專利名稱：排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置及鉆孔定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置及鉆孔定位方法。
背景技術(shù)：
排氣歧管是汽車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的重要配套構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)通常具有與汽車發(fā)動機(jī)氣缸排氣口對應(yīng)的進(jìn)氣氣道，其進(jìn)氣口部位設(shè)有進(jìn)氣法蘭，各進(jìn)氣法蘭通過連接螺栓與發(fā)動機(jī)缸體相連接；出氣口通過出氣法蘭與增壓器相連接，增壓器外接排氣總管。該排氣系統(tǒng)的主要功能要求是以盡可能小的排氣阻力和噪音，將氣缸中廢氣通過排氣歧管、排氣總管、催化轉(zhuǎn)換器、消聲器排放到大氣中。因此，除了要求排氣歧管內(nèi)部的排氣通道具有較高的形體精度外，排氣歧管出氣端增壓法蘭與增壓器連接的質(zhì)量好壞也同樣會影響發(fā)動機(jī)的性能和尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。如果增壓法蘭與增壓器連接不夠緊密，很大程度上都會把完善其結(jié)合的任務(wù)落到密封墊子上，即使是連接螺栓加力再大，也解決不了硬性接觸不緊密帶來的客觀問題，并且在正常使用中很快就會產(chǎn)生排氣噪音大、發(fā)動機(jī)無力的惡劣影響。所以在生產(chǎn)排氣歧管時要對排氣歧管增壓法蘭的連接孔位置度進(jìn)行檢測，即增壓法蘭連接孔的實(shí)際位置和大小與設(shè)計(jì)時相比是否在允許的偏差范圍內(nèi)，特別是其鉆孔的中心位置。但是檢測結(jié)果往往令人失望，究其原因就是以排氣歧管的進(jìn)氣端并行的若干法蘭面為定位基準(zhǔn)來實(shí)施鉆孔的定位方法可靠性差，導(dǎo)致加工出來的增壓法蘭連接孔與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不符，影響發(fā)動機(jī)性能。目前，雖有高效率的數(shù)控機(jī)床或加工中心，但這類加工設(shè)備仍不具備合適的配套夾具，實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)定位，若是采用配置價格在十幾萬元的進(jìn)口激光掃描裝置，必然會導(dǎo)致加工成本的增高。因此，極 有必要設(shè)計(jì)一種新型的排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置并探索其鉆孔定位方法，來解決這一長久困擾生產(chǎn)方的難題，跨出技術(shù)革新的艱難一步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種適用于各種排氣歧管增壓法蘭鉆孔加工的規(guī)?；a(chǎn)，定位精確、鉆孔質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高，而且結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用的排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置及鉆孔定位方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是:一種排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，包括夾具體，所述夾具體的底板上設(shè)置固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)，所述底板通過三軸移動機(jī)構(gòu)連接工件裝夾板。所述工件裝夾板上遠(yuǎn)離所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)置用于定位排氣歧管進(jìn)氣法蘭的定位平面。所述定位平面上設(shè)置二個或者三個用于初始定位排氣歧管進(jìn)氣口的定位銷。所述三軸移動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述工件裝夾板下部的升降構(gòu)件、所述升降構(gòu)件上部的X軸和與所述X軸在水平面內(nèi)相互垂直的Y導(dǎo)向軸。所述升降構(gòu)件設(shè)置為升降桿或液壓升降平臺，所述升降構(gòu)件設(shè)鎖緊控件。
所述X軸上設(shè)置滑動導(dǎo)軌，所述滑動導(dǎo)軌設(shè)置為滾珠導(dǎo)軌或滑鍵導(dǎo)軌或芯軸滑塊導(dǎo)軌。所述Y導(dǎo)向軸包括至少兩個平行的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱穿過襯套。所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)具有一個固定式芯胎臂，所述芯胎臂的前端通過螺栓連接有芯胎體，所述芯胎臂通過固定底座與所述底板連接，所述芯胎體包括依次與所述螺栓穿裝連接的上固定座和活動壓套，所述壓套周側(cè)設(shè)置定位塊，所述活動壓套和定位塊與所述上固定座之間分別設(shè)置壓縮彈簧，所述芯胎臂前部設(shè)置定位增壓法蘭端面的上壓板，所述上壓板與自由狀態(tài)的定位塊間隙小于所述壓緊彈簧行程。所述定位塊前部設(shè)置引導(dǎo)斜面。所述定位塊上設(shè)置導(dǎo)向桿。所述夾具體底板上設(shè)置Y向鎖緊機(jī)構(gòu)。所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述工件裝夾板前后兩側(cè)設(shè)置的至少三組支撐鎖緊構(gòu)件。所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述夾具體底板上設(shè)置的Y向頂桿或頂絲和至少兩組液壓或者氣動式伸縮拉桿。所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述夾具體底板上設(shè)置的若干定位孔和配套緊定螺栓緊固件。所述夾具體底板上設(shè)置X向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述工件裝夾板左右兩側(cè)設(shè)置的至少兩組支撐鎖緊構(gòu)件。一種使用上 述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置進(jìn)行排氣歧管增壓法蘭連接連接孔鉆孔定位的方法，包括以下步驟:
