凸轮轴磨削用凸轮工装的制作方法

1.本发明属于夹具及工装技术领域，尤其是凸轮轴夹具设计与精密装夹装置，具体涉及凸轮轴磨削用凸轮工装。


背景技术：

2.凸轮轴是活塞发动机里的一个重要部件，用以控制发动机气门的开启和闭合。凸轮轴由于其结构复杂，加工精度高以及刚性较低等特点一直是内燃机零件制造的难点。针对凸轮轴的加工工艺一般是先锻造出毛坯，然后对毛坯进行车削以及精加工。在精加工工艺中必然需要配合相应的卡具或工装将其进行固定。
3.目前，所用的卡具一般称作凸轮轴磨夹头，各厂商所用结构虽然存在差异但大体原理类似。即包括一个固定块，该固定块的一端制有一个通孔，固定块的另一端则通过连接组件和凸轮磨驱动装置进行装配。在现有设计中对于凸轮轴的固定一般是对于通孔进行设计，常用的包括在通孔下端至固定块底面之间一体制出一个伸缩缺口，该伸缩缺口两侧的固定块之间穿装有一锁紧螺栓，之后通过锁紧螺栓的位置来调整通孔的细微形变进行夹持。另一种则是在通孔内安装多瓣卡具，之后再配合相应的组件实现松紧配合。
4.如上所述，目前所用的卡具基本都是通过外部施加夹紧力对凸轮轴的端部径向方向进行夹持固定，但在轴向和周向方向上则一般没有什么限制。另外，其也不具备相应的微调机构，凸轮轴和工装一旦固定之后，相对于精加工刀具的相对位置也就无法进行调整了。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可在轴向，径向和周向均对凸轮轴进行限制，并可对凸轮轴位置进行微调的凸轮轴磨削用凸轮工装。
6.本发明采取的技术方案是：
7.凸轮轴磨削用凸轮工装，包括待固定的凸轮轴和工装组件，所述工装组件包括一个固定块，该固定块的一端制有一个通孔，所述通孔下端至固定块底面之间一体制出一个伸缩缺口，该伸缩缺口两侧的固定块之间穿装有一锁紧螺栓，其特征在于：所述通孔内壁沿通孔径向方向向外延伸一体制出一个纵向通槽，该纵向通槽内嵌装有一卡块，所述卡块的端部在下位状态时由通孔的内壁凸出，凸轮轴的端部外壁制有与卡块凸出部分适配的嵌槽，所述固定块未制出通孔的端部制有一个横向通槽，该横向通槽和通孔的轴向方向平行，所述横向通槽内穿装有一导柱，该导柱外侧安装有微调组件，所述导柱的另一侧端部用于和凸轮磨驱动装置活动安装。
8.进一步的，所述卡块内部制出一个条形孔，该条形孔中部固定安装有一限位销，所述限位销至条形孔下端之间安装有一压簧，该压簧在非弹性状态下将卡块下端部推出。
9.进一步的，所述横向通槽为一个矩形槽，导柱为一个矩形硬质块，所述矩形硬质块的厚度和通槽高度适配，该矩形硬质块的宽度小于通槽的宽度，导柱穿入横向通槽状态下，导柱左右两侧和横向通槽左右侧壁之间存在间隙。
10.进一步的，所述微调组件包括纵向螺钉和两个侧向螺钉，纵向螺钉的下端部经导柱贯穿横向通槽，两个侧向螺钉的同侧端部沿与纵向螺钉垂直方向穿入横向通槽并压接在导柱的相背的两侧外壁。
11.进一步的，所述导柱中部制有一个矩形孔，该矩形孔在竖直方向内上下贯通，所述纵向螺钉由矩形孔上方穿入，直至另一侧的横向通槽内壁穿入，所述矩形孔的宽度和纵向螺钉外径适配，长度大于纵向螺栓的外径。
12.本发明的优点和积极效果是：
13.本发明中，在径向方向的夹持固定中依然采用原有的工装结构，卡块嵌装在纵向通槽内，在凸出状态下嵌入嵌槽内，进而限制凸轮轴的轴向位置，与此同时，凸轮轴的周向转动也受到限制。相较于现有的卡具，本工装由三个方向进行限位，定位效果更佳。
