CN103341817A - 一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒及制造方法，其主要由异形芯棒、调节螺母、始端紧固套、内衬套、研磨套、旋紧螺钉和末端紧固套组成。通过上述组合，可以实现在一定范围内自由调节研磨芯棒的外径的目的。在进行内孔研磨时，使用该发明的可自由调节外径的研磨芯棒能够替代多个固定外径的标准研磨芯棒，从而在很大程度上节约资源、节省工时。
Description
技术领域
本发明涉及一种内孔研磨芯棒，特别涉及一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒及制造方法。
背景技术
在机械制造领域，常常需要对一些关键零件的内孔进行要求很严格的研磨和抛光。实践中，固然有标准的研磨芯棒、珩磨机等专用设备，但是在实际操作过程中，常常需要频繁地更换研磨芯棒。特别是如下两种情况，研磨芯棒的更换更为频繁。第一种情况是在研磨同一内径的内孔时，随着研磨的进行，内孔的直径会逐渐放大，为使研磨的间隙保持不变，这时就需要更换更大内径的研磨棒，如果初始内径和最终需要研磨的内径之间有较大差距，则需要更换的研磨芯棒数会很多；第二种情况是在研磨不同内径的内孔时，更需要针对不同的内孔直径相应地更换多个研磨芯棒。特别地，如果需要研磨的内孔的内径为非标尺寸，这时就需要专门针对某一尺寸设计制作多个固定外径的研磨芯棒，费工费时，且带来很大的资源浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种可以实现在一定范围内自由调节外径的内孔研磨芯棒。发明的目的在于，在进行内孔研磨时，使用本发明的可自由调节外径的研磨芯棒能够替代多个固定外径的标准研磨芯棒的功能，从而在很大程度上节约资源、节省工时。
所发明的一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒由异形芯棒1、调节螺母2、始端紧固套3、内衬套4、研磨套5、旋紧螺钉6和末端紧固套7组成。其中异形芯棒1由手柄段8、螺纹段9、过渡段10、锥形段11四部分构成，手柄段8为一长方形结构，用于人手或机械手的夹取固定，螺纹段9上加工有外螺纹，过渡段10为一棒状结构，锥形段11的内径逐渐缩小，在锥形段11的末端设有螺纹孔22；调节螺母2内设有与异形芯棒1的外螺纹段9的外螺纹相配合的内螺纹，并在一端设有凹台12；异形芯棒1的螺纹段9旋入调节螺母2之内，并保证使调节螺母2能够在螺纹段9上全程自由旋转移动；始端紧固套3为一中空结构，其内径略大于异形芯棒1的过渡段10的外径；始端紧固套3外壁面的一端设有凸台13，凸台13插入调节螺母2的凹台12内部4.0～6.0mm；始端紧固套3的另一端设有始端倒锥形顶肩14和底部平台15；内衬套4为一筒状中空结构，在其内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽16和五个辅助凹槽17，其中收紧凹槽16切至使内衬套4的内外壁贯通，辅助凹槽17切至距离内衬套4的外壁的垂直距离为2.0～3.0mm；研磨套5为一异形筒状中空结构，其中段的内径略大于内衬套4的外径，两端分别加工有始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19；在研磨套5的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽20和五个协助凹槽21，其中调节凹槽20切至使研磨套5的内外壁贯通，协助凹槽21切至距离研磨套5的内壁的垂直距离为2.0～3.0mm；始端紧固套3的始端倒锥形顶肩14插入研磨套5的始端倒锥形凹槽18之内；内衬套4插入研磨套5内，且一端顶在始端紧固套3的底部平台15上，另一端顶在末端紧固套7上的平台26上；末端紧固套7上设有螺钉沉孔23、贯穿孔24、末端倒锥形顶肩25和平台26，其中螺钉沉孔23用于旋紧螺钉6的螺帽的固定，贯穿孔24用于旋紧螺钉6从内部的贯通，末端倒锥形顶肩25插入研磨套5的末端倒锥形凹槽19之内；旋紧螺钉6旋入异形芯棒1的螺纹孔22内，从而构成一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒。
