沿各自設置的橫向滑軌10滑動。其中預定位機構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的后端對應設置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的前面設置調整活塞高度的止ロ盤機構。止ロ盤機構包括在第一滑塊32上設置的本體4，本體4呈環(huán)狀與活塞安裝位置相對應。本體4內孔里設置T型軸7，T型軸7蓋住本體4的上端面。本體4上安裝調整螺母8，通過調節(jié)調整螺母8可以調整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內的中間位置設置預定位彎板23，預定位彎板23是底面為水平、四周的向上向內彎曲的碗 狀結構，碗狀結構的預定位彎板23與活塞裙部的內孔配合，這種結構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及止ロ盤機構在縱向滑軌6上運動?？v向滑軌6前方設置對應于預定位機構的縱向限位銷釘34，調整縱向限位銷釘34的前后位置，調整到適合位置后，鎖緊，可以限制預定位機構移動的位置，確保預定位機構上的活塞銷孔的位置與鑲活塞銅套機構相對應。夾緊機構包括連接在第一滑塊32上的支架33，支架33的上部設置Z向氣缸21，浮動壓盤22設置在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。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。角向定位機構包括固定設置在床身I上的套筒座26，套筒座26內安裝套筒27。套筒27對應活塞的一端設置角向定位銷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的外表面設置導向槽28，套筒座26的壁上安裝一貫穿套筒座26的導向銷釘25，導向銷釘25的位置對應導向槽28。在銷孔定位氣缸30推動套筒27在套筒座26內移動時，導向槽28受到導向銷釘25的限制，可以防止套筒27轉動，使角向定位銷24的位置準確，從而保證活塞銷孔的位置準確。兩套鑲活塞銅套機構在床身I的前面對稱設置。以左側的鑲活塞銅套機構為例，床身I平臺上固定設置橫向滑軌10，橫向滑軌10的外端對應設置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及上面的機構在橫向滑軌10上移動。第二滑塊11上部的外側設置有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的上部內側橫向設置ー槽孔，槽孔與活塞銷孔的位置相對應。槽孔內部有銷軸17，銷軸17中部設置有環(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對應活塞的一端沿銷軸17的徑向設置伸出塊36，伸出塊36的前端設置1X2的倒角。伸出塊36分為上、下兩塊，兩塊之間徑向設置兩個壓縮彈簧35。槽孔的內端固定連接與銷軸17的環(huán)形凸沿對應的法蘭盤18，法蘭盤18對應活塞一側的端部固定連接壓盤19，壓盤19對應活塞ー側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的內端設置對應鑲活塞銅套機構的橫向限位銷釘9，限定第二滑塊11的移動位置。調整橫向限位銷釘9的位置，調整到適合位置后，鎖緊。使鑲活塞銅套機構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。
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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)自動控制預定位機構、夾緊機構、角向定位機構、鑲活塞銅套機構的運動。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，角向定位機構的銷孔定位氣缸30帶動角向定位銷24向右復位；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，左側的鑲活塞銅套機構進行銅套安裝動作。銷軸氣缸14開始向左退到起始位置。設置延時，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，伸出塊內的壓縮彈簧35張開，使銅套套在銷軸17上。當?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。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，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開始向左退回復位；得到X向氣缸到位信號后，右側的鑲活塞銅套機構進行下一個銅套安裝動作。安裝完成后，當?shù)玫接覀萖向氣缸到位信號后，Y向氣缸31向后退回復位；得到Y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)中部設置沿縱向滑軌(6)滑動的預定位機構，預定位機構內部設置夾緊機構，床身后部縱向滑軌(6)的ー側設置角向定位機構，床身(I)前部縱向滑軌(6)的兩側對稱設置兩套沿橫向滑軌(10)滑動的鑲活塞銅套機構； 所述預定位機構包括設置在縱向滑軌(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)的上面設置與活塞裙部的內孔配合的預定位彎板(23)； 所述夾緊機構包括連接在第一滑塊(32)上的支架(33)，支架(33)上部設置有與放置在預定位彎板(23)上的活塞頂部位置對應的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); 所述角向定位機構包括設置在床身(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)對應活塞的一端設置與活塞銷孔配合的角向定位銷(24)； 所述鑲活塞銅套機構包括設置在橫向滑軌(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)的上部橫向設置ー槽孔，槽孔內安裝有中部設置環(huán)形凸沿的銷軸(17)，銷軸(17)內端設置沿銷軸(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)形凸沿對應的壓盤(19)，壓盤(19)的外側固定安裝與活塞銷孔及銅套對應的定位塊(20)； 所述機床還設置有控制預定位機構、夾緊機構、角向定位機構、鑲活塞銅套機構運動的電氣控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求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)前端設置限制預定位機構位置的縱向限位銷釘(34)，所述橫向滑軌(10)的內端設置限制鑲活塞銅套機構位置的橫向限位銷釘(9 )。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述預定位彎板(23)是底面為水平、四周為與活塞裙部的內孔配合的向上向內彎曲的碗狀結構。
4.根據(jù)權利要求3所述的鑲活塞銅套專用機床，其特征在于所述預定位機構的第一滑塊(32)與預定位彎板(23)之間設置調整活塞高度的止ロ盤機構，所述止ロ盤機構包括設置在支架(33)下方與活塞放置位置對應的環(huán)狀本體(4)，本體(4)的內孔里設置上下可移動的T型軸(7 )，本體(4)上活動連接調整定位T型軸(7 )高度的調整螺母(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 )上面設置上端與活塞底面配合的止ロ盤(2),預定位彎板(23)設置在止ロ盤(2)的中間。
5.根據(jù)權利要求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包括固定設置在床身(I)上的安裝套筒(27)用的套筒座(26)，套筒(27)的外表面設置導向槽(28 )，套筒座(26 )上對應導向槽(28 )的位置安裝有導向銷釘(25 )，套筒座(26 )的ー側連接有支撐銷孔定位氣缸(30)的支撐板(29)。
6.根據(jù)權利要求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，及床身中部設置的沿縱向滑軌滑動的預定位機構，預定位機構上方設置夾緊機構，床身后面縱向滑軌的一側設置角向定位機構，床身前面縱向滑軌的兩側對稱設置兩套沿橫向滑軌滑動的鑲活塞銅套機構。還設置有控制各機構運行的電氣控制系統(tǒng)。它應用于制造內燃機零部件的技術領域。本發(fā)明鑲活塞銅套專用機床使用時調整方便，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