CN108127485A - 一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备及工艺，设备包括研磨柱塞、连接头、永久磁石、磨料更新通路，所述连接头固定在研磨柱塞末端，用于连接加工主轴，若干个永久磁石与研磨柱塞轴线成一定角度安装在研磨柱塞的外圆周上，该角度与膛线槽的螺旋方向一致，在研磨柱塞的内部设有磨料更新通路向永久磁石输送磨料。本发明基于磁力研磨机理，用于内孔膛线槽光整去除毛刺，解决膛线加工完成后，存在毛刺的工艺问题，研磨后的工件表面精度高，粗糙度明显下降，而且不会改变膛线的形状精度；该设备具有可靠性高、操作方便、通用性强、性价比高等优点。

Description

一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备及工艺
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备及工艺。
背景技术
在军事领域中，枪支弹炮扮演着重要的角色。然而，军事武器的打击准确度和炮弹的射程离不开膛线的加工精度，膛线槽经过加工完成后，膛线槽表面经常存在毛刺、多角形、环形刀痕、斑点等缺陷，其中毛刺对膛线精度影响较大，这严重影响到武器的精准度和杀伤力，所以去除内孔膛线槽的毛刺成为膛线加工的一个重要环节。传统的孔膛线槽光整去毛刺采用的是流体抛光的方法，然而，磨料流设备加工成本昂贵，要求比较高，操作比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备及工艺，基于磁力研磨机理，用于内孔膛线槽光整去除毛刺，解决膛线加工完成后，存在毛刺的工艺问题，研磨后的工件表面精度高，粗糙度明显下降，而且不会改变膛线的形状精度；该设备具有可靠性高、操作方便、通用性强、性价比高等优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，包括研磨柱塞、连接头、永久磁石、磨料更新通路，所述连接头固定在研磨柱塞末端，用于连接加工主轴，若干个永久磁石与研磨柱塞轴线成一定角度安装在研磨柱塞的外圆周上，该角度与膛线槽的螺旋方向一致，在研磨柱塞的内部设有磨料更新通路向永久磁石输送磨料。
在所述研磨柱塞的外圆周上设有若干个定位槽，该定位槽的设置角度与膛线槽的螺旋方向一致，所述永久磁石嵌入在定位槽中，在研磨柱塞的端部设有螺纹孔连通定位槽，通过旋拧紧固螺钉将嵌入在定位槽中永久磁石固定。
所述磨料更新通路包括中心通孔、储油槽、径向深孔，中心通孔的一端通向研磨柱塞的外部并设有旋转接头，在中心通孔的另一端设有环形储油槽，储油槽与若干个径向深孔连通，径向深孔设置在永久磁石安装位置的前端。
还包括导向铜条，在所述研磨柱塞的外圆周上还设有若干个轴向矩形槽，导向铜条安装在矩形槽中。
一种进行内孔膛线槽光整去毛刺的工艺，连接头连接加工主轴，将装有永久磁石的研磨柱塞沿着膛线槽的螺旋方向旋入弹膛；磨料和研磨液经过混合后，通过输送泵将磨料送至研磨柱塞的中心通孔中，磨料通过储油槽和径向深孔被输送至永久磁石的前部，配合永久磁石对膛线槽进行研磨。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)利用磁力研磨原理，根据膛线槽的形状特点，采用仿型磁极，通过永久磁石产生的磁场束缚磁性磨料，由专用膛线加工设备带动永久磁石沿膛线轨迹转动，则磨料对膛线槽的底面和两个侧面进行挤压、滑磨等，最终实现了毛刺去除，并降低了这三个面的表面粗糙度。另外因磁力研磨加工特性，其对工件表面产生压应力，有利于抑制裂纹生长，可以提高工件表面的疲劳强度和使用寿命。
2)采用研磨磁极个数为偶数，磁极两两之间形成闭合的磁场回路，增大了研磨区域的磁场力，使得磁极对磨料的吸附力更大，参与磨削的磨料更多。