所发明的可自由调节外径的内孔研磨芯棒可用如下方法制作：
首先使用数控机床将异形芯棒1的四个组成部分手柄段8、螺纹段9、过渡段10、锥形段11的毛坯一体加工出来，毛坯件与最终成品件的加工余量均为0.03～0.05mm，然后使用精密数控车床将长方形的手柄段8加工到最终尺寸，在螺纹段9上攻螺纹，使用精密数控车床和铣床将过渡段10加工至最终尺寸，使用慢走丝线切割技术将锥形段11的锥形外壁面加工至最终尺寸，使用精密数控车床在锥形段11的末端攻出螺纹孔22；调节螺母2的材质选用不锈钢，其凹台12的尺寸采用精密数控机床来保证，并在其内部的中空结构内攻出与异形芯棒1的外螺纹段9的外螺纹相配合的内螺纹；始端紧固套3和末端紧固套7的材质均选用不锈钢，首先使用数控机床在实体材料上挖出相应的中空结构，始端紧固套3上的凸台13和末端紧固套7上的固定台22、贯穿孔23均采用精密数控机床来加工至最终尺寸，始端紧固套3上的始端倒锥形顶肩14和末端紧固套7上的末端倒锥形顶肩25使用慢走丝线切割技术加工至最终尺寸；内衬套4和研磨套5均采用模具钢制作，首先使用数控机床加工出相应的毛坯，然后分别使用慢走丝线切割技术在内衬套4的两端加工出始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19，在内衬套4内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽16和五个辅助凹槽17，其中收紧凹槽16切至使内衬套4的内外壁贯通，辅助凹槽17切至距离内衬套4的外壁的垂直距离为2.0～3.0mm；分别使用慢走丝线切割技术在研磨套5的两端分别加工有始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19，在研磨套5的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽20和五个协助凹槽21，其中调节凹槽20切至使研磨套5的内外壁贯通，协助凹槽21切至距离研磨套5的内壁的垂直距离为2.0～3.0mm。旋紧螺钉6以及末端紧固套7上的螺钉沉孔23、贯穿孔24、末端倒锥形顶肩25和平台26使用精密数控机床一次性加工到位。
所发明的可自由调节外径的内孔研磨芯棒的工作原理如下：如图1所示，随着研磨工作的进行，与研磨套5相接触的研磨孔的直径会逐渐放大，为使研磨套5与研磨孔之间的间隙保持不变，这时只需对所发明的研磨芯棒进行如下调整即可：首先松开旋紧螺钉6、调节螺母2、始端紧固套3、和末端紧固套7，将异形芯棒1向研磨芯棒的末端方向调整相应距离，然后，使用内六角扳手拧紧旋紧螺钉6，随着旋紧螺钉6拧进异形芯棒1的螺纹孔22，研磨套5也会一起移动并且其外径会逐渐放大，直到旋紧螺钉6完全拧紧，这样就完成了研磨棒外径放大的过程。反之，当完成一处内孔的研磨，重新开始另一个内孔研磨时，这就需要将研磨棒的外径重新调整至最初的大小，操作时，首先松开旋紧螺钉6、调节螺母2、始端紧固套3、和末端紧固套7，将异形芯棒1向研磨芯棒的始端方向调整相应距离，然后调整调节螺母2，使之向着始端的方向移动，在这过程中，研磨套5一起移动，其外径会逐渐缩小，直至末端紧固套7的螺钉沉孔23贴紧旋紧螺钉6，最后拧紧旋紧螺钉6，就完成了研磨棒外径缩小的过程。
附图说明
图1为所发明的可自由调节外径的内孔研磨芯棒示意图；其中：1为异形芯棒；2为调节螺母；3为始端紧固套；4为内衬套；5为研磨套；6为旋紧螺钉；7为末端紧固套。
