CN101758450A

CN101758450A - 多功能珩磨头

Info

Publication number: CN101758450A
Application number: CN200810167896A
Authority: CN
Inventors: 綦建前
Original assignee: Beijing Jinzi Tiancheng Hydraulic Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jinzi Tiancheng Hydraulic Technology Co Ltd
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: CN101758450B

Abstract

本发明涉及一种仅用一个珩磨头就能使被加工工件在车床上经车削加工后，直接加工出高精度(0.0005～0.005mm)，高表面粗糙度(Ra0.01～0.04)的内、外圆、端平面、圆锥面、圆曲面的多轮(≥2珩磨轮)、多功能珩磨头。其加工直径范围可从Φ100mm～>Φ10m；加工长度范围可从10mm～>10m(随设备限制而定)。见图6、7、8、9。

Description

多功能珩磨头

技术领域

本发明涉及现代机械制造业，提高工件的内圆、外圆、平面、锥面、圆曲面加工精度和表面粗糙度上珩磨加工工艺领域。

背景技术

珩磨加工工艺在现代机械制造业中，在提高工件的内圆、外圆、平面、锥面、圆曲面加工精度和表面粗糙度上，已得到广泛应用。

珩磨加工的工作原理是：珩磨轮、珩磨条和工件在一定机械作用下，通过作相对作用对工件表面进行磨削。其磨削效果取决于：珩磨轮、珩磨条自身的磨料粒度、硬度、结合剂和自身的质量精度；珩磨头的机械结构、性能和施加的作用力；珩磨液；相对磨速和磨削轨迹交角；工件材料和材质。现有珩磨头分有孔、外圆、平面等几种。小直径孔用珩磨头大多是珩磨条结构形式如图1。较大孔珩磨大多采用条型珩磨头如图2、图3所示。条型珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石，由涨开机构(有旋转式和推进式两种)将油石沿径向涨开，使其压下工件孔壁以便产生一定面的接触，同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动，或珩磨头只作旋转运动，工件往复运动，从而实现珩磨。较大孔的珩磨头大多是珩磨轮结构。

轮式珩磨也是一种对工件表面进行光整加工的方法之一。它的原理与实质是利用细粒度磨料的珩磨轮，在浮动的状态下，对工件表面进行磨削。轮式珩磨可采用单轮、双轮或多轮的形式。珩磨轮安装的工件轴线在空间相成5°～35°，如图3、4、5、6所示。

现有珩磨头由于结构上的原因如使用性单一，有的只能用于一种规格，有的只能用于内孔或外孔。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多功能珩磨头，它由两个、四个或更多的珩磨轮组成，如图6所示。

本发明珩磨头的摆臂可以旋转180°，由此改变内外圆的珩磨状态。

本发明珩磨头由图6“珩磨头2”、“珩磨轮轴3”、“珩磨头摆臂4”、“珩磨头轴5”、“珩磨头体6”、“直线轴承7”、“注油嘴8”、“珩磨头固定架9”、“珩磨头壳10”、“压紧弹簧11”、“轴承12”、“珩磨轮挡环13”、“珩磨轮锁紧螺栓14”组成。

“珩磨头2”、“珩磨轮轴3”由“珩磨轮挡环13”、“珩磨轮锁紧螺栓14”固定在一起，可在“珩磨头摆臂4”的“轴承12”内旋转，使珩磨时珩磨轮随工件运动而转动灵活。这里由于使用了“轴承12”，而使得珩磨质量明显提高，以往的珩磨花纹现象没有了。

“珩磨头摆臂4”通过“轴承12”与“珩磨头轴5”、“珩磨头体6”连接，且可转动和摆动，保障了两个(或四个)珩磨轮同时与工件接触磨合。

“珩磨头体6”与“直线轴承7”连接，且可作直线运动(如图作上下相对运动)。在这里由于使用了直线轴承，从而使得珩磨力施加得均匀，珩磨精度大大提高。

“直线轴承7”另一端与“珩磨头固定架9”、“珩磨头壳10”连接。“压紧弹簧11”两端分别作用在“珩磨头体6”与“珩磨头壳10”体上，且有一定预压力。“珩磨头固定架9”与“珩磨头壳10”连接，以便和机床刀架固定，实施珩磨。操作者通过机床刀架固定“珩磨头固定架9”固定珩磨头并实施有效的珩磨压力。

本发明珩磨头其优势在于克服了上述各种珩磨头不能一头多用的问题。图7是双轮内孔珩磨头，它可以珩磨加工不同内径的工件。图8是双轮外圆珩磨头，它可以珩磨加工不同外径的工件。内径珩磨加工亦可，只需将“珩磨头摆臂4”旋转180度。

本发明珩磨头其优势在于可组成四轮珩磨头(或多珩磨轮珩磨头)。图9是四轮外圆珩磨头，它只需在“珩磨头摆臂4”和“珩磨头轴5”之间加装图9“珩磨头悬摆臂15”即可组成四轮珩磨头。它可以大大提高珩磨加工不同外径工件的加工效率，且更适应于大直径内外圆。

