CN105397584B - 一种内孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内孔加工装置，属于零件超精加工装置领域。所述内孔加工装置包括：连接管、螺纹杆、调整板、弹性板和磨头组件，连接管的第一端设置有端盖，连接管的第二端设有连接盖，螺纹杆的一端依次穿过连接盖和端盖并固定在连接管内，调整板固定套装在螺纹杆的第二端上，弹性板的第一端固定在连接管的外壁上，磨头组件固定在弹性板的第二端上，调整板抵在弹性板上并使弹性板向外倾斜。所述内孔加工装置，通过控制调整板在螺纹杆上的位置，使弹性板倾斜的角度发生变化，从而微调磨头组件的加工范围以及磨头组件与待加工工件的接触压力，保证了待加工工件具有较高的表面超精精度同时避免了反复组装。

Description

一种内孔加工装置

技术领域

本发明涉及零件超精加工装置领域，特别涉及一种内孔加工装置。

背景技术

超精加工装置是对精加工表面进行清理、光整研磨和精整加工的装置。

现有的超精加工装置一般采用通用砂轮进行磨削，其结构主要由筒体、砂轮、弹簧和支承轴等组成，支撑轴穿过筒体与砂轮固定连接，支撑轴活动安装在机床镗杆上，筒体固定在机床镗杆上，弹簧的一端固定在支撑轴上，弹簧的另一端固定在筒体内壁上，弹簧可以对支撑轴施加一定的力，从而使支撑轴的轴线与待加工工件的内孔轴线形成一定的角度，该角度使得砂轮能够在加工内孔时，对待加工工件具有一定压力的磨削，从而保证待加工工件的内孔能够得到充分的磨削。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于现有的超精加工装置通过弹簧提供的推力控制支撑轴的倾斜角度，但是，在使用过程中使用者并不能精确控制弹簧提供的力的大小，若弹簧提供的推力过大，则砂轮过度磨削待加工工件，使得待加工工件的内孔尺寸超过实际所需的尺寸；若弹簧提供的推力过小，则不能保证砂轮与待加工工件贴合，使得待加工工件的内孔不能得到充分的磨削，为了使弹簧提供的推力能够满足磨削的待加工工件的需求，使用者需要不断的调整弹簧并反复组装该装置，这为超精加工带来不便。

发明内容

为了解决现有技术中的装置不能精确控制支撑轴的倾斜角度的问题，本发明实施例提供了一种内孔加工装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种内孔加工装置，所述内孔加工装置包括：连接管、螺纹杆、调整板、弹性板和磨头组件，所述连接管的第一端设置有端盖，所述连接管的第二端设有连接盖，所述螺纹杆的第一端依次穿过所述连接盖和所述端盖并固定在连接管内，所述调整板固定套装在所述螺纹杆的第二端上，所述弹性板的第一端固定在所述连接管的外壁上，所述磨头组件固定在所述弹性板的第二端上，所述调整板抵在所述弹性板上并使所述弹性板向外倾斜。

具体地，所述连接管为圆筒形，所述连接盖为与所述连接管的横向尺寸相配合的圆形板，所述连接盖上开设有供所述螺纹杆的第一端穿过的第一通孔，所述第一通孔的中心与所述连接盖的中心轴线重合，所述调整板为直径大于所述连接管直径的圆形板。

进一步地，所述连接盖的侧壁上布置有多个与所述连接盖的中心轴线等距的第一平面，所述第一通孔的中心轴线与所述连接盖的中心轴线重合，所述调整板的侧壁上对应所述第一平面的位置分别布置有第二平面，且所述第二平面与对应的所述第一平面平行，所述调整板上开设有第二通孔，所述调整板通过所述第二通孔固定套装在所述螺纹杆的第二端上，第二通孔的中心轴线与所述调整板的中心轴线重合，所述连接管的第二端的侧壁上对应所述第一平面的位置设置有凹台，且所述凹台与对应的所述第一平面平行，所述弹性板的数量与所述凹台的数量一致，每个所述弹性板的第一端固定在对应的所述凹台上。