3)磁极排布的倾斜角度能够保证在研磨过程中，磁极与膛线槽始终保持平行状态，保证了磨料对膛线槽两侧及地面研磨压力均衡。
4)利用磁力研磨原理，通过永久磁石吸附磨料，更换磨料的类型即可完成不同要求的加工质量。
5)本发明设计的磨料自动更新通路，在研磨过程中可以定时、定量更换磨料，保证了磨料对膛线槽的研磨效率。
附图说明
图1是内孔膛线槽光整去毛刺工艺示意图；
图2是一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备整体示意图；
图3是永久磁石定位示意图；
图4是磨料更新通路示意图(一)；
图5是磨料更新通路示意图(二)；
图6是永久磁石与膛线槽的相对关系示意图。
图中：1-连接头；2-永久磁石；3-紧固螺钉；4-径向深孔；5-研磨柱塞；6-导向铜条；7-旋转接头；8-工件；9-储油槽；10-中心通孔；11-定位槽；12-研磨间隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
如图1-图6所示，一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，包括研磨柱塞5、连接头1、永久磁石2、磨料更新通路，所述连接头1固定在研磨柱塞5末端，用于连接加工主轴，若干个永久磁石2与研磨柱塞5轴线成一定角度安装在研磨柱塞5的外圆周上，该角度与膛线槽的螺旋方向一致，在研磨柱塞5的内部设有磨料更新通路向永久磁石2输送磨料。
在所述研磨柱塞5的外圆周上设有若干个定位槽11，该定位槽11的设置角度与膛线槽的螺旋方向一致，所述永久磁石2嵌入在定位槽11中，在研磨柱塞5的端部设有螺纹孔连通定位槽11，通过旋拧紧固螺钉3将嵌入在定位槽11中的永久磁石2固定。
所述磨料更新通路包括中心通孔10、储油槽9、径向深孔4，中心通孔10的一端通向研磨柱塞5的外部并设有旋转接头7，在中心通孔10的另一端设有环形储油槽9，储油槽9与若干个径向深孔4连通，径向深孔4设置在永久磁石2安装位置的前端。
还包括导向铜条6，在所述研磨柱塞5的外圆周上还设有若干个轴向矩形槽，导向铜条6安装在矩形槽中。
一种进行内孔膛线槽光整去毛刺的工艺，连接头1连接加工主轴，将装有永久磁石2的研磨柱塞5沿着膛线槽的螺旋方向旋入弹膛；磨料和研磨液经过混合后，通过输送泵按照定量、定时的原则将磨料送至研磨柱塞5的中心通孔10中，磨料通过储油槽10和径向深孔4被输送至永久磁石2的前部，配合永久磁石2对膛线槽进行研磨。还可以补充因离心力等因素导致的磨料损失。
本发明在研磨柱塞5上安装永久磁石2，永久磁石2利用研磨柱塞5上的定位槽11进行定位，为了防止永久磁石2脱落，在研磨柱塞5的侧面有紧固螺钉3进行加固。永久磁石2的排列为圆周均布n个，则一次可以对n个均布膛线槽进行同步光整。永久磁石2的尺寸小于膛线槽，可以置于膛线槽内，并不会与底面和两个侧面相接触，而且与底面和膛线槽的两个侧面保持一定的间隙。永久磁石2与膛线槽相互配合，永久磁石2与膛线槽的底面及两侧保持相同的研磨间隙12，磨料对膛线槽研磨更加均匀，保持研磨压力大小一致。
研磨柱塞5上开有磨料出口(径向深孔4)，不断更新参与研磨的磨料，旋转接头7通过输料管道连接磨料供应装置，磨料进入中心通孔10，最后进入径向深孔4到达永久磁石2的前端，最终磨料吸附在永久磁石2表面，对膛线槽进行磁力研磨使膛线槽表面的毛刺得到有效去除。
研磨柱塞5的直径小于工件8的内径。在研磨柱塞5上开有12个轴向矩形槽，其内装有导向铜条6，导向铜条6的外径与工件8内径相等，用于保证研磨柱塞5与工件8内孔的同轴度。当导向铜条6磨损后，可以直接更换导向铜条6，即可比较方便的提高精度。
