专利名称：发动机缸体精密加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械精密加工领域，特别涉及一种发动机缸体精密加工机床。
背景技术：
磨损和变形是发动机缸体主轴承座孔失效的主要形式，目前，常用的修复方法是 利用金钢镗床对磨损严重的主轴承座孔分二次进行镗削，但是此方法进刀量比较大，吃刀 深度一般在0. 254mm左右，容易破坏缸体的止推面和油槽，另外，经过二次镗削后的主轴承 座孔很难保持同轴度，加工精度低(为IT8左右)。因此，此类金钢镗床已经无法满足发动 机缸体主轴承座孔精密加工的要求。珩磨是提高发动机缸体主轴承座孔加工精度的较好方法(为IT6左右)，目前常 用的珩磨机床主要有立式和卧式两种，由于立式珩磨机床主轴工作行程较短，不适对多个 主轴承座孔进行同时珩磨，而卧式珩磨机的工作行程虽然较长，但是由于受到珩磨头长度 的限制，比较适合加工连续的孔型零件，也不适合同时加工中间有一定间隔距离的多个主 轴承座孔，如果对每个主轴承座孔依次进行加工，又很难保证所有主轴承座孔的同轴度，因 此，常用的珩磨机床也无法满足主轴承座孔精密加工的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是克服常用的金刚镗床和珩磨机床存在的不足，提供一种发动 机缸体精密加工机床。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，包括床身；缸体升降与夹紧机构，设置 在所述床身的左、右侧端面之间，用于固定发动机缸体并调节其高度；电机导轨，设置在所 述床身的侧端面外、后端面的延伸面上，且所述电机导轨的两端各设置一弹性限位块，两弹 性限位块之间设置沿所述电机导轨滑动的电机支架机构；珩磨电机，固定在所述电机支架 机构上；珩磨芯轴，通过万向连接器总成与所述珩磨电机的主轴连接；供油系统，设置在所 述床身上，用于给发动机缸体主轴承座孔供油。具体的，所述床身由冷轧钢板焊接而成。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，所述珩磨芯轴包括主体芯轴，油石，油 石涨紧块，油石限位块，导靴，导靴座，导靴限位块，油石涨紧拉杆，导靴涨紧螺栓，端盖，其 中，所述油石涨紧块安装在所述主体芯轴中，若干个所述油石并排安装在所述油石涨紧块 上，所述油石涨紧拉杆安装在所述主体芯轴的一端，且所述油石涨紧拉杆与所述油石涨紧 块相连，两个油石限位块均安装在所述主体芯轴上，设置在所述油石涨紧块的两侧；若干个 所述导靴并排安装在所述导靴座上，两个所述导靴限位块安装在所述主体芯轴上，设置在 所述导靴座的两侧，所述导靴涨紧螺栓安装在所述主体芯轴相对于所述油石涨紧拉杆的另 一端，且所述导靴涨紧螺栓与所述导靴座相连，所述端盖安装在所述主体芯轴安装所述导 靴涨紧螺栓一侧的端面上。根据被加工缸体型号的不同珩磨芯轴有多种型号与之相配套， 实现对主轴承座孔的直线珩磨。且所述的珩磨电机在低速情况下仍能提供足够的扭矩。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，所述万向连接器总成的一端为快速接
4头，用于连接所述珩磨电机的主轴；另一端为夹紧机构，用于连接所述珩磨芯轴，所述夹紧 机构上设置调整螺栓，用于辅助夹紧所述珩磨芯轴；所述万向连接器总成的中间部分是通 过延长耦合器连接的万向节和万向接头叉头，所述万向节通过枷锁适配器与所述快速接头 连接，所述万向接头叉头通过万向接头环与所述夹紧机构连接，且在所述夹紧机构靠近所 述万向接头环的一端、所述万向接头叉头的两叉头之间设置旋钮，连接所述珩磨芯轴，用于 珩磨工作时调整珩磨油石的切削压力。进一步的，所述夹紧机构上还设置把手。