进一步地，所述调整板为正六边形或正三角形，所述连接盖的侧壁上均匀布置有三个所述第一平面。

进一步地，所述连接盖两侧的所述螺纹杆上分别安装有与所述螺纹杆上的螺纹相配合的第一螺母。

进一步地，所述调整板两侧的所述螺纹杆上分别安装有与所述螺纹杆上的螺纹相配合的第二螺母。

进一步地，所述连接管的第一端设有可与所述机床镗杆螺纹连接的外螺纹。

具体地，所述磨头组件包括销轴、第一轴承、第二轴承、套筒、筒体、固定环、第一端盖、第二端盖和磨头，所述销轴的尾端固定有紧固件，所述第一轴承和所述第二轴承间隔布置并分别套装在所述销轴上，所述套筒的两端分别抵在所述第一轴承的一端面和所述第二轴承的一端面上并套设在所述销轴的外壁上，所述第二轴承的另一端面抵在所述紧固件的端面上，所述销轴上对应所述第一轴承的另一端面的位置设置有轴肩，所述第一轴承的另一端面抵在所述轴肩上，所述筒体套装在所述第一轴承和所述第二轴承上，所述固定环套装在所述筒体上并与所述弹性板的第二端固定连接，所述第一端盖和所述第二端盖分别安装在所述筒体的两端，所述第一端盖上开设有第三通孔，所述销轴的顶端由所述第三通孔伸出并与所述磨头固定连接。

进一步地，所述内孔加工装置还包括垫片和螺钉，所述销轴上设置有限位凸台，所述磨头的底面抵在所述限位凸台上，所述垫片布置在所述磨头的顶面上，所述销轴的顶端对应垫片的位置设有所述螺钉，所述螺钉将所述磨头压紧在所述限位凸台上。

进一步地，所述筒体和所述固定环通过螺纹连接，所述固定环通过紧定螺钉固定在所述筒体上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的内孔加工装置，通过控制调整板在螺纹杆上的位置，利用弹簧板的弹性形变，使弹性板倾斜的角度发生变化，从而微调磨头组件的加工范围以及磨头组件与待加工工件的接触压力，进而保证了待加工工件具有较高的表面超精精度，且该装置调试过程方便避免了反复组装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的内孔加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的内孔加工装置的另一方向的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的内孔加工装置的使用状态图；

图4是本发明实施例提供的连接管的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的调整板的主视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的调整板的侧视示意图；

图7是本发明实施例提供的磨头组件的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的图7的A-A向结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种内孔加工装置，如图1、图2和图3所示，该内孔加工装置包括：连接管1、螺纹杆2、调整板3、弹性板4和磨头组件5，连接管1的第一端设置有端盖1a，连接管1的第二端设有连接盖6，螺纹杆2的第一端依次穿过连接盖6和端盖1a并固定在连接管1内，调整板3固定套装在螺纹杆2的第二端上，弹性板4的第一端固定在连接管1的外壁上，磨头组件5固定在弹性板4的第二端上，调整板3抵在弹性板4上并使弹性板4向外倾斜。其中，弹性板4可以通过两块细长薄板叠加组合而成，两块细长薄板能够提高弹簧板4的钢度，薄板在外力作用下可弯曲。

具体地，连接管1可以为圆筒形，连接盖6为与连接管1的横向尺寸相配合的圆形板，连接盖6上开设有供螺纹杆2的第一端穿过的第一通孔，第一通孔的中心轴线与连接盖6的中心轴线重合，调整板3为直径大于连接管1直径的圆形板。其中，弹性板4可以固定在连接管1的外壁上，弹性板4可以为一个也可以为多个，当弹性板4为多个时，在多个弹性板4上的磨头组件5可以同时对待加工工件b的内孔的不同部位分别进行磨削，从而提高了加工效率。

