[发明专利]发动机钢活塞外圆环槽组合加工工装

说明书

本发明公开了钢活塞外圆环槽组合加工工装，包括圆形底座、梯形基座和拉杆，所述圆形底座与机床固定，所述梯形基座与圆形底座连接，所述拉杆设于所述梯形基座和所述圆形底座中，所述圆形底座和梯形剔凿中心位置均设有通孔以便于配合固定拉杆，所述圆形底座上的通孔和梯形底座上的通孔位置重合。该工装能够完成钢活塞外圆和活塞环槽的加工，简化加工工序，节省加工成本。对于不同型号钢活塞的加工，只需要更换工装上半部分梯形基部即可，结构简单，能够节省对于工装本身生产制作的成本。

技术领域

本发明属于发动机钢活塞外圆环槽组合加工领域，具体涉及发动机钢活塞外圆环槽组合加工工装。

背景技术

在汽车发动机当中，柴油机汽车的排放要求越来越高，而钢活塞是目前唯一可以满足于 2020年1月1日开始实施的国六排放标准的重型柴油发动机关键部件，活塞是发动机部件加工生产过程中最为典型的零部件。在切削加工方面具有很强而且非常典型的工艺特点。钢活塞多应用于重型卡车的发动机，较铝活塞其强度、耐高温、高压和耐久度高，能够满足高性能柴油机强化指标和降低排放要求。目前，国内铝活塞制造行业通常是由通用机床和活塞专机组成生产线，而钢活塞的产品特点决定了给你铝活塞的加工有着不同的加工工艺和定位方式。钢活塞的硬度较高，属于锻造部件，加工具备较高的加工难度，因此，专用设备和专用工装就成为钢活塞切削加工的关键，其精度和性能将直接影响成型产品的性能和指标。

在现行的铝活塞加工流程中，第一道工序一般是以外圆毛坯面为定位基准粗车裙端止口，然后第二道工序以裙端止口定位粗车外圆，这样就需要二道工序完成外圆的加工，还不能完成顶面加工。而且现有的活塞大多为铝活塞，相对来说钢活塞的材料硬度更大，钢活塞一般为锻造成型，在追求发动机轻量化的今天，加工工艺提出了很高的要求，加工过程中的难度就更大。因为毛坯本身存在的铸造偏差和精度问题，毛坯的一致性不容易控制，比如外圆表面粗糙度较大等，在以外圆表面为定位基准时，会造成加工的活塞存在壁厚差，无法保证毛坯产品的一致性，需要在后续加工过程中增加检测的工序，这样就导致在活塞加工过程中增加了工序、设备和人力资源等。

而，之所以现有的铝活塞加工用的工装不能用于钢活塞加工，其主要是由以下原因造成的，①铝和钢活塞(材料为42CrMo4)材料决定的产品加工工艺不同；②铝活塞为铸造产品，钢活塞为锻造产品，硬度差别很大；③用铝活塞的加工工艺，找不到合适的定位基准，这种定位基准的选择是根据材料和产品特性决定的；④钢活塞的加工产品特点，要求加工工艺尽可能缩短，一次定位完成多道工序，保证产品的加工精度。

因此，针对以上现有技术的缺点，需要一种满足国六排放标准的钢活塞外圆环槽组合加工工装。

发明内容

为了克服现有加工技术方案的不足，本发明提供了一种钢活塞外圆环槽组合加工工装，该工装能够有效的保证钢活塞外圆和环槽加工的精度，一次定位完成多道工序的加工，提高加工效率。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

钢活塞外圆环槽组合加工工装，包括圆形底座、梯形基座和拉杆。所述圆形底座与机床固定，所述梯形基座与圆形底座连接，所述拉杆设于所述梯形基座和所述圆形底座中，所述圆形底座由机床卡盘夹持，所述圆形底座和梯形剔凿中心位置均设有通孔以便于配合固定拉杆，所述圆形底座上的通孔和梯形底座上的通孔位置重合。本发明设置圆形底座、梯形基座，在很大程度是为了满足活塞外形要求，活塞内腔与梯形基座的形状接近或一致，圆形底座则提供底部支撑。

所述圆形底座侧面包含第一外圆基座和第二外圆基座，所述第一外圆基座和第二外圆基座围绕所述圆形底座侧面使圆形底座形成阶梯状结构。设置第一外圆基座和第二外圆基座，是为了方便整个加工工装与其他加工设备(如机床)的固定连接。第一外圆基座直径大于第二外圆基座的直径。

机床卡盘抓取固定所述第二外圆基座处，由于第二外圆基座整体小于第一外圆基座，因此第二外圆基座适合卡住机床卡盘，同时，机床卡杆在夹持第二外圆基座的同时，第一外圆基座可以阻止整个工装轴向运动。