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，所述电机支架机构包括导轨滑块，设置 在所述电机导轨上；支架旋转轴，与所述电机导轨垂直，一端固定在所述导轨滑块上；电机 支架，用于连接所述珩磨电机，设置在所述支架旋转轴上，围绕支架旋转轴在90°范围内旋 转；扳手支架，一端设置一板头，另一端上面设置一扳手，连接在所述支架旋转轴临近所述 导轨滑块的一端。具体的，所述珩磨电机通过四个螺钉固定在电机支架上。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，所述缸体升降与夹紧机构包括升降台， 与所述电机导轨平行设置；两链轮，分别通过螺纹丝杆设置在所述升降台的两端，且所述链 轮和所述升降台之间设置支撑块；链轮手柄，安装在所述床身上，下端与一链轮连接，且链 轮手柄下端的链轮以及升降台两端的链轮通过链条相连；两滑块，设置在所述升降台上、两 链轮之间，两滑块上分别通过螺母、丝杆设置一压板；两V型座，设置在所述升降台上、两滑 块之间。本实用新型的发动机缸体精密加工机床，所述供油系统包括油池，设置在所述床 身内；上集油盘、下集油盘，分别设置在所述床身的左、右端面的上、下两侧；油泵，其进油 管放置在所述油池内，且进油管的入油口处设置一过滤器；滤油罐，其进油端与所述油泵的 出油管相连，出油端的油管与直列供油喷嘴连接，且在油管上设置球阀；两回油管，其中一 回油管的一端与所述油泵的出油管相通，一端放置在所述油池内，且在此回油管上设置一 高压安全阀，另一回油管与所述油泵的进油管和所述滤油罐的出油端的油管相通，且在此 回油管上设置一低压安全阀。本实用新型工作时，首先调整好两个V形座的间距，将需要精加工的缸体放置在V 形座上，调整滑块的位置，调整压板的相对高度，旋转螺母使压块均勻受力并压紧缸体，再 旋转链轮手柄，通过链轮、链条和螺纹丝杠的传动调整好升降台的高度，使缸体上升到合适 的加工位置。然后根据被加工缸体主轴承座孔的尺寸选择合适的芯轴，将珩磨芯轴放置在 缸体主轴承座孔内，利用主轴承座孔原孔定位，采用万向连接器总成连接珩磨电机和珩磨 芯轴，万向连接器总成的夹紧机构与珩磨芯轴的一端连接，快速接头与珩磨电机的主轴连 接，调整好导靴的伸缩量，使导靴涨紧到合适的直径，然后调整油石的进给压力。再调整两 个弹性限位块之间的距离，从而设定电机支架和珩磨芯轴来回移动的范围，确保珩磨芯轴 在工作时始终与主轴承座孔接触。最后启动供油系统，接通珩磨电机电源，操作人员来回推 动电机支架机构，使其在电机导轨上均勻滑动，从而使珩磨芯轴在旋转的同时能够相对于 主轴承座孔作往复直线运动，实现对主轴承座孔的高精度直线珩磨。本实用新型的发动机缸体精密加工机床操作简单、利用珩磨芯轴直线珩磨，加工 精度高、采用主轴承座孔原孔定位，定位准确快捷、利用万向连接器总成传动，传动平稳可 靠、缸体升降和夹紧机构能够实现缸体的快速夹紧定位、供油系统安全可靠。本实用新型的 发动机缸体精密加工机床具有广泛的应用前景。
图1为本实用新型的缸体精密加工机床的结构示意图。图2为本实用新型的珩磨芯轴结构示意图。图3为本实用新型的万向连接器总成的结构示意图图4为本实用新型的电机支架机构的结构示意图。图5为本实用新型的缸体升降与夹紧机构的结构示意图。图6为本实用新型的供油系统的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。应理解，以下实施例仅用于说 明本实用新型而非用于限定本实用新型的保护范围。如图1所示，本实用新型的发动机缸体精密加工机床，包括床身15 ；缸体升降与夹紧机构17，设置在床身15的左、右侧端面之间，用于固定发动机缸 体并调节其高度；电机导轨2，设置在床身15的侧端面外、后端面的延伸面上，且电机导轨2的两端 各设置一弹性限位块1，两弹性限位块1之间设置沿电机导轨2滑动的电机支架机构3 ；珩磨电机4，固定在电机支架机构3上；珩磨芯轴(图未示)，通过万向连接器总成(图未示)与珩磨电机4的主轴连接；供油系统5，设置在床身15上，用于给发动机缸体主轴承座孔供油。