CN103182682A - 利用珩磨头对珩磨条进行规圆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用珩磨头对珩磨条进行规圆的方法，珩磨头本体内设有扩张芯棒，当扩张芯棒向前滑动时使珩磨条向外扩张，规圆方法包括以下步骤：A.在扩张芯棒的后端加入一垫块，使扩张芯棒向前移动一固定距离，并使珩磨条凸出于珩磨头本体的表面；B.用顶紧装置分别顶住扩张芯棒的前端和珩磨头本体的后端，并将珩磨头夹紧；C.使珩磨头绕轴线旋转，利用刀具对珩磨条的周向表面进行修整。本发明利用珩磨头本身就能实现对珩磨条的高精度规圆，不需要进行特殊工具部件的重组作业。规圆时珩磨头回转不再受多个部件之间的配合间隙的影响。珩磨条安装时的基准与珩磨条扩张时的基准是一致的，提升了珩磨头使用高硬度的珩磨条时规圆的精度。

Description

利用珩磨头对珩磨条进行规圆的方法

技术领域

本发明涉及珩磨加工技术领域，具体涉及一种用于对珩磨头上的珩磨条进行规圆的方法。

背景技术

为了保证珩磨加工的精度，珩磨头在新装配完成后或者使用磨损后，都需要对珩磨条进行规圆修整。

中国实用新型专利CN 200920244475.X公开了一种珩磨油石规圆装置，包括一个虚拟珩磨头，虚拟珩磨头主要由定位心轴、夹座壳体、锁紧背帽三部分组成，由定位心轴的两端开有顶尖定位孔，夹座壳体上安装有夹座壳体螺钉，夹座壳体与定位心轴滑动配合，并安装在定位心轴上，定位心轴两端安装锁紧背帽，油石座安装在夹座壳体中，并油石座与定位心轴斜面接触定位，而油石条安装在油石座中，在油石座与夹座壳体之间安装有圆环型弹簧。将外圆磨床的顶尖顶在定位心轴两端的顶尖定位孔中，然后利用外圆磨床的砂轮可以对油石条进行规圆修整。由于该装置所实现的方法并不是在原珩磨头上进行的，而是利用一个虚拟珩磨头进行的，当油石条(珩磨条)在虚拟珩磨头上完成规圆后，需要重新装配到原珩磨头上，这样就会因装配误差等因素影响规圆精度。

中国发明专利申请CN 201010593371.7公开了珩磨头规圆器，包括圆柱状的本体，本体自左向右依次开设有与本体同轴的卡扣槽和粗珩滑槽，粗珩滑槽内滑动设有粗珩调节销，粗珩调节销自左向右开设有与粗珩调节销同轴的精珩滑槽，精珩滑槽内滑动设有精珩调节销，本体上设有控制粗珩调节销的粗珩调节动力驱动装置和控制精珩调节销的精珩调节动力驱动装置。所述粗珩调节动力驱动装置包括径向穿设在粗珩滑槽内且位于粗珩调节销右侧的粗珩顶杆、与本体外圆螺接的粗珩调节螺母，粗珩调节螺母内圈设有圆环形的粗珩调节滑道，粗珩顶杆两端伸入设置在粗珩调节滑道内。所述精珩调节动力驱动装置包括径向穿设在精珩滑槽内且位于精珩调节销右侧的精珩顶杆、与本体外圆螺接的精珩调节螺母，精珩调节螺母内圈设有圆环形的精珩调节滑道，精珩顶杆两端伸入设置在精珩调节滑道内。该珩磨头规圆器是沿轴向附加到原珩磨头上的，这样会产生两方面的问题：一、包括珩磨头和规圆器在内的整个装置的轴向尺寸过长、刚性差，二、零件数量多、配合间隙多。上述两方面的问题都会加剧珩磨条外径在规圆时的振摆，无法保证珩磨条的规圆精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用珩磨头本身对珩磨头进行高精度规圆的方法，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种利用珩磨头对珩磨条进行规圆的方法，所述珩磨头包括一空心圆筒状的珩磨头本体，珩磨头本体内设有扩张芯棒，当扩张芯棒向前滑动时使所述珩磨条向外扩张，所述规圆方法包括以下步骤：A.扩张：在扩张芯棒的后端加入一垫块，使扩张芯棒向前移动一固定距离，并使珩磨条凸出于珩磨头本体的表面；B.定位装夹：用顶紧装置分别顶住扩张芯棒的前端和珩磨头本体的后端，并将珩磨头夹紧；C.规圆：使珩磨头绕轴线旋转，利用刀具对珩磨条的周向表面进行修整。

