發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸自動(dòng)去毛刺裝置的應(yīng)用

曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，承擔(dān)著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出和驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)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(qiáng)度和剛度外，還要保證各工作表面潤(rùn)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(rùn)滑油孔。

曲軸油孔的加工一般由機(jī)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(jī)加工后處理工作帶來(lái)了困難。例如，對(duì)曲軸油孔機(jī)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(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低的弊病，而且毛刺去除不徹底，導(dǎo)致油孔內(nèi)殘留鐵屑，造成軸瓦劃傷，發(fā)生卡滯現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

為了解決上述問(wèn)題，我們專門設(shè)計(jì)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(dòng)強(qiáng)度，提高曲軸的加工質(zhì)量。

實(shí)現(xiàn)原理

該曲軸去毛刺裝置可通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毛刷的上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng);通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毛刷的轉(zhuǎn)動(dòng);由曲軸工件定位機(jī)構(gòu)支撐曲軸工件，通過(guò)對(duì)曲軸工件擺放姿態(tài)的限定使曲軸工件油孔與執(zhí)行機(jī)構(gòu)毛刷處于同一直線上，保證毛刷能順利地進(jìn)入油孔;執(zhí)行機(jī)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(dòng)去毛刺裝置由安裝底板、加強(qiáng)板、安裝板、傳動(dòng)齒輪、直線軸承、傳動(dòng)軸、軸承座、連接套、導(dǎo)向桿、導(dǎo)向板、氣缸安裝板、升降氣缸、電動(dòng)機(jī)、頂緊氣缸、曲軸、曲軸托盤(pán)、毛刷毛刷擰緊裝置、支撐架和導(dǎo)軌等組成。

曲軸自動(dòng)去毛刺裝置包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、升降控制機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)、曲軸工件定位機(jī)構(gòu)和支撐架。執(zhí)行機(jī)構(gòu)與升降控制機(jī)構(gòu)固定連接，與旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)軸連接，所述曲軸工件定位機(jī)構(gòu)使曲軸工件油孔與執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)，支撐架為框架結(jié)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)、升降控制機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)和曲軸工件定位機(jī)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(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括毛刷、安裝底板、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向板。

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

2.升降控制機(jī)構(gòu)

升降控制機(jī)構(gòu)包括升降氣缸、氣缸安裝板、連接板、直線軸承和導(dǎo)軌。

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

3.旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)安裝板、連接套、齒輪傳動(dòng)單元、傳動(dòng)軸和軸承座。

電動(dòng)機(jī)通過(guò)安裝板固定在支撐架上，在電動(dòng)機(jī)安裝板的下面安裝加強(qiáng)板，電動(dòng)機(jī)輸出軸通過(guò)連接套與齒輪傳動(dòng)單元連接。齒輪傳動(dòng)單元包括一組數(shù)量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)毛刷相同的傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪固定在對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)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(jī)構(gòu)的安裝底板上。

4.工件定位機(jī)構(gòu)

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

工作過(guò)程

將曲軸自動(dòng)去毛刺裝置平放在地面上，用地腳螺栓進(jìn)行固定。把曲軸工件放置在曲軸托盤(pán)架上，曲軸托盤(pán)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(jìn)行定位，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸油孔去毛刺裝置的頂緊氣缸通過(guò)螺栓安裝在曲軸托盤(pán)架上。這時(shí)按啟動(dòng)按鈕，通過(guò)PLC控制，頂緊氣缸頂緊曲軸，對(duì)曲軸進(jìn)行精定位，保證曲軸的姿態(tài)。

升降氣缸帶動(dòng)直線軸承沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連接套、傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)齒輪共有4個(gè)。

4個(gè)毛刷通過(guò)卡頭與毛刷擰緊座裝配，保證毛刷能夠快速更換。毛刷穿過(guò)導(dǎo)向板的導(dǎo)向孔，靜止時(shí)毛刷頭部位于導(dǎo)向板的導(dǎo)向孔附近，去毛刺時(shí)導(dǎo)向板向下移動(dòng)與曲軸工件接觸，導(dǎo)向孔與曲軸油孔對(duì)準(zhǔn)，毛刷穿過(guò)導(dǎo)向孔并進(jìn)入曲軸油孔，在下移過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)毛刷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，毛刷做往復(fù)與旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)油孔去毛刺。

去除毛刺后，升降氣缸回到原始位置，電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，頂緊氣缸回到原點(diǎn)，整個(gè)去毛刺過(guò)程完成。

該裝置的4個(gè)毛刷可分別對(duì)曲軸的4個(gè)油孔同步去除毛刺。

采用人工手動(dòng)去除毛刺，需每班配備1個(gè)工作人員，后工序刀具故障高達(dá)80%，由毛刺產(chǎn)生的廢品率為0.01%;采用自動(dòng)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(dǎo)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(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸自動(dòng)去毛刺裝置具有自動(dòng)化程度高、制造成本低、維護(hù)方便、實(shí)用性強(qiáng)以及定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)，不僅去毛刺效果好，而且降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。