具体的，所述床身15由冷轧钢板焊接而成。如图2所示，本实用新型的珩磨芯轴由主体芯轴23，油石19，油石涨紧块20，油石 限位块21，导靴25，导靴座24，导靴限位块26，油石涨紧拉杆22，导靴涨紧螺栓28，端盖27 等组成。油石涨紧块20安装在主体芯轴23的深沟槽内，并行排列的若干个油石19固定在 油石涨紧块20的斜槽内，两个油石限位块21分别安装在主体芯轴23深沟槽的两端，设置 在油石涨紧块20的两侧，可以防止油石19左右晃动，同时也可以限制油石19的涨紧范围。 油石涨紧拉杆22安装在主体芯轴23的一端，与油石涨紧块20相连，推、拉油石涨紧拉杆22 可以使并行排列的若干个油石19沿着主体芯轴23的径向张开或者回缩。若干个并行排列 的导靴25固定在导靴座24内，导靴座24安装在主体芯轴23的长槽中，两个导靴限位块26 固定在主体芯轴23长槽的两端，设置在导靴座24的两侧，防止导靴25的左右晃动，同时也 可以限制导靴25的涨紧范围。导靴涨紧螺栓28安装在主体芯轴23相对于油石涨紧拉杆 22的另一端，与导靴座24相连，旋转导靴涨紧螺栓28可以实现若干个并行排列的导靴25 同时沿着主体芯轴23的径向张开或者回缩。端盖27安装在主体芯轴23安装导靴涨紧螺 栓28 —侧的端面上。如图3所示，本实用新型的万向连接器总成，一端为快速接头40，用于连接珩磨电 机4的主轴；另一端为夹紧机构34，用于连接珩磨芯轴，夹紧机构34上设置调整螺栓35， 用于辅助夹紧珩磨芯轴；中间部分是通过延长耦合器38连接的万向节29和万向接头叉头
630，所述万向节29通过枷锁适配器39与快速接头40连接，所述万向接头叉头30通过万向 接头环31与夹紧机构34连接，且在夹紧机构34靠近万向接头环31的一端、万向接头叉头 30的两叉头之间设置旋钮37，旋钮37与图2中油石涨紧拉杆22相连，用于珩磨工作时调 整珩磨油石的切削压力。此外，夹紧机构34上还设置把手36。如图4所示，本实用新型的电机支架机构3包括导轨滑块42，设置在电机导轨2上支架旋转轴43，与电机导轨2垂直，一端固定在导轨滑块42上；电机支架47，用于连接珩磨电机4，设置在支架旋转轴43上，围绕支架旋转轴43 在90°范围内旋转；扳手支架44，一端设置一板头45，另一端上面设置一扳手46，连接在支架旋转轴 43临近导轨滑块42的一端。具体的，本实用新型的珩磨电机4通过四个螺钉固定在电机支架47上。如图5所示，本实用新型的缸体升降与夹紧机构17包括升降台13，与电机导轨2平行设置；两链轮9，分别通过螺纹丝杆11设置在升降台13的两端，且链轮9和升降台13之 间设置支撑块51 ；链轮手柄8，安装在床身15上，下端与一链轮连接，且链轮手柄8下端的链轮以及 升降台两端的链轮9通过链条7相连；两滑块52，设置在升降台13上、两链轮9之间，两滑块52上分别通过螺母49、丝 杆50设置一压板48 ；两V型座14，设置在升降台13上、两滑块52之间。如图1和图6所示，本实用新型的供油系统5包括油池16，设置在床身15内；上集油盘10、下集油盘17，分别设置在床身15的左、右端面的上、下两侧；油泵59，其进油管放置在油池16内，且进油管的入油口处设置一过滤器58 ；滤油罐56，其进油端与油泵59的出油管相连，出油端的油管与直列供油喷嘴6连 接，且在油管上设置球阀53;两回油管57，其中一回油管57的一端与油泵59的出油管相通，一端放置在油池 16内，且在此回油管57上设置一高压安全阀55，另一回油管57与油泵59的进油管和滤油 罐56的出油端的油管相通，且在此回油管57上设置一低压安全阀54。使用本实用新型的精密加工机床时，首先调整好两个V形座14的间距，将需要精 加工的缸体放置在V形座14上，调整滑块52的位置，调整压板48的相对高度，旋转螺母49 使压块48均勻受力并压紧缸体，再旋转链轮手柄8，通过链轮9、链条7和螺纹丝杠11的传 动调整好升降台13的高度，使缸体主轴承座孔轴线和珩磨电机4主轴轴线重合。