优选地，所述珩磨头本体的内壁上设有用于限制扩张芯棒滑动范围的挡墙，所述步骤A中的垫块加在扩张芯棒的后端与挡墙之间。

进一步地，所述珩磨头为单进给珩磨头，所述扩张芯棒为一根，扩张芯棒的前端设有中心孔，扩张芯棒的后端与一根推杆可拆卸连接，推杆上套有回位弹簧，在珩磨头本体上沿圆周方向设有多个珩磨条底座，各珩磨条底座底部的斜面与扩张芯棒的锥面相接触，所述珩磨条固定在珩磨条底座上；在进行步骤A之前将所述推杆及回位弹簧拆除，以便于步骤A及步骤B的进行。

更优地，所述步骤B及步骤C在外圆磨床上进行，利用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮作为刀具对珩磨条的周向表面进行修整。

另一方面，对于同时具有粗、精两种珩磨条的双进给珩磨头，应用本发明的方法对两种珩磨条分别进行规圆。

其中，所述双进给珩磨头包括一根粗珩扩张芯棒和一根精珩扩张芯棒，粗珩扩张芯棒套在精珩扩张芯棒的外面，精珩扩张芯棒的前端设有中心孔，中心孔内设有精珩回位弹簧，粗珩扩张芯棒的后端与粗珩推杆可拆卸连接，精珩扩张芯棒的后端与精珩推杆可拆卸连接，粗珩推杆上套有粗珩回位弹簧，在珩磨头本体上沿圆周方向交替地设有粗珩底座和精珩底座，粗珩底座底部的斜面与粗珩扩张芯棒的锥面相接触，精珩底座底部的斜面与精珩扩张芯棒的锥面相接触，所述粗珩底座上固定有粗珩珩磨条，所述精珩底座上固定有精珩珩磨条。

进一步地，在进行步骤A之前将所述粗珩推杆、精珩推杆、粗珩回位弹簧及精珩回位弹簧拆除。

其中，在步骤A中，在粗珩扩张芯棒、精珩扩张芯棒的后端与挡墙之间加入第一垫块，使所述粗珩珩磨条凸出于珩磨头本体的表面和精珩珩磨条的表面；在步骤B中，利用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；在步骤C中，当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮对粗珩珩磨条的周向表面进行修整。

进一步地，对粗珩珩磨条规圆后，再按以下步骤对精珩珩磨条进行规圆：D.在粗珩扩张芯棒、精珩扩张芯棒的后端与挡墙之间加入第二垫块，使所述精珩珩磨条凸出于珩磨头本体的表面和粗珩珩磨条的表面；E.用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；F.当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮作为刀具对精珩珩磨条的周向表面进行修整。

优选地，所述第一垫块由大、小两个的圆柱体构成，小圆柱体的前端面与精珩扩张芯棒的后端面相接触，大圆柱体的前端面与粗珩扩张芯棒的后端面相接触，大圆柱体的后端面与挡墙相接触；所述第二垫块由第一垫块加垫板构成，所述垫板与小圆柱体的直径相同，且所述垫板加在小圆柱体的前端面与精珩扩张芯棒的后端面之间。

本发明利用珩磨头本身就能实现对珩磨条的高精度规圆，不需要进行特殊工具部件的重组作业。多个珩磨条随着珩磨头作为一个整体，利用珩磨头本身的中心孔来装夹，规圆时珩磨头回转不再受多个部件之间的配合间隙的影响。珩磨条安装时的基准与珩磨条扩张时的基准是一致的，提升了珩磨头使用金刚石等高硬度的珩磨条时规圆的精度，利用本发明方法规圆过的珩磨头，可以使珩磨加工的精度也得到提升。另外，由于扩张芯棒与推杆之间是可拆卸的，进行上述规圆时将推杆卸下，珩磨头的长度缩短便于两端装夹，也避免了推杆自身重量干扰等对精度的不良影响。规圆时，在扩张芯棒与珩磨头本体之间加一个相应厚度的垫块，可使珩磨条保持扩张状态，并可稳定地维系这种状态，有利于提高规圆精度。珩磨头本体与扩张芯棒不能相对转动，能有效地防止在规圆时因位置的相对变化造成的精度损失。回位弹簧作为凸轮式珩磨条底座的回位机构，不会产生各种间隙，可有效避免间隙对规圆精度产生的不利影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是一种单进给珩磨头的结构示意图。