进一步地，如图1和图4所示，连接盖6的侧壁上布置有多个与连接盖6的中心轴线等距的第一平面601，第一通孔的中心轴线与连接盖6的中心轴线重合，调整板3的侧壁上对应第一平面601的位置分别布置有第二平面302，且第二平面302与对应的第一平面601平行，调整板3上开设有第二通孔301(见图5)，调整板3通过第二通孔301固定套装在螺纹杆2的第二端上，第二通孔301的中心轴线与调整板3的中心轴线重合，连接管1的第二端的侧壁上对应第一平面601的位置设置有凹台101，且凹台101与对应的第一平面601平行，弹性板4的数量与凹台101的数量一致，每个弹性板4的第一端固定在对应的凹台101上，本实施例中，该凹台101可以高于第一平面601，这样能够防止第一平面601碰触到弹性板4，从而影响弹性板4的倾斜角度。其中，弹性板4可以通过螺钉固定在凹台101上，每个凹台101上可以布置四个螺钉孔，螺钉可以分别穿过弹性板4和凹台101与螺母固定连接。将弹性板4布置在凹台101上可以使弹性板4更稳定的固定在连接管1上，且设置多个第一平面601可以使弹性板4沿着连接管1外壁的圆周方向等距布置，使多个弹性板4上的磨头组件5可以按照相同的力度对待加工工件b的内孔进行磨削，从而保证了磨削质量。

进一步地，调整板3可以为正六边形或正三角形，在本实施例中调整板3为正六边形，参见图5和图6，连接盖6的侧壁上均匀布置有三个第一平面601，三个第一平面601分别与调整板3上的三个侧面平行。

具体地，连接盖6两侧的螺纹杆2上分别安装有与螺纹杆2上的螺纹相配合的第一螺母7。

具体地，调整板3两侧的螺纹杆2上分别安装有与螺纹杆2上的螺纹相配合的第二螺母8。螺纹杆2的第二端的端部可以为光杆，用于减轻螺纹杆2的质量。

具体地，连接管1的第一端设有可与机床镗杆a螺纹连接的外螺纹。其中，连接管1的外壁设置有外螺纹，机床镗杆a的内壁设置有与该外螺纹相配合的内螺纹。

具体地，如图7和图8所示，磨头组件5包括销轴501、第一轴承502a和第二轴承502b、套筒511、筒体503、固定环504、第一端盖505、第二端盖506和磨头507，销轴501的尾端固定有紧固件510，第一轴承502a和第二轴承502b间隔布置并分别套装在销轴501上，套筒511的两端分别抵在第一轴承502a的一端面和第二轴承502b的一端面上并套设在销轴501外壁上，第二轴承502b的另一端面抵在紧固件510的端面上，销轴501上对应第一轴承502a的另一端面的位置设置有轴肩501a，第一轴承502a的另一端面抵在轴肩501a上，筒体503套装在第一轴承502a和第二轴承502b上，固定环504套装在筒体503上并与弹性板4的第二端固定连接，第一端盖505和第二端盖506分别安装在筒体503的两端，第一端盖505上开设有第三通孔508，销轴501的顶端由第三通孔508伸出并与磨头507固定连接。其中，磨头507可以为圆筒形，销轴501可以为实心长轴件，套筒511可以为薄壁类管状件。销轴501的尾端可以设有螺纹，紧固件510可以为紧固螺母，销轴501的尾端设置有螺纹部分的直径小于未设置有螺纹的光杆部分的直径，这减小了紧固件510占用的体积。第二轴承502b抵在紧固件510的端面上，用于固定第二轴承502b的位置，该轴肩501a能够限定第一轴承502a的位置，套筒511、紧固件510和轴肩501a能够共同实现定位第一轴承502a和第二轴承502b的作用。

具体地，固定环504可以为圆柱型，且在固定环504的轴向上可以开设偏心通孔，筒体503插装在该偏心通孔内，偏心通孔使得固定环504的一侧侧壁较厚，在较厚的侧壁上可以设置有安装平台504a，弹性板4布置在该安装平台504a上并通过紧固螺钉11安装在固定环504上，设置偏心通孔能够便于在安装平台504a上开孔用于安装紧固螺钉11，紧固螺钉11可以为两个，并沿弹性板4的轴向布置。