以排氣歧管進(jìn)氣法蘭面的定位平面作為第一定位基準(zhǔn)，把所述排氣歧管緊靠在所述定位平面上，通過所述定位銷進(jìn)行初始參考定位；
通過所述升降構(gòu)件把所述工件裝夾板連同所述排氣歧管Z向升起，提升過程中所述Y導(dǎo)向軸和所述X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正所述排氣歧管出氣口位置，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的X、Y向定位；
繼續(xù)提升所述工件裝夾板連同所述排氣歧管，通過所述芯胎臂前部的上壓板貼合增壓法蘭端面并懸停，保證所述排氣歧管增壓法蘭端面水平，并實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的Z向鎖緊；
通過所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管的X、Y向鎖緊，完成所述增壓法蘭端面的三向定位鎖緊；
完成所述增壓法蘭端面連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。本發(fā)明的排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置及鉆孔定位方法，以排氣歧管進(jìn)氣端并行的若干法蘭端面作為第一定位基準(zhǔn)，把所述排氣歧管緊靠在所述定位平面上，通過所述定位銷進(jìn)行初始參考定位，所述定位銷尺寸明顯小于所述進(jìn)氣口的尺寸，此時所述排氣歧管法蘭是具有一定前傾趨勢的，夾具體本身設(shè)計(jì)根據(jù)工件增壓法蘭端面位置設(shè)計(jì)，進(jìn)行初始定位后在X、Y、Z三向自由移動的距離保持在很小的范圍內(nèi)，減小了大范圍調(diào)整定位的工序時間，然后通過所述升降構(gòu)件把所述工件裝夾板連同所述排氣歧管Z向升起，所述定位塊迫使所述Y導(dǎo)向軸和所述X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正所述排氣歧管出氣口位置，繼續(xù)提升所述工件裝夾板連同所述排氣歧管，通過所述芯胎臂前部的上壓板貼合增壓法蘭端面并懸停，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面水平，此時所述定位銷正常情況下懸空，處于不受力狀態(tài)不受力，并保證所述排氣歧管增壓法蘭端面的Z向鎖緊，通過所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管的X、Y向鎖緊，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的X、Y向定位，最終完成所述增壓法蘭端面的三向定位鎖緊，最后完成所述增壓法蘭端面連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。采用本發(fā)明所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置以及鉆孔定位方法，可靠地保證鉆孔的位置精度和質(zhì)量，便于實(shí)現(xiàn)各種排氣歧管增壓法蘭鉆孔加工的規(guī)?；a(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該定位裝置及鉆孔方法可以適用于各種發(fā)動機(jī)排氣口為圓形或橢圓形氣道的排氣歧管增壓法蘭端面上連接孔的鉆孔加工。


圖1是本發(fā)明中排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明圖1所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置的左視 圖3是本發(fā)明圖1中彈性芯胎的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例一
如圖1、圖2和圖3所示，一種排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，包括夾具體，所述夾具體底板I上設(shè)置固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)，所述夾具體底板I通過三軸移動機(jī)構(gòu)連接工件裝夾板2。所述工件裝夾板2上遠(yuǎn)離所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)置用于定位排氣歧管進(jìn)氣法蘭的定位平面3，所述定位平面3上設(shè)置二個或者三個用于初始定位排氣歧管進(jìn)氣口的定位銷4。所述三軸移動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述工件裝夾板下部的升降構(gòu)件7、所述升降構(gòu)件7上部的X軸和與所述X軸在水平面內(nèi)相互垂直的Y導(dǎo)向軸。所述升降構(gòu)件7設(shè)置為升降桿或液壓升降平臺，運(yùn)動平穩(wěn)可靠，當(dāng)然也可以衍生為運(yùn)動氣動式升降構(gòu)件，所述升降構(gòu)件7設(shè)鎖緊控件。所述X軸上設(shè)置滑動導(dǎo)軌8，所述滑動導(dǎo)軌設(shè)置為滾珠導(dǎo)軌或滑鍵導(dǎo)軌或芯軸滑塊導(dǎo)軌，受迫運(yùn)動過程中阻力很小，便于精準(zhǔn)定位。所述Y導(dǎo)向軸包括至少兩個平行的導(dǎo)向柱9，所述導(dǎo)向柱9穿過襯套10。所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)具有一個固定式芯胎臂11，所述芯胎臂11的前端通過螺栓12連接有芯胎體，所述芯胎臂11通過固定底座與所述底板I連接，所述芯胎體包括依次與所述螺栓12穿裝連接的上固定座和活動壓套13，所述活動壓套13周側(cè)設(shè)置定位塊15，所述活動壓套13和定位塊15與所述上固定座之間分別設(shè)置壓縮彈簧14，所述芯胎臂11前部設(shè)置定位增壓法蘭端面的上壓板16，所述上壓板16與自由狀態(tài)的定位塊間隙小于所述壓緊彈簧行程。所述定位塊 15前部設(shè)置引導(dǎo)斜面，便于下壓過程中對工件逐步校正，上升過造中不會產(chǎn)生干涉。