图2是对图1所示单进给珩磨头进行规圆的示意图。

图3是一种双进给珩磨头的结构示意图。

图4是对图3所示双进给珩磨头中粗珩磨条进行规圆的示意图。

图5是对图3所示双进给珩磨头中精珩磨条进行规圆的示意图。

图6是第一垫块的示意图。

具体实施方式

实施例一：对单进给珩磨头进行规圆

如图1所示，所述单进给珩磨头包括一空心圆筒状的珩磨头本体101，珩磨头本体101前端具有中心孔107，后端具有中心孔106。珩磨头本体101内设有一根可以轴向滑动的扩张芯棒102，珩磨头本体101的内壁上设有用于限制扩张芯棒102滑动范围的挡墙103。扩张芯棒102的前端设有中心孔108，中心孔108与中心孔107、中心孔106在同一条轴线上。扩张芯棒102的后端与一根推杆105可拆卸连接，推杆105上套有回位弹簧104，在珩磨头本体101上沿圆周方向设有多个珩磨条底座112，珩磨条底座112由环形弹簧113约束在珩磨头本体101上。各珩磨条底座112底部的斜面109与扩张芯棒102的锥面110相接触，珩磨条111固定在珩磨条底座112上。当扩张芯棒102向前(图1所示的左方)滑动时，会使珩磨条111沿径向均匀地向外扩张。

如图2所示，对上述单进给珩磨头进行规圆的步骤如下：

先将推杆及其上的回位弹簧从扩张芯棒102的后端拆除，以方便后续步骤的进行。

在扩张芯棒102的后端与挡墙103之间加入一垫块3，使扩张芯棒102向前移动一固定距离，由于珩磨条底座的斜面109与扩张芯棒的锥面110的配合，会使珩磨条底座带动珩磨条沿径向扩张，凸出于珩磨头本体的表面，以便于对珩磨条进行修整。根据三角函数关系，可以得到X1＝X2ctgα，其中X1为垫块3的厚度，X2为珩磨条沿半径方向扩张的矩离，α为锥面110的半锥顶角。

用顶紧装置分别顶住扩张芯棒102前端的中心孔108和珩磨头本体101的后端的中心孔106(见图1)，在本优选实施例中，利用外圆磨床的前后两个顶尖1、2分别顶在扩张芯棒前端的中心孔108和珩磨头本体后端的中心孔106上进行定位，并将珩磨头夹紧。

当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头绕其轴线转动时，利用外圆磨床的砂轮(图中未示出)作为刀具对珩磨条111的周向表面进行修整，使其达到圆度要求。

实施例二：对双进给珩磨头进行规圆

所谓双进给珩磨头，是用金刚石珩磨条或CBN珩磨条等高硬度的珩磨条进行粗珩加工，GC磨粒等珩磨条进行精珩加工，珩磨头不进行更换而是在同一个工序内完成的情况下，提前将两个种类的珩磨条安装在同一珩磨头上。