本发明珩磨头精加工或超精加工时，只需依据加工精度的要求，更换不同材质、不同粒度、不同形状的珩磨轮(珩磨轮的更换十分方便，松开图6中“珩磨轮锁紧螺栓14”，取下“珩磨轮挡环13”即可)。从而大大提高了加工效率、降低了加工工序。尤其大直径工件不在需要内、外圆磨床和珩磨机床的二次装卡加工工序。本珩磨头也可在钻床、铣床等机床上装夹使用。

本珩磨头还可以在车床上磨削加工圆端平面、圆锥面、圆曲面和球面。

本珩磨头且适用于加工从软到硬的各类金属材质、合金刚以及硬质合金HRC60度以上的零件。也适用于其他较硬非金属材质，如石材、陶瓷、玻璃等。珩磨碳钢、合金钢时，选用白刚玉(WA)；珩磨不锈钢、轴承钢、高速钢时，选用单晶刚玉(SA)或铬刚玉(PA)；珩磨不锈钢、高强度钢、高温合金、耐热钢时，选用立方氮化硼(CBN)：珩磨硬脆材料时，先用碳化物磨料(GC、C、BC、D)。一般也可以用铬刚玉(PA)和立方氮化硼(CBN)其中一种通代，从而简化工序。

本珩磨头珩磨轮可以依据所需加工工件材料不同，选择各种不同磨料成型。依据所需精度选择不同粒度(Ra0.8μm为120#～150#；Ra0.4μm为150#～240#；Ra0.2μm为240#～W40；Ra0.1μm为W40～W20；Ra<0.05μm为<W20。也可以用两种基本粒度180#和280#来简化。

附图说明：

图1为小直径孔用珩磨头结构示意图；

1、3-O形弹簧；2-油石；4-珩磨头；5-调节板；6、联轴节；7、调节件

1-辅助导向条；2-主导向条；3-涨芯；4-油石座和油石；

图2为较大孔用条型珩磨头结构示意图；

图3为车床用内孔珩磨头结构示意图；

图4为双轮内孔珩磨头结构示意图；

图5为双轮、三轮内孔珩磨头结构示意图；

图6为本发明双轮内孔珩磨头结构示意图；

图7为本发明双轮内孔珩磨头轴视图结构示意图；

图8为本发明双轮外圆珩磨头结构示意图；

图9为本发明四轮外圆珩磨头结构示意图；

具体实施方式

如图6所示，本珩磨头珩磨工艺过程比较简单：只需工件在车削加工后，将车刀换上本珩磨头，珩磨轮对正所需磨削面，使用刀架通过珩磨头固定架(见图6“珩磨头固定架9”)和压紧弹簧(见图6“压紧弹簧11”)对珩磨轮施加一定的压紧力，用点滴的方式将珩磨液滴在珩磨轮上即可。

珩磨液：粗珩时，可用加入汽油的机油；精磨时可直接用机械油或其他现有珩磨液。

珩磨速度范围也很宽，仅依所需工件质量和效率而定。但是，不能使珩磨轮温度上升到使珩磨轮损坏。

珩磨轮的修整可以用工件自身，也可以用车床修整。

由于珩磨工艺的特点，被加工工件需要一定的退刀槽，本珩磨头同样存在。要想减少退刀槽宽度，可以调整珩磨轮轴与珩磨头摆臂的夹角。

珩磨加工的特点：加工精度高，珩磨后圆度可达0.0005～0.005mm，尺寸精度可达0.001～0.025mm，表面粗糙度可达Ra0.01～0.05μm。而且无烧伤、嵌砂和裂纹。珩磨可以适用于成形加工(内圆、外圆、圆曲面、平面等)，通常珩磨尺寸可以是由几毫米到任意大尺寸(仅受设备限制)。几乎所有的机械材料均可以进行珩磨。珩磨对机床的精度要求低，工人劳动强度低。珩磨后的表面纹理、粗细、方向可以控制(如利用珩磨表面纹理，在机件辐之间形成油膜，而使工件使用寿命增长)。珩磨除专用珩磨机外还可适用普通机床(车、铣、钻床)加工高精度的工件，可以一头多用。

Claims

1.一种多功能珩磨头在结构上其特征在于：它是由两个、四个或更多的珩磨轮组成。

2.根据权利要求1所述的珩磨头其特征在于：珩磨轮通过珩磨轮轴、轴承与珩磨头摆臂连接。且珩磨头摆臂两端装有两个珩磨轮。

3.珩磨头摆臂中间装有轴承，并通过轴承、珩磨头轴与珩磨头体连接。

4.根据权利要求1所述的珩磨头其特征在于：珩磨头体与直线轴承一端固定，直线轴承另一端与珩磨头固定架、珩磨头壳固定。且压紧弹簧两端分别作用在珩磨头体与珩磨头壳体上，并有一定预压紧力使直线轴承的行程在最大位置。

5.根据权利要求1所述的多功能珩磨头其特征在于：珩磨头壳与珩磨头固定架连接，珩磨头固定架可与车床刀架固定连接。

6.根据权利要求1所述的多功能珩磨头其特征在于：通过珩磨头悬摆臂可方便组装两个、四个以上珩磨轮的珩磨头。

7.根据权利要求1所述的多功能珩磨头其特征在于：珩磨头摆臂可以旋转180°，由此改变内外圆的珩磨状态。