所述定位塊15上設(shè)置導(dǎo)向桿17，所述導(dǎo)向桿17穿過所述芯胎臂11側(cè)部設(shè)置的滑孔，防止所述定位塊7在運(yùn)動過程中扭動、失位。所述夾具體底板I上設(shè)置Y向鎖緊機(jī)構(gòu)，壓緊效果明顯，定位和加工工件的過程中保持其位置度不變。所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述工件裝夾板前后兩側(cè)設(shè)置的至少三組支撐鎖緊構(gòu)件。所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述夾具體底板上設(shè)置的Y向頂桿或頂絲18和至少兩組液壓或者氣缸5驅(qū)動的拉桿6。所述夾具體底板I上設(shè)置X向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述工件裝夾板左右兩側(cè)設(shè)置的至少兩組支撐鎖緊構(gòu)件19。一種使用上述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置進(jìn)行排氣歧管增壓法蘭連接孔定位的方法，包括以下步驟:
以排氣歧管進(jìn)氣法蘭面的定位平面3作為第一定位基準(zhǔn)，把所述排氣歧管緊靠在所述定位平面3上，通過所述定位銷4進(jìn)行初始參考定位；
通過所述升降構(gòu)件7把所述工件裝夾板2連同所述排氣歧管Z向升起，提升過程中所述Y導(dǎo)向軸和所述X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正所述排氣歧管出氣口位置，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的X、Y向定位；
繼續(xù)提升所述工件裝夾板2連同所述排氣歧管，通過所述芯胎臂11前部的上壓板16貼合增壓法蘭端面并懸停，保證所述排氣歧管增壓法蘭端面水平，并實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的Z向鎖緊；
通過所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管的X、Y向鎖緊，完成所述增壓法蘭端面的三向定位鎖緊；
完成所述增壓法蘭端面連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。具體實(shí)施例二
與具體實(shí)施例一區(qū)別之處在于:所述Y向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述夾具體底板上設(shè)置的若干定位孔和配套緊定螺栓緊固件。具體實(shí)施例三
與具體實(shí)施例一或二區(qū)別之處在于:χ向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)分別設(shè)置為三組、四組。 上述實(shí)施例中，本發(fā)明的排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置及鉆孔定位方法，以排氣歧管進(jìn)氣端并行的若干法蘭面的定位平面作為第一定位基準(zhǔn)，把所述排氣歧管緊靠在所述定位平面上，通過所述定位銷進(jìn)行初始參考定位，所述定位銷尺寸明顯小于所述進(jìn)氣口的尺寸，此時所述排氣歧管法蘭是具有一定前傾趨勢的，夾具體本身設(shè)計(jì)根據(jù)工件增壓法蘭端面位置設(shè)計(jì)，進(jìn)行初始定位后在X、Y、Z三向自由移動的距離保持在很小的范圍內(nèi)，減小了大范圍調(diào)整定位的工序時間，然后通過所述升降構(gòu)件把所述工件裝夾板連同所述排氣歧管Z向升起，所述定位塊迫使所述Y導(dǎo)向軸和所述X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正所述排氣歧管出氣口位置，繼續(xù)提升所述工件裝夾板連同所述排氣歧管，通過所述芯胎臂前部的上壓板貼合增壓法蘭端面并懸停，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面水平，此時所述定位銷正常情況下懸空，處于不受力狀態(tài)不受力，并保證所述排氣歧管增壓法蘭端面的Z向鎖緊，通過所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管的X、Y向鎖緊，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的X、Y向定位，最終完成所述增壓法蘭端面的三向定位鎖緊，最后完成所述增壓法蘭端面連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。采用本發(fā)明所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置以及鉆孔定位方法，可靠地保證鉆孔的位置精度和質(zhì)量，便于實(shí)現(xiàn)各種排氣歧管增壓法蘭鉆孔加工的規(guī)?；a(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該定位裝置及鉆孔方法可以適用于各種發(fā)動機(jī)排氣口為圓形或橢圓 形氣道的排氣歧管增壓法蘭端面上連接孔的鉆孔加工。
權(quán)利要求