具体的， 两链轮9在链条7的传动下同步旋转，安装在支撑块51上的螺纹丝杆11在链轮9的带动 下也同步等速转动，升降台13两侧的螺纹孔与螺纹丝杆11发生相对转动，升降台13可上 下平稳移动，使高度得到调整。然后根据被加工缸体主轴承座孔的尺寸选择合适的芯轴， 将珩磨芯轴放置在缸体主轴承座孔内，利用主轴承座孔原孔定位，采用万向连接器连接珩 磨电机4和珩磨芯轴，万向连接器的夹紧机构34与珩磨芯轴的一端连接，快速接头40与珩磨电机4的主轴连接，调整好芯轴上油石和导靴的伸缩量调整导靴涨紧螺栓28，通过导靴 座24使导靴25涨紧到合适的直径，再通过旋钮37带动油石涨紧拉杆22，调节油石涨紧块 20，从而使油石19受到合适的切削压力。调整两个弹性限位块1之间的距离，从而设定电 机支架和珩磨芯轴来回移动的范围，确保珩磨芯轴在工作时始终与主轴承座孔接触。最后 启动供油系统，接通珩磨电机4电源，操作人员来回推动电机支架机构3，使其在电机导轨 2上均勻滑动，从而使珩磨芯轴在旋转的同时能够相对于主轴承座孔作往复直线运动，实现 对主轴承座孔的高精度直线珩磨。本实用新型的缸体精密加工机床具有如下有益效果(1)采用专用的长直珩磨芯轴对缸体主轴承座孔同时进行直线珩磨，能够确保珩 磨后主轴承座孔的同轴度，另外珩磨时进刀量小于0. 076mm,不会破坏缸体油槽和止推面， 加工精度可以达到IT6以上。(2)以发动机的缸体主轴承座孔作为珩磨芯轴的定位基准，定位准确快捷。(3)采用万向连接器连接珩磨电机4的主轴和珩磨芯轴，可以保证直线珩磨时珩 磨芯轴平稳的传动，即使在珩磨电机4的主轴和珩磨芯轴不同轴的情况下，依然能够保证 传动平稳，确保加工后主轴承座孔的直线度和圆度要求。(4)珩磨电机4固定在电机支架47上，电机支架47可以围绕支架旋转轴43在 90°范围内旋转，当电机支架47旋转与导轨2成90°时，扳头45可以将电机支架47自动 固定，便于电机支架47与导轨滑块42 —起在电机导轨2上来回滑动，弹性限位块1能够限 制导轨滑块42的滑动范围，同时避免电机支架机构3与床身15的刚性碰撞。(5)缸体与升降、夹紧机构使用便捷，利用链轮手柄8、链轮9、链条7和螺纹丝杠 11的精确传动，可以实现缸体的快速定位，有效节省了缸体的装夹、定位时间。(6)供油系统能够将切削油循环利用，在珩磨时通过直列供油喷嘴6对每个主轴 承座孔进行连续均勻供油，过滤器58和滤油器56可以对切削油进行净化，确保切削油的循 环利用，低压安全阀54和高压安全阀55能够对整个供油系统起到保护作用，当滤油罐56 发生堵塞时，高压安全阀55开启，切削油经回油管57重新流入油池16 ；当切削油压力过低 时，低压安全阀54开启，切削油重新流入油池16。(7)操作简单。
权利要求一种发动机缸体精密加工机床，其特征在于，所述机床包括床身；缸体升降与夹紧机构，设置在所述床身的左、右侧端面之间，用于固定发动机缸体并调节其高度；电机导轨，设置在所述床身的侧端面外、后端面的延伸面上，且所述电机导轨的两端各设置一弹性限位块，两弹性限位块之间设置沿所述电机导轨滑动的电机支架机构；珩磨电机，固定在所述电机支架机构上；珩磨芯轴，通过万向连接器总成与所述珩磨电机的主轴连接；供油系统，设置在所述床身上，用于给发动机缸体主轴承座孔供油。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述珩磨芯轴包括主体芯轴，油石，油石 涨紧块，油石限位块，导靴，导靴座，导靴限位块，油石涨紧拉杆，导靴涨紧螺栓，端盖，其中， 所述油石涨紧块安装在所述主体芯轴中，若干个所述油石并排安装在所述油石涨紧块上， 所述油石涨紧拉杆安装在所述主体芯轴的一端，且所述油石涨紧拉杆与所述油石涨紧块相 连，两个油石限位块均安装在所述主体芯轴上，设置在所述油石涨紧块的两侧；若干个所 述导靴并排安装在所述导靴座上，两个所述导靴限位块安装在所述主体芯轴上，设置在所 述导靴座的两侧，所述导靴涨紧螺栓安装在所述主体芯轴相对于所述油石涨紧拉杆的另一 端，且所述导靴涨紧螺栓与所述导靴座相连，所述端盖安装在所述主体芯轴安装所述导靴 涨紧螺栓一侧的端面上。