此外，筒体503的两端的内壁上分别设置有内螺纹，第一端盖505和第二端盖506均可以为六角螺母，第一端盖505和第二端盖506与筒体503上均通过螺纹连接，筒体503的两端可以分别抵在第一端盖505和第二端盖506的螺帽上，这样能够将筒体503夹在第一端盖505和第二端盖506之间，避免筒体503移动，第二端盖506的螺纹端可以与紧固件510接触轴承502的一端齐平，这使得轴承502也能够抵在第二端盖506的螺纹端，从而限定轴承502的位置，

在实际使用过程中，可以向筒体503内注入润滑油脂，转动销轴501使油脂能够布满筒体503内的销轴501的外壁，从而润滑销轴501，使销轴501与轴承502之间的转动更灵活轻便。其中，第一端盖505在第三通孔508的孔壁上开设有凹槽512，该凹槽512的截面可以为V型，通过设置凹槽512可以减少第三通孔508与销轴501的接触面，减少销轴501与第三通孔508的磨损，而且，该凹槽512能够减少第一端盖505的重量，同时，该凹槽512能够存储油脂且能够阻止油脂溢出，此外，第三通孔508的内径大于相对应的销轴501的外径，从而避免第三通孔508影响销轴501的运动。

进一步地，该内孔加工装置还可以包括垫片9和螺钉10，销轴501上设置有限位凸台509，磨头507的底面抵在限位凸台509上，垫片9布置在磨头507的顶面上，销轴501的顶端对应垫片9的位置设有螺钉10，该螺钉10通过垫片9将磨头507压紧在限位凸台509上，其中，垫片9可以布置多层，用于提高支撑强度，在本实施例中，该垫片9可以为三层。

具体地，筒体503和固定环504可以通过螺纹连接，固定环504通过紧定螺钉513固定在筒体503上，用于防止筒体503和固定环504转动。此外，紧定螺钉513可以穿过筒体503，油脂可以通过紧定螺钉513注入至筒体503内部。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的内孔加工装置的使用方法：

将连接管1的第一端安装在机床镗杆a，将调整板3固定套装在螺纹杆2的第二端上，并通过两个第二螺母8固定调整板3的位置，调整板3抵在弹性板4上并使弹性板4向外倾斜，启动机床，机床镗杆a带动内孔加工装置进行旋转，通过调整调整板3在螺纹杆2上的位置，可以控制弹性板4的倾斜程度，从而调整磨头组件5与待加工工件b的接触压力，进而实现超精加工，同时，控制弹性板4的倾斜程度的还可以实现不同孔径的待加工工件b的超精加工。

本发明实施例提供的内孔加工装置，通过控制调整板在螺纹杆上的位置，利用弹簧板的弹性形变，使弹性板倾斜的角度发生变化，从而微调磨头组件的加工范围以及磨头组件与待加工工件的接触压力，进而保证了待加工工件具有较高的表面超精精度，且该装置调试过程方便避免了反复组装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内孔加工装置，其特征在于，所述内孔加工装置包括：连接管(1)、螺纹杆(2)、调整板(3)、弹性板(4)和磨头组件(5)，所述连接管(1)的第一端设置有端盖(1a)，所述连接管(1)的第二端设有连接盖(6)，所述螺纹杆(2)的第一端依次穿过所述连接盖(6)和所述端盖(1a)并固定在连接管(1)内，所述调整板(3)固定套装在所述螺纹杆(2)的第二端上，所述弹性板(4)的第一端固定在所述连接管(1)的外壁上，所述磨头组件(5)固定在所述弹性板(4)的第二端上，所述调整板(3)抵在所述弹性板(4)上并使所述弹性板(4)向外倾斜，所述连接管(1)为圆筒形，所述连接盖(6)为与所述连接管(1)的横向尺寸相配合的圆形板，所述连接盖(6)上开设有供所述螺纹杆(2)的第一端穿过的第一通孔，所述第一通孔的中心轴线与所述连接盖(6)的中心轴线重合，所述调整板(3)为直径大于所述连接管(1)直径的圆形板，所述连接盖(6)的侧壁上布置有多个与所述连接盖(6)的中心轴线等距的第一平面(601)，所述第一通孔的中心轴线与所述连接盖(6)的中心轴线重合，所述调整板(3)的侧壁上对应所述第一平面(601)的位置分别布置有第二平面(302)，且所述第二平面(302)与对应的所述第一平面(601)平行，所述调整板(3)上开设有第二通孔(301)，所述调整板(3)通过所述第二通孔(301)固定套装在所述螺纹杆(2)的第二端上，所述第二通孔(301)的中心轴线与所述调整板(3)的中心轴线重合，所述连接管(1)的第二端的侧壁上对应所述第一平面(601)的位置设置有凹台(101)，且所述凹台(101)与对应的所述第一平面(601)平行，所述弹性板(4)的数量与所述凹台(101)的数量一致，每个所述弹性板(4)的第一端固定在对应的所述凹台(101)上。