如图3所示，所述双进给珩磨头包括一空心圆筒状的珩磨头本体204，珩磨头本体204后端具有中心孔208。珩磨头本体204内具有一根粗珩扩张芯棒203和一根精珩扩张芯棒213，粗珩扩张芯棒203套在精珩扩张芯棒213的外面，粗珩扩张芯棒203和精珩扩张芯棒213可分别独立地沿轴向滑动，珩磨头本体204的内壁上设有用于限制粗珩扩张芯棒203和精珩扩张芯棒213滑动范围的挡墙205。精珩扩张芯棒213的前端设有中心孔218，中心孔218和中心孔208在同一条轴线上。中心孔218内设有精珩回位弹簧217，粗珩扩张芯棒203的后端与一根粗珩推杆206可拆卸连接，精珩扩张芯棒213的后端与一根精珩推杆216可拆卸连接，粗珩推杆206上套有粗珩回位弹簧207。在珩磨头本体204上沿圆周方向交替地设有粗珩底座201和精珩底座211，粗珩扩张芯棒203的锥面与粗珩底座201底部的斜面相接触，以便可以带动粗珩底座201扩张或收缩；精珩扩张芯棒213的锥面与精珩底座211底部的斜面相接触，以便可以带动精珩底座211扩张或收缩；在粗珩底座201上固定有粗珩珩磨条202，在精珩底座211上固定有精珩珩磨条212。

应用本发明的方法对双进给珩磨头进行规圆时，需要对粗、精两种珩磨条分别进行规圆。

如图4所示，先对粗珩珩磨条202进行规圆。规圆前，先将粗珩推杆206、精珩推杆216、粗珩回位弹簧207及精珩回位弹簧217拆除。

在粗珩扩张芯棒203、精珩扩张芯棒213的后端与挡墙之间加入第一垫块4，使粗珩珩磨条202凸出于珩磨头本体204的表面，同时也凸出于精珩珩磨条212的表面，也就是使粗珩珩磨条202的外径大于精珩珩磨条212的外径。其中，第一垫块4的一种优选形状如图6所示，它由大、小两个的同轴的圆柱体构成，小圆柱体41的前端面与精珩扩张芯棒213的后端面相接触，大圆柱体42的前端面与粗珩扩张芯棒203的后端面相接触，大圆柱体42的后端面与挡墙205相接触。由于大圆柱体42将粗珩扩张芯棒203前推的距离大于小圆柱体41将精珩扩张芯棒213前推的距离，因此，粗珩珩磨条202向外扩张的程度大于精珩珩磨条212扩张的程度。为了防止粗珩扩张芯棒203旋转，可将一对精珩底座211与精珩扩张芯棒213接触，并一起固定，可以起到让粗珩扩张芯棒203定位的作用。

利用外圆磨床的前后两个顶尖1、2分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔218和珩磨头本体后端的中心孔208上进行定位，将珩磨头夹紧。

当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头绕其轴线转动时，利用外圆磨床的砂轮作为刀具对粗珩珩磨条202的周向表面进行修整，使其达到圆度要求。

接下来再对精珩珩磨条212进行规圆。为了避免对已经规圆好的粗珩珩磨条202产生再次磨削，必须使精珩珩磨条212凸出于珩磨头本体204的表面，同时凸出于粗珩珩磨条202的表面。可以将粗珩扩张芯棒、精珩扩张芯棒的后端与挡墙之间的第一垫块更换为第二垫块，第二垫块可以与第一垫块的形状相同，但其小圆柱体更长，可以将精珩扩张芯棒213前推的距离更长。如图5所示，也可以直接在第一垫块4的前方叠加一块垫板5，垫板5与第一垫块小圆柱体的直径相同，且垫板5加在小圆柱体的前端面与精珩扩张芯棒213的后端面之间，这样也具有相同的效果。对粗珩珩磨条202规圆结束后，卸下粗珩底座201，再在精珩扩张芯棒213与第一垫块4之间加一块合适厚度的垫板5，安装上带有精珩珩磨条212的精珩底座211，使其斜面与精珩扩张芯棒213的锥面紧固贴合在一起，成为相切状态，再将已经规圆好的带粗珩珩磨条202的粗珩底座201安装回粗珩扩张芯棒203上，并一起采取固定措施。

如图5所示，用外圆磨床的前后两个顶尖1、2分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔218和珩磨头本体后端的中心孔208上进行定位，将珩磨头夹紧。

当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮对精珩珩磨条212的周向表面进行修整即可。

Claims (10)

1.一种利用珩磨头对珩磨条进行规圆的方法，所述珩磨头包括一空心圆筒状的珩磨头本体，珩磨头本体内设有扩张芯棒，当扩张芯棒向前滑动时使所述珩磨条向外扩张，其特征是，所述规圆方法包括以下步骤：

