發(fā)動機曲軸自動去毛刺裝置的應(yīng)用

曲軸是發(fā)動機的重要部件，承擔著發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出和驅(qū)動配氣機構(gòu)及其他輔助裝置的功能，為保證其工作的可靠性，除要求曲軸具有足夠的強度和剛度外，還要保證各工作表面潤滑狀況良好，因此在曲軸主軸頸、主軸頸與連桿軸頸以及主軸頸與曲柄之間均設(shè)有潤滑油孔。

曲軸油孔的加工一般由機加工設(shè)備完成，由于曲軸外形不規(guī)則，難以保證曲軸工件姿態(tài)的一致性，給曲軸工件機加工后處理工作帶來了困難。例如，對曲軸油孔機加工毛刺的處理，目前大多企業(yè)采用人工方法去除毛刺，不僅存在勞動強度大、工作效率低的弊病，而且毛刺去除不徹底，導致油孔內(nèi)殘留鐵屑，造成軸瓦劃傷，發(fā)生卡滯現(xiàn)象，嚴重影響到發(fā)動機的性能。

為了解決上述問題，我們專門設(shè)計了一種曲軸去毛刺裝置用于曲軸生產(chǎn)線，可大大降低工人的勞動強度，提高曲軸的加工質(zhì)量。

實現(xiàn)原理

該曲軸去毛刺裝置可通過升降控制機構(gòu)實現(xiàn)毛刷的上、下往復運動;通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)實現(xiàn)毛刷的轉(zhuǎn)動;由曲軸工件定位機構(gòu)支撐曲軸工件，通過對曲軸工件擺放姿態(tài)的限定使曲軸工件油孔與執(zhí)行機構(gòu)毛刷處于同一直線上，保證毛刷能順利地進入油孔;執(zhí)行機構(gòu)中毛刷數(shù)量與曲軸工件油孔數(shù)量匹配，可使曲軸同一類型油孔的去毛刺作業(yè)同步完成。

設(shè)備結(jié)構(gòu)

如圖所示，曲軸自動去毛刺裝置由安裝底板、加強板、安裝板、傳動齒輪、直線軸承、傳動軸、軸承座、連接套、導向桿、導向板、氣缸安裝板、升降氣缸、電動機、頂緊氣缸、曲軸、曲軸托盤、毛刷毛刷擰緊裝置、支撐架和導軌等組成。

曲軸自動去毛刺裝置包括執(zhí)行機構(gòu)、升降控制機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)、曲軸工件定位機構(gòu)和支撐架。執(zhí)行機構(gòu)與升降控制機構(gòu)固定連接，與旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)軸連接，所述曲軸工件定位機構(gòu)使曲軸工件油孔與執(zhí)行機構(gòu)對應(yīng)，支撐架為框架結(jié)構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)、升降控制機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)和曲軸工件定位機構(gòu)均安裝在支撐架上，支撐架固定安裝在水平地面上。

1.執(zhí)行機構(gòu)

執(zhí)行機構(gòu)包括毛刷、安裝底板、導向桿和導向板。

毛刷數(shù)量不少于4個，其下端工作部分與曲軸的油孔匹配，上端安裝部分通過卡頭與毛刷擰緊座裝配。毛刷擰緊座與旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)元件裝配;安裝底板與升降控制機構(gòu)對應(yīng)元件、旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)對應(yīng)元件裝配;導向桿左右對稱布置，其上端與安裝底板固定裝配，在導向桿的外側(cè)套裝壓縮彈簧，在導向桿下端以間隙配合形式套裝導向板;導向板中間位置處設(shè)有與毛刷匹配的導向孔。

2.升降控制機構(gòu)

升降控制機構(gòu)包括升降氣缸、氣缸安裝板、連接板、直線軸承和導軌。

升降氣缸通過氣缸安裝板固定在支撐架上，其伸縮臂通過連接板與執(zhí)行機構(gòu)的安裝底板連接，直線軸承與導軌配裝，它們安裝在執(zhí)行機構(gòu)安裝底板的兩側(cè)。

3.旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)

旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)包括電動機、電動機安裝板、連接套、齒輪傳動單元、傳動軸和軸承座。

電動機通過安裝板固定在支撐架上，在電動機安裝板的下面安裝加強板，電動機輸出軸通過連接套與齒輪傳動單元連接。齒輪傳動單元包括一組數(shù)量與執(zhí)行機構(gòu)毛刷相同的傳動齒輪，傳動齒輪固定在對應(yīng)的傳動軸上，傳動軸外面套裝軸套，軸套與軸承座配裝，軸承座固定在執(zhí)行機構(gòu)的安裝底板上。

4.工件定位機構(gòu)

曲軸工件定位機構(gòu)包括頂緊氣缸和曲軸托盤架。頂緊氣缸安裝在曲軸托盤架上，其伸縮臂頂緊曲軸工件的小頭端面;曲軸托盤架通過曲軸小頭端和第五主軸頸支撐曲軸工件，并通過第一連桿頸定位，曲軸托盤架固定在支撐架上。

工作過程

將曲軸自動去毛刺裝置平放在地面上，用地腳螺栓進行固定。把曲軸工件放置在曲軸托盤架上，曲軸托盤架支撐曲軸的小頭端和第五主軸頸，用曲軸的第一連桿頸進行定位，發(fā)動機曲軸油孔去毛刺裝置的頂緊氣缸通過螺栓安裝在曲軸托盤架上。這時按啟動按鈕，通過PLC控制，頂緊氣缸頂緊曲軸，對曲軸進行精定位，保證曲軸的姿態(tài)。

升降氣缸帶動直線軸承沿導軌上下移動。電動機通過連接套、傳動齒輪與傳動軸連接，傳動齒輪共有4個。

4個毛刷通過卡頭與毛刷擰緊座裝配，保證毛刷能夠快速更換。毛刷穿過導向板的導向孔，靜止時毛刷頭部位于導向板的導向孔附近，去毛刺時導向板向下移動與曲軸工件接觸，導向孔與曲軸油孔對準，毛刷穿過導向孔并進入曲軸油孔，在下移過程中，電動機帶動毛刷進行旋轉(zhuǎn)，毛刷做往復與旋轉(zhuǎn)復合運動，實現(xiàn)油孔去毛刺。

去除毛刺后，升降氣缸回到原始位置，電動機停止旋轉(zhuǎn)，頂緊氣缸回到原點，整個去毛刺過程完成。

該裝置的4個毛刷可分別對曲軸的4個油孔同步去除毛刺。

采用人工手動去除毛刺，需每班配備1個工作人員，后工序刀具故障高達80%，由毛刺產(chǎn)生的廢品率為0.01%;采用自動去毛刺裝置，不但不需要配備工作人員，降低了人工成本，還有效避免了由于人員疏忽而導致的漏序加工，更重要的是，后工序刀具故障和由毛刺產(chǎn)生的廢品率都降為了0。

結(jié)語

發(fā)動機曲軸自動去毛刺裝置具有自動化程度高、制造成本低、維護方便、實用性強以及定位準確的特點，不僅去毛刺效果好，而且降低了操作者勞動強度，提高了工作效率。