14.本发明中，采用横向通槽、导柱、纵向螺钉以及两个侧向螺钉将固定块在大体方向上进行固定，而小范围内则可进行有序微调。横向通槽采用矩形槽配合导柱的矩形结构可限制固定块相对于导柱发生周向转动，由于矩形硬质块的厚度和通槽高度适配，因此导柱竖直方向的移动受到了有效限制，但可以在左右位置进行调整。纵向螺钉配合导柱制出的矩形孔，用于调整固定块的前后位置，待其前后和左右位置均调整完毕后，则通过两侧的侧向螺钉紧密压接进行固定。待夹持待加工的凸轮轴后，可通过固定块和导柱位置的细微调整来调整相应的进刀和加工位置。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为图1中a-a向的局部剖视图；
17.图3为本发明使用时的立体图。
具体实施方式
18.下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
19.凸轮轴磨削用凸轮工装，包括待固定的凸轮轴16和工装组件，所述工装组件包括一个固定块4，该固定块的一端制有一个通孔5，所述通孔下端至固定块底面之间一体制出一个伸缩缺口7，该伸缩缺口两侧的固定块之间穿装有一锁紧螺栓6，本发明的创新在于，所述通孔内壁沿通孔径向方向向外延伸一体制出一个纵向通槽，该纵向通槽内嵌装有一卡块1，所述卡块的下端部12在下位状态时由通孔的内壁凸出，凸轮轴的端部外壁制有与卡块凸出部分适配的嵌槽14，所述固定块未制出通孔的端部制有一个横向通槽，该横向通槽和通孔的轴向方向平行，所述横向通槽内穿装有一导柱10，该导柱外侧安装有微调组件，所述导柱的另一侧端部用于和凸轮磨驱动装置活动安装。
20.本实施例中，所述卡块内部制出一个条形孔15，该条形孔中部固定安装有一限位销14，所述限位销至条形孔下端之间安装有一压簧13，该压簧在非弹性状态下将卡块下端部推出。
21.本实施例中，所述横向通槽为一个矩形槽2，导柱为一个矩形硬质块，所述矩形硬质块的厚度和通槽高度适配，该矩形硬质块的宽度小于通槽的宽度，导柱穿入横向通槽状
态下，导柱左右两侧和横向通槽左右侧壁之间存在间隙。
22.本实施例中，所述微调组件包括纵向螺钉8和两个侧向螺钉3，纵向螺钉的下端部经导柱贯穿横向通槽，两个侧向螺钉的同侧端部沿与纵向螺钉垂直方向穿入横向通槽并压接在导柱的相背的两侧外壁。
23.本实施例中，所述导柱中部制有一个矩形孔9，该矩形孔在竖直方向内上下贯通，所述纵向螺钉由矩形孔上方穿入，直至另一侧的横向通槽内壁穿入，所述矩形孔的宽度和纵向螺钉外径适配，长度大于纵向螺栓的外径。
24.本发明的使用过程是：
25.本发明使用时，如图3所示，操作人员将待夹持的凸轮轴端部伸入通孔内，待卡块端部嵌入凸轮轴制出的嵌槽后，即可采用锁紧螺栓收紧伸缩缺口。然后即可将固定有凸轮轴的固定块整体移动至精加工设备的固定位置进行装配。待装配完成后，操作人员可对于精加工设备的刀具位置和试加工结构采用纵向螺钉和横向螺钉对固定块的位置进行微调，直至达到适合状态后可进行实际加工过程。
26.本发明中，在径向方向的夹持固定中依然采用原有的工装结构，卡块嵌装在纵向通槽内，在凸出状态下嵌入嵌槽内，进而限制凸轮轴的轴向位置，与此同时，凸轮轴的周向转动也受到限制。相较于现有的卡具，本工装由三个方向进行限位，定位效果更佳。
27.本发明中，采用横向通槽、导柱、纵向螺钉以及两个侧向螺钉将固定块在大体方向上进行固定，而小范围内则可进行有序微调。横向通槽采用矩形槽配合导柱的矩形结构可限制固定块相对于导柱发生周向转动，由于矩形硬质块的厚度和通槽高度适配，因此导柱竖直方向的移动受到了有效限制，但可以在左右位置进行调整。纵向螺钉配合导柱制出的矩形孔，用于调整固定块的前后位置，待其前后和左右位置均调整完毕后，则通过两侧的侧向螺钉紧密压接进行固定。待夹持待加工的凸轮轴后，可通过固定块和导柱位置的细微调整来调整相应的进刀和加工位置。