1.一種排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，包括夾具體，其特征在于所述夾具體的底板上設(shè)置固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)，所述底板通過三軸移動機(jī)構(gòu)連接工件裝夾板。
2.如權(quán)利要求I所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述工件裝夾板上遠(yuǎn)離所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)置用于定位排氣歧管進(jìn)氣法蘭的定位平面，所述定位平面上設(shè)置二個或者三個用于初始定位排氣歧管進(jìn)氣口的定位銷。
3.如權(quán)利要求I所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述三軸移動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述工件裝夾板下部的升降構(gòu)件、所述升降構(gòu)件上部的X軸和與所述X軸在水平面內(nèi)相互垂直的Y導(dǎo)向軸。
4.如權(quán)利要求3所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述升降構(gòu)件設(shè)置為升降桿或液壓升降平臺，所述升降構(gòu)件設(shè)鎖緊控件。
5.如權(quán)利要求I所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述X軸上設(shè)置滑動導(dǎo)軌，所述滑動導(dǎo)軌設(shè)置為滾珠導(dǎo)軌或滑鍵導(dǎo)軌或芯軸滑塊導(dǎo)軌。
6.如權(quán)利要求3所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述Y導(dǎo)向軸包括至少兩個平行的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱穿過襯套。
7.如權(quán)利要求I或2所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述固定式芯胎定位機(jī)構(gòu)具有一個固定式芯胎臂，所述芯胎臂的前端通過螺栓連接有芯胎體，所述芯胎臂通過固定底座與所述底板連接，所述芯胎體包括依次與所述螺栓穿裝連接的上固定座和活動壓套，所述壓套周側(cè)設(shè)置定位塊，所述活動壓套和定位塊與所述上固定座之間分別設(shè)置壓縮彈簧，所述定位塊上設(shè)置導(dǎo)向桿，所述芯胎臂前部設(shè)置定位增壓法蘭端面的上壓板，所述上壓板與自由狀態(tài)的定位塊間隙小于所述壓緊彈簧行程。
8.如權(quán)利要求I一7任一項(xiàng)所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述夾具體底板上設(shè)置Y向鎖緊機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求I一7任一項(xiàng)所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，其特征在于所述夾具體底板上設(shè)置X向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)包括所述工件裝夾板左右兩側(cè)設(shè)置的至少兩組支撐鎖緊構(gòu)件。
10.一種使用如權(quán)利要求8或9任一項(xiàng)所述排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置進(jìn)行排氣歧管增壓法蘭連接連接孔鉆孔定位的方法，其特征在于包括以下步驟 以排氣歧管進(jìn)氣法蘭面的定位平面作為第一定位基準(zhǔn)，把所述排氣歧管緊靠在所述定位平面上，通過所述定位銷進(jìn)行初始參考定位； 通過所述升降構(gòu)件把所述工件裝夾板連同所述排氣歧管Z向升起，提升過程中所述Y導(dǎo)向軸和所述X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正所述排氣歧管出氣口位置，實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的X、Y向定位； 繼續(xù)提升所述工件裝夾板連同所述排氣歧管，通過所述芯胎臂前部的上壓板貼合增壓法蘭端面并懸停，保證所述排氣歧管增壓法蘭端面水平，并實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管增壓法蘭端面的Z向鎖緊； 通過所述X向鎖緊機(jī)構(gòu)和Y向鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述排氣歧管的X、Y向鎖緊，完成所述增壓法蘭端面的三向定位鎖緊； 完成所述增壓法蘭端面連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排氣歧管增壓法蘭連接孔定位裝置，包括夾具體，夾具體的底板上設(shè)置固定式彈性芯胎體，底板通過三軸移動機(jī)構(gòu)連接工件裝夾板。本發(fā)明用定位銷進(jìn)行初始參考定位，通過升降構(gòu)件把工件裝夾板連同排氣歧管Z向升起，Y導(dǎo)向軸和X軸上設(shè)置的滑動導(dǎo)軌做受迫運(yùn)動，校正排氣歧管出氣口位置，繼續(xù)提升至上壓板貼合增壓法蘭面并懸停，實(shí)現(xiàn)排氣歧管增壓法蘭面水平，并保證排氣歧管增壓法蘭面的Z向鎖緊，最終完成增壓法蘭面的三向定位鎖緊，最后完成增壓法蘭連接孔的鉆孔，并倒角、攻絲。采用本發(fā)明技術(shù)方案，可靠地保證了鉆孔的位置精度和質(zhì)量，便于實(shí)現(xiàn)各種排氣歧管增壓法蘭鉆孔加工的規(guī)模化生產(chǎn)。
文檔編號B23Q3/00GK103252660SQ20131018417
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月19日
發(fā)明者馮長虹, 李振河, 騫曉娜, 陳旭 申請人:河南省西峽汽車水泵股份有限公司