A.扩张：在扩张芯棒的后端加入一垫块，使扩张芯棒向前移动一固定距离，并使珩磨条凸出于珩磨头本体的表面；

B.定位装夹：用顶紧装置分别顶住扩张芯棒的前端和珩磨头本体的后端，并将珩磨头夹紧；

C.规圆：使珩磨头绕轴线旋转，利用刀具对珩磨条的周向表面进行修整。

2.根据权利要求1所述的规圆的方法，其特征是，所述珩磨头本体的内壁上设有用于限制扩张芯棒滑动范围的挡墙，所述步骤A中的垫块加在扩张芯棒的后端与挡墙之间。

3.根据权利要求2所述的规圆的方法，其特征是，所述珩磨头为单进给珩磨头，所述扩张芯棒为一根，扩张芯棒的前端设有中心孔，扩张芯棒的后端与一根推杆可拆卸连接，推杆上套有回位弹簧，在珩磨头本体上沿圆周方向设有多个珩磨条底座，各珩磨条底座底部的斜面与扩张芯棒的锥面相接触，所述珩磨条固定在珩磨条底座上；在进行步骤A之前将所述推杆及回位弹簧拆除。

4.根据权利要求3所述的规圆的方法，其特征是，所述步骤B及步骤C在外圆磨床上进行，利用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮作为刀具对珩磨条的周向表面进行修整。

5.根据权利要求2所述的规圆的方法，其特征是，对于同时具有粗、精两种珩磨条的双进给珩磨头，两种珩磨条分别进行规圆。

6.根据权利要求5所述的规圆的方法，其特征是，所述双进给珩磨头包括一根粗珩扩张芯棒和一根精珩扩张芯棒，粗珩扩张芯棒套在精珩扩张芯棒的外面，精珩扩张芯棒的前端设有中心孔，中心孔内设有精珩回位弹簧，粗珩扩张芯棒的后端与粗珩推杆可拆卸连接，精珩扩张芯棒的后端与精珩推杆可拆卸连接，粗珩推杆上套有粗珩回位弹簧，在珩磨头本体上沿圆周方向交替地设有粗珩底座和精珩底座，粗珩底座底部的斜面与粗珩扩张芯棒的锥面相接触，精珩底座底部的斜面与精珩扩张芯棒的锥面相接触，所述粗珩底座上固定有粗珩珩磨条，所述精珩底座上固定有精珩珩磨条。

7.根据权利要求6所述的规圆的方法，其特征是，在进行步骤A之前将所述粗珩推杆、精珩推杆、粗珩回位弹簧及精珩回位弹簧拆除。

8.根据权利要求7所述的规圆的方法，其特征是，在步骤A中，在粗珩扩张芯棒、精珩扩张芯棒的后端与挡墙之间加入第一垫块，使所述粗珩珩磨条凸出于珩磨头本体的表面和精珩珩磨条的表面；在步骤B中，利用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；在步骤C中，当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮对粗珩珩磨条的周向表面进行修整。

9.根据权利要求8所述的规圆的方法，其特征是，对粗珩珩磨条规圆后，再按以下步骤对精珩珩磨条进行规圆：

D.在粗珩扩张芯棒、精珩扩张芯棒的后端与挡墙之间加入第二垫块，使所述精珩珩磨条凸出于珩磨头本体的表面和粗珩珩磨条的表面；

E.用外圆磨床的前后两个顶尖分别顶在精珩扩张芯棒前端的中心孔和珩磨头本体后端的中心孔上，将珩磨头夹紧；

F.当外圆磨床的头架主轴带动珩磨头转动时，利用外圆磨床的砂轮作为刀具对精珩珩磨条的周向表面进行修整。

10.根据权利要求9所述的规圆的方法，其特征是，所述第一垫块由大、小两个的圆柱体构成，小圆柱体的前端面与精珩扩张芯棒的后端面相接触，大圆柱体的前端面与粗珩扩张芯棒的后端面相接触，大圆柱体的后端面与挡墙相接触；所述第二垫块由第一垫块加垫板构成，所述垫板与小圆柱体的直径相同，且所述垫板加在小圆柱体的前端面与精珩扩张芯棒的后端面之间。

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