3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述万向连接器总成的一端为快速接头， 用于连接所述珩磨电机的主轴；另一端为夹紧机构，用于连接所述珩磨芯轴，所述夹紧机 构上设置调整螺栓，用于辅助夹紧所述珩磨芯轴；所述万向连接器总成的中间部分是通过 延长耦合器连接的万向节和万向接头叉头，所述万向节通过枷锁适配器与所述快速接头连 接，所述万向接头叉头通过万向接头环与所述夹紧机构连接，且在所述夹紧机构靠近所述 万向接头环的一端、所述万向接头叉头的两叉头之间设置旋钮，连接所述珩磨芯轴，用于珩 磨工作时调整珩磨油石的切削压力。
4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述夹紧机构上还设置把手。
5.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述电机支架机构包括 导轨滑块，设置在所述电机导轨上；支架旋转轴，与所述电机导轨垂直，一端固定在所述导轨滑块上； 电机支架，用于连接所述珩磨电机，设置在所述支架旋转轴上，围绕支架旋转轴在90° 范围内旋转；扳手支架，一端设置一板头，另一端上面设置一扳手，连接在所述支架旋转轴临近所述 导轨滑块的一端。
6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，所述珩磨电机通过四个螺钉固定在电机 支架上。
7.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述缸体升降与夹紧机构包括升降台， 与所述电机导轨平行设置；两链轮，分别通过螺纹丝杆设置在所述升降台的两端，且所述链轮和所述升降台之间 设置支撑块；链轮手柄，安装在所述床身上，下端与一链轮连接，且链轮手柄下端的链轮以及升降台两端的链轮通过链条相连；两滑块，设置在所述升降台上、两链轮之间，两滑块上分别通过螺母、丝杆设置一压板；两V型座，设置在所述升降台上、两滑块之间。
8.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述供油系统包括油池，设置在所述床身内；上集油盘、下集油盘，分别设置在所述床身的左、右端面的上、下两侧； 油泵，其进油管放置在所述油池内，且进油管的入油口处设置一过滤器； 滤油罐，其进油端与所述油泵的出油管相连，出油端的油管与直列供油喷嘴连接，且在 油管上设置球阀；两回油管，其中一回油管的一端与所述油泵的出油管相通，一端放置在所述油池内，且 在此回油管上设置一高压安全阀，另一回油管与所述油泵的进油管和所述滤油罐的出油端 的油管相通，且在此回油管上设置一低压安全阀。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机缸体精密加工机床，包括床身；缸体升降与夹紧机构，设置在床身的左、右侧端面之间；电机导轨，设置在床身的侧端面外、后端面的延伸面上，且电机导轨的两端各设置一弹性限位块，两弹性限位块之间设置沿电机导轨滑动的电机支架机构；珩磨电机，固定在电机支架机构上；珩磨芯轴，通过万向连接器总成与珩磨电机的主轴连接；供油系统，设置在所述床身上。本实用新型采用专用的珩磨芯轴对多个缸体主轴承座孔同时进行直线珩磨，能够确保珩磨后主轴承座孔的同轴度、圆柱度和圆度，加工精度高可以达到IT6以上，比传统的镗削方法有了较大的提高，结构合理、操作简单、加工效率高。
文档编号B24B33/00GK201664878SQ20102012539
公开日2010年12月8日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者李玉杰, 陈铭 申请人:上海百旭机械科技有限公司