CN102059662B - 盲孔研磨用变截面磨具 - Google Patents

Abstract

盲孔研磨用变截面磨具属于超精密机械加工技术领域。现有技术盲孔整体加工精度低，磨具的磨耗量不均匀，需要及时修整磨具。本发明之磨具结构为，在磨具体圆周上相距等角度镶嵌若干条研磨条，在每个研磨条的下面都有一组弹簧，研磨条的研磨工作面为圆柱面，过研磨条重心、与所述圆柱面母线平行的直线为研磨条的轴线，研磨条的前端面、后端面均为平面且平行，前端面与后端面的距离为研磨条的长度，前端面的宽度B₁大于后端面的宽度B₂，并且，垂直于研磨条轴线的各个截面自前端面至后端面其宽度自B₁连续变小到B₂，B₁、B₂的关系公式

决定，其中L为盲孔的深度。本发明可用于盲孔内表面的超精密加工。

Description

盲孔研磨用变截面磨具

技术领域

本发明涉及到一种盲孔研磨用变截面磨具，涉及到固着磨料高速研磨加工盲孔，不仅加工精度高，而且，磨具的磨损均匀，无需修整磨具，属于超精密机械加工技术领域。

背景技术

现有技术中的盲孔研磨用磨具其结构见图1所示，在磨具体1圆周上相距等角度镶嵌若干条研磨条2，如相距180°镶嵌两条或者相距120°镶嵌三条，研磨条2为四面柱，在四个侧面中，三个面为平面，一个面为圆柱面，上、下两个底面即研磨条2的前端面3、后端面4为平面且平行，见图2所示，所述圆柱面是研磨条2的研磨工作面，其半径与被加工盲孔5内表面圆柱面半径相等，所述四面柱的高，也就是研磨条2的长度为l，研磨条2相对的两个平面侧面之间的距离为研磨条2的宽度B，对于一个具体的研磨条2，该值为一个恒量，设过研磨条2重心、与圆柱面母线平行的直线为研磨条2的轴线，那么所谓研磨条2的宽度B为一个恒量可以进一步解释为，垂直于研磨条2轴线的所有截面的形状、尺寸相同，或者说自研磨条2前端面3至后端面4，各处截面的形状、尺寸不变，概言之该盲孔研磨用磨具为不变截面磨具。在加工过程中，盲孔研磨用磨具探入盲孔5中，弹簧6外推研磨条2，使其圆柱面与被加工盲孔5内表面相抵，产生研磨压力，盲孔5的深度为L，盲孔研磨用磨具以角速度ω旋转，同时以速度v在盲孔5中作往复直线运动，旋转运动是加工主运动，往复直线运动是加工进给运动，磨具抵达孔底后再以速度v退出，退出到自前端面3起的一段磨具仍留在盲孔5中，然后再度进给，如此循环往复，实现盲孔内表面的加工。

发明内容

现有技术存在的技术问题是，磨具匀速在盲孔5内运动，导致盲孔5孔底处被加工表面累计加工时间短，加工量不足，盲孔5整体加工精度降低。当磨具退出后自前端面3起的一段仍留在盲孔5中，使得磨具前端磨耗量大，后端由于空磨使得其磨耗量在整个加工过程中小于前端，磨具的磨耗量不均匀，最终导致磨具磨损不均匀，作为研磨工作面的圆柱面的圆柱度降低，需要及时修整，而磨具的修整也是采用研磨的方法完成，即把磨具研磨工作面上较高处的磨料加工掉，由于磨料极耐磨，其可加工性差，因此，磨具的修整难度大，增加辅助工时，还浪费昂贵的磨料。为了提高盲孔的加工精度，避免磨具的不均匀磨损，我们发明了一种盲孔研磨用变截面磨具。