图2为异形芯棒1的示意图；其中：8为手柄段；9为螺纹段；10为过渡段；11为锥形段。
图3调节螺母2的为示意图；其中12为凹台。
图4为始端紧固套3的示意图；
其中13为凸台；14为始端倒锥形顶肩；15为底部平台；
图5为内衬套4的示意图，（1）为剖面正视图，（2）为剖面左视图；其中16为收紧凹槽；17为辅助凹槽。
图6为研磨套5的示意图，（1）为剖面正视图，（2）为剖面左视图；其中18为始端倒锥形凹槽；19为末端倒锥形凹槽；20为调节凹槽；21为协助凹槽。
图7为末端紧固套的示意图，其中23为螺钉沉孔；24为贯穿孔；25为末端倒锥形顶肩；26为平台。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式作进一步地详细说明：
所发明的一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒由异形芯棒1、调节螺母2、始端紧固套3、内衬套4、研磨套5、旋紧螺钉6和末端紧固套7组成。其中异形芯棒1由手柄段8、螺纹段9、过渡段10、锥形段11四部分构成，手柄段8为一长方形结构，用于人手或机械手的夹取固定，螺纹段9上加工有外螺纹，过渡段10为一恒定外径的棒状结构，锥形段11的内径逐渐缩小，在锥形段11的末端设有螺纹孔22；调节螺母2内设有与异形芯棒1的外螺纹段9的外螺纹相配合的内螺纹，并在一端设有凹台12；异形芯棒1的螺纹段9旋入调节螺母2之内，并保证使调节螺母2能够在螺纹段9上全程自由旋转移动；始端紧固套3为一中空结构，其内径略大于异形芯棒1的过渡段10的外径；始端紧固套3外壁面的一端设有凸台13，凸台13插入调节螺母2的凹台12内部4.5mm；始端紧固套3的另一端设有始端倒锥形顶肩14和底部平台15；内衬套4为一筒状中空结构，在其内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽16和五个辅助凹槽17，其中收紧凹槽16切至使内衬套4的内外壁贯通，辅助凹槽17切至距离内衬套4的外壁的垂直距离为2.5mm；研磨套5为一异形筒状中空结构，其中段的内径略大于内衬套4的外径，两端分别加工有始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19；在研磨套5的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽20和五个协助凹槽21，其中调节凹槽20切至使研磨套5的内外壁贯通，协助凹槽21切至距离研磨套5的内壁的垂直距离为2.5mm；始端紧固套3的始端倒锥形顶肩14插入研磨套5的始端倒锥形凹槽18之内；内衬套4插入研磨套5内，且一端顶在始端紧固套3的底部平台15上，另一端顶在末端紧固套7上的平台26上；末端紧固套7上设有螺钉沉孔23、贯穿孔24、末端倒锥形顶肩25和平台26，其中螺钉沉孔23用于旋紧螺钉6的螺帽的固定，贯穿孔24用于旋紧螺钉6从内部的贯通，末端倒锥形顶肩25插入研磨套5的末端倒锥形凹槽19之内；旋紧螺钉6旋入异形芯棒1的螺纹孔22内。从而共同构成一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒。
所发明的可自由调节外径的内孔研磨芯棒可用如下方法制作：