2.根据权利要求1所述的内孔加工装置，其特征在于，所述调整板(3)为正六边形或正三角形，所述连接盖(6)的侧壁上均匀布置有三个所述第一平面(601)。

3.根据权利要求1所述的内孔加工装置，其特征在于，所述连接盖(6)两侧的所述螺纹杆(2)上分别安装有与所述螺纹杆(2)上的螺纹相配合的第一螺母(7)。

4.根据权利要求1所述的内孔加工装置，其特征在于，所述调整板(3)两侧的所述螺纹杆(2)上分别安装有与所述螺纹杆(2)上的螺纹相配合的第二螺母(8)。

5.根据权利要求1所述的内孔加工装置，其特征在于，所述连接管(1)的第一端设有可与机床镗杆(a)螺纹连接的外螺纹。

6.根据权利要求1所述的内孔加工装置，其特征在于，所述磨头组件(5)包括销轴(501)、第一轴承(502a)、第二轴承(502b)、套筒(511)、筒体(503)、固定环(504)、第一端盖(505)、第二端盖(506)和磨头(507)，所述销轴(501)的尾端固定有紧固件(510)，所述第一轴承(502a)和所述第二轴承(502b)间隔布置并分别套装在所述销轴(501)上，所述套筒(511)的两端分别抵在所述第一轴承(502a)的一端面和所述第二轴承(502b)的一端面上并套设在所述销轴(501)的外壁上，所述第二轴承(502b)的另一端面抵在所述紧固件(510)的端面上，所述销轴(501)上对应所述第一轴承(502a)的另一端面的位置设置有轴肩(501a)，所述第一轴承(502a)的另一端面抵在所述轴肩(501a)上，所述筒体(503)套装在所述第一轴承(502a)和所述第二轴承(502b)上，所述固定环(504)套装在所述筒体(503)上并与所述弹性板(4)的第二端固定连接，所述第一端盖(505)和所述第二端盖(506)分别安装在所述筒体(503)的两端，所述第一端盖(505)上开设有第三通孔(508)，所述销轴(501)的顶端由所述第三通孔(508)伸出并与所述磨头(507)固定连接。

7.根据权利要求6所述的内孔加工装置，其特征在于，所述内孔加工装置还包括垫片(9)和螺钉(10)，所述销轴(501)上设置有限位凸台(509)，所述磨头(507)的底面抵在所述限位凸台(509)上，所述垫片(9)布置在所述磨头(507)的顶面上，所述销轴(501)的顶端对应垫片(9)的位置设有所述螺钉(10)，所述螺钉(10)将所述磨头(507)压紧在所述限位凸台(509)上。

8.根据权利要求6所述的内孔加工装置，其特征在于，所述筒体(503)和所述固定环(504)通过螺纹连接，所述固定环(504)通过紧定螺钉(513)固定在所述筒体(503)上。