本发明是这样实现的，见图1、图3所示，在磨具体1圆周上相距等角度镶嵌若干条研磨条2，在每个研磨条2的下面都有一组弹簧6，研磨条2的研磨工作面为圆柱面，过研磨条2重心、与所述圆柱面母线平行的直线为研磨条2的轴线，研磨条2的前端面3、后端面4均为平面且平行，前端面3与后端面4的距离为研磨条2的长度l，其特征在于，前端面3的宽度B₁大于后端面4的宽度B₂，并且，垂直于研磨条2轴线的各个截面自前端面3至后端面4其宽度自B₁连续变小到B₂，B₁、B₂的关系由下式决定：

$B_2=\frac{B_1(L-1)}{L}$

其中L为盲孔5的深度。

本发明其技术效果在于，盲孔研磨用变截面磨具的加工过程与现有技术相同，那么，由于前端面3的宽度B₁大于后端面4的宽度B₂，研磨条2的前端研磨工作面面积大于后端研磨工作面面积，这样的话能够增加盲孔5孔底处被加工表面加工量，提高盲孔5整个被加工面的整体精度；又由于垂直于研磨条2轴线的各个截面自前端面3至后端面4其宽度自B₁连续变小到B₂，与所述截面宽度对应的作为研磨工作面的圆柱面的弧线长度也连续变小，这一特征与盲孔研磨用变截面磨具的匀速往复直线运动配合，其结果是磨损强度由小变大，因此，与现有技术相比，使得研磨条2原本自前端面3至后端面4由大到小的的磨耗量变得均匀一致，不丧失研磨工作面廓形精度，也就无需修整磨具。按照所述公式，本发明之研磨条2研磨工作面上各点与盲孔5被加工表面的相对运动轨迹长度相等，因此，研磨条2研磨工作面各处的磨耗量相同，不丧失研磨工作面廓形精度，无需修整磨具。

附图说明

图1是现有技术之盲孔研磨用磨具结构及加工过程示意图。图2是现有技术之盲孔研磨用磨具中的研磨条形状示意图。图3是本发明之盲孔研磨用变截面磨具中的研磨条形状示意图，该图兼作为摘要附图。

具体实施方式

本发明是这样实现的，见图1、图3所示，在磨具体1圆周上相距等角度镶嵌若干条研磨条2，如相距180°镶嵌两条或者相距120°镶嵌三条，在每个研磨条2的下面都有一组弹簧6，研磨条2的研磨工作面为圆柱面，过研磨条2重心、与所述圆柱面母线平行的直线为研磨条2的轴线，研磨条2的前端面3、后端面4均为平面且平行，前端面3与后端面4的距离为研磨条2的长度l，前端面3的宽度B₁大于后端面4的宽度B₂，并且，垂直于研磨条2轴线的各个截面自前端面3至后端面4其宽度自B₁连续变小到B₂，B₁、B₂的关系由下式决定：

$B_2=\frac{B_1(L-1)}{L}$

其中L为盲孔5的深度。例如，L＝137mm，l＝40mm，B₁＝8mm，则计算得B₂＝5.6642mm。

Claims (1)

1.一种盲孔研磨用变截面磨具，在磨具体(1)圆周上相距等角度镶嵌若干条研磨条(2)，在每个研磨条(2)的下面都有一组弹簧(6)，研磨条(2)的研磨工作面为圆柱面，过研磨条(2)重心、与所述圆柱面母线平行的直线为研磨条(2)的轴线，研磨条(2)的前端面(3)、后端面(4)均为平面且相互平行，前端面(3)与后端面(4)之间的距离为研磨条(2)的长度l，其特征在于，前端面(3)的宽度B₁大于后端面(4)的宽度B₂，并且，垂直于研磨条(2)轴线的各个截面自前端面(3)至后端面(4)其宽度自B1连续变小到B₂，B₁、B₂的关系由下式决定：

$B_2=\frac{B_1(L-1)}{L},$

式中，L为盲孔(5)的深度，l为研磨条(2)的长度。

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