首先使用数控机床将异形芯棒1的四个组成部分手柄段8、螺纹段9、过渡段10、锥形段11的毛坯一体加工出来，毛坯件与最终成品件的加工余量均为0.04mm，然后使用精密数控车床将长方形的手柄段8加工到最终尺寸，在螺纹段9上攻螺纹，使用精密数控车床和铣床将过渡段10加工至最终尺寸，使用慢走丝线切割技术将锥形段11的锥形外壁面加工至最终尺寸，使用精密数控车床在锥形段11的末端攻出螺纹孔22；调节螺母2的材质选用不锈钢，其凹台12的尺寸采用精密数控机床来保证，并在其内部的中空结构内攻出与异形芯棒1的外螺纹段9的外螺纹相配合的内螺纹；始端紧固套3和末端紧固套7的材质均选用不锈钢，首先使用数控机床在实体材料上挖出相应的中空结构，始端紧固套3上的凸台13和末端紧固套7上的固定台22、贯穿孔23均采用精密数控机床来加工至最终尺寸，始端紧固套3上的始端倒锥形顶肩14和末端紧固套7上的末端倒锥形顶肩25使用慢走丝线切割技术加工至最终尺寸；内衬套4和研磨套5均采用模具钢制作，首先使用数控机床加工出相应的毛坯，然后分别使用慢走丝线切割技术在内衬套4的两端加工出始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19，在内衬套4内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽16和五个辅助凹槽17，其中收紧凹槽16切至使内衬套4的内外壁贯通，辅助凹槽17切至距离内衬套4的外壁的垂直距离为2.5mm；分别使用慢走丝线切割技术在研磨套5的两端分别加工有始端倒锥形凹槽18和末端倒锥形凹槽19，在研磨套5的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽20和五个协助凹槽21，其中调节凹槽20切至使研磨套5的内外壁贯通，协助凹槽21切至距离研磨套5的内壁的垂直距离为2.5mm。旋紧螺钉6以及末端紧固套7上的螺钉沉孔23、贯穿孔24、末端倒锥形顶肩25和平台26使用精密数控机床一次性加工到位。
所发明的可自由调节外径的内孔研磨芯棒的工作原理如下：如图1所示，随着研磨工作的进行，与研磨套5相接触的研磨孔的直径会逐渐放大，为使研磨套5与研磨孔之间的间隙保持不变，这时只需对所发明的研磨芯棒进行如下调整即可：首先松开旋紧螺钉6、调节螺母2、始端紧固套3、和末端紧固套7，将异形芯棒1向研磨芯棒的末端方向调整相应距离，然后，使用内六角扳手拧紧旋紧螺钉6，随着旋紧螺钉6拧进异形芯棒1的螺纹孔22，研磨套5也会一起移动并且其外径会逐渐放大，直到旋紧螺钉6完全拧紧，这样就完成了研磨棒外径放大的过程。反之，当完成一处内孔的研磨，重新开始另一个内孔研磨时，这就需要将研磨棒的外径重新调整至最初的大小，操作时，首先松开旋紧螺钉6、调节螺母2、始端紧固套3、和末端紧固套7，将异形芯棒1向研磨芯棒的始端方向调整相应距离，然后调整调节螺母2，使之向着始端的方向移动，在这过程中，研磨套5一起移动，其外径会逐渐缩小，直至末端紧固套7的螺钉沉孔23贴紧旋紧螺钉6，最后拧紧旋紧螺钉6，就完成了研磨棒外径缩小的过程。
Claims (2)
1.一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒，它由异形芯棒（1）、调节螺母（2）、始端紧固套（3）、内衬套（4）、研磨套（5）、旋紧螺钉（6）和末端紧固套（7）组成，其特征在于：
所述的异形芯棒（1）由手柄段（8）、螺纹段（9）、过渡段（10）、锥形段（11）四部分构成，手柄段（8）为一长方形结构，用于人手或机械手的夹取固定，螺纹段（9）上加工有外螺纹，过渡段（10）为一棒状结构，锥形段（11）的内径逐渐缩小，在锥形段（11）的末端设有螺纹孔（22）；所述的调节螺母（2）内设有与异形芯棒（1）的外螺纹段（9）的外螺纹相配合的内螺纹，并在一端设有凹台（12），异形芯棒（1）的螺纹段（9）旋入调节螺母（2）之内，调节螺母（2）能够在螺纹段（9）上全程自由旋转移动；
所述的始端紧固套（3）为一中空结构，其内径略大于异形芯棒（1）的过渡段（10）的外径，始端紧固套（3）外壁面的一端设有凸台（13），凸台（13）插入调节螺母（2）的凹台（12）内部4.0～6.0mm，始端紧固套（3）的另一端设有始端倒锥形顶肩（14）和底部平台（15）；
所述的内衬套（4）为一筒状中空结构，在其内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽（16）和五个辅助凹槽（17），其中收紧凹槽（16）切至使内衬套（4）的内外壁贯通，辅助凹槽（17）切至距离内衬套（4）的外壁的垂直距离为2.0～3.0mm；
所述的研磨套（5）为一异形筒状中空结构，其中段的内径略大于内衬套（4）的外径，两端分别加工有始端倒锥形凹槽（18）和末端倒锥形凹槽（19）；在研磨套（5）的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽（20）和五个协助凹槽（21），其中调节凹槽（20）切至使研磨套（5）的内外壁贯通，协助凹槽（21）切至距离研磨套（5）的内壁的垂直距离为2.0～3.0mm；
始端紧固套（3）的始端倒锥形顶肩（14）插入研磨套（5）的始端倒锥形凹槽（18）之内；内衬套（4）插入研磨套（5）内，且一端顶在始端紧固套（3）的底部平台（15）上，另一端顶在末端紧固套（7）上的平台（26）上；末端紧固套（7）上设有螺钉沉孔（23）、贯穿孔（24）、末端倒锥形顶肩（25）和平台（26），其中螺钉沉孔（23）用于旋紧螺钉（6）的螺帽的固定，贯穿孔（24）用于旋紧螺钉（6）从内部的贯通，末端倒锥形顶肩（25）插入研磨套（5）的末端倒锥形凹槽（19）之内；旋紧螺钉（6）旋入异形芯棒（1）的螺纹孔（22）内，从而构成一种可自由调节外径的内孔研磨芯棒。
2.一种如权利要求1所述可自由调节外径的内孔研磨芯棒的制造方法，其特征在于方法如下：首先使用数控机床将异形芯棒（1）的四个组成部分手柄段（8）、螺纹段（9）、过渡段（10）、锥形段（11）的毛坯一体加工出来，毛坯件与最终成品件的加工余量均为0.03～0.05mm，然后使用精密数控车床将长方形的手柄段（8）加工到最终尺寸，在螺纹段（9）上攻螺纹，使用精密数控车床和铣床将过渡段（10）加工至最终尺寸，使用慢走丝线切割技术将锥形段（11）的锥形外壁面加工至最终尺寸，使用精密数控车床在锥形段（11）的末端攻出螺纹孔（22）；调节螺母（2）的材质选用不锈钢，其凹台（12）的尺寸采用精密数控机床来保证，并在其内部的中空结构内攻出与异形芯棒（1）的外螺纹段（9）的外螺纹相配合的内螺纹；始端紧固套（3）和末端紧固套（7）的材质均选用不锈钢，首先使用数控机床在实体材料上挖出相应的中空结构，始端紧固套（3）上的凸台（13）和末端紧固套（7）上的固定台（22）、贯穿孔（23）均采用精密数控机床来加工至最终尺寸，始端紧固套（3）上的始端倒锥形顶肩（14）和末端紧固套（7）上的末端倒锥形顶肩（25）使用慢走丝线切割技术加工至最终尺寸；内衬套（4）和研磨套（5）均采用模具钢制作，首先使用数控机床加工出相应的毛坯，然后分别使用慢走丝线切割技术在内衬套（4）的两端加工出始端倒锥形凹槽（18）和末端倒锥形凹槽（19），在内衬套（4）内壁面上沿中心线均布加工有一个收紧凹槽（16）和五个辅助凹槽（17），其中收紧凹槽（16）切至使内衬套（4）的内外壁贯通，辅助凹槽（17）切至距离内衬套（4）的外壁的垂直距离为2.0～3.0mm；分别使用慢走丝线切割技术在研磨套（5）的两端分别加工有始端倒锥形凹槽（18）和末端倒锥形凹槽（19），在研磨套（5）的外壁上沿中心线均布加工有一个调节凹槽（20）和五个协助凹槽（21），其中调节凹槽（20）切至使研磨套（5）的内外壁贯通，协助凹槽（21）切至距离研磨套（5）的内壁的垂直距离为2.0～3.0mm，旋紧螺钉（6）以及末端紧固套（7）上的螺钉沉孔（23）、贯穿孔（24）、末端倒锥形顶肩（25）和平台（26）使用精密数控机床一次性加工到位。
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