径向深孔4设置在定位槽11的前方，磨料可以直接被输送至永久磁石2的前部，可以补充因离心力等因素导致的磨料损失。磨粒定时的更新保证了磨粒对膛线槽的研磨质量和研磨效率。
本发明中“前”所表示的方向是指研磨柱塞5向工件8中的给进方向。
实施例1：
用于内孔膛线槽光整去毛刺设备的具体结构如下：研磨柱塞5通过连接头1与加工主轴相连接，在研磨柱塞5上安装永久磁石2，永久磁石2利用研磨柱塞5上的定位槽11进行定位，为了防止永久磁石2脱落，在研磨柱塞5的端面有紧固螺钉3进行加固。永久磁石2的排列为圆周均布4个，则一次可以对4个均布膛线槽进行同步光整；永久磁石2与研磨柱塞轴线成一定角度安装，该角度与膛线的螺旋方向一致。首先导向铜条6的安装，在研磨柱塞5上开有轴向矩形槽，其内装有12条导向铜条6，导向铜条6的外径与弹膛内径相等，用于保证研磨柱塞5与弹膛内孔的同轴度。永久磁石2在研磨柱塞5的带动下进入工件8。
在研磨柱塞5的中心，钻有中心通孔10，中心通孔10的前端与旋转接头7连接，磨料和研磨液经过混合后，输送泵按照定量、定时的原则将磨料送至研磨柱塞5中心，而永久磁石2的前部有径向深孔4与研磨柱塞4中心通孔10相连通，则磨料可以直接被输送至永久磁石2的前部，可以补充因离心力等因素导致的磨料损失。永久磁石2与待加工的膛线槽保持合理的间隙，永久磁石2束缚了很多磨料，磨料与膛线槽槽底面和两个侧面之间产生了相对运动，从而实现了对工件膛线槽的光整和毛刺去除。
本实例中加工的膛线缠距为240mm，膛线4条，右旋，研磨柱塞5轴向移动速度5cm/s，所用的磨料成分为Al2O3和Fe的烧结磨料，磨料中加入油性研磨液。磨料直径大小为60目，永久磁石2的排列为圆周均布4个，则一次可以对4个均布膛线槽进行同步光整；永久磁石2与膛线槽之间的间隙为6mm，膛线槽表面质量得到极大提高。
实施例2：
用于内孔膛线槽光整去毛刺设备的具体结构如下：研磨柱塞5通过连接头1与加工主轴相连接，在研磨柱塞5上安装永久磁石2，永久磁石2利用研磨柱塞5上的定位槽11进行定位，为了防止永久磁石2脱落，在研磨柱塞5的侧面有紧固螺钉3进行加固。永久磁石2的排列为圆周均布6个，则一次可以对6个均布膛线槽进行同步光整；永久磁石2与研磨柱塞5轴线成一定角度安装，该角度与膛线的螺旋方向一致。首先导向铜条6的安装，在研磨柱塞5上开有轴向矩形槽，其内装有12条导向铜条6，导向铜条6的外径与弹膛内径相等，用于保证研磨柱塞5与弹膛内孔的同轴度。当导向铜条6磨损后，可以直接更换5。永久磁石2在研磨柱塞5的带动下进入工件。
在研磨柱塞5的中心，钻有中心通孔10，中心通孔10的前端与旋转接头7连接，磨料和研磨液经过混合后，输送泵按照定量、定时的原则将磨料送至研磨柱塞5中心，而永久磁石2的前部有径向深孔4与研磨柱塞中心孔5相连，则磨料可以直接被输送至永久磁石2的前部，可以补充因离心力等因素导致的磨料损失。永久磁石2与待加工的膛线槽保持合理的间隙，永久磁石2束缚了很多磨料，磨料与膛线槽槽底面和两个侧面之间产生了相对运动，从而实现了对工件膛线槽的光整和毛刺去除。
本实例中加工的膛线缠距为372mm，膛线6条，右旋，研磨柱塞轴向移动速度4.6cm/s，所用的磨料成分为Al2O3和Fe的烧结磨料，磨料中加入油性研磨液。磨料直径大小为80目，永久磁石2的排列为圆周均布6个，则一次可以对6个均布膛线槽进行同步光整；永久磁石与膛线槽之间的间隙为4mm。
实施例3：
本实施例所用设备其结构原理同实施例2，所加工的膛线缠距为305mm，膛线6条，右旋，研磨柱塞轴向移动速度4.3cm/s，所用的磨料成分为Al2O3和Fe的烧结磨料，磨料中加入油性研磨液。磨料直径大小为100目，实现对膛线槽的精磨；永久磁石的排列为圆周均布6个，则一次可以对6个均布膛线槽进行同步光整；永久磁石与膛线槽之间的间隙为3mm，膛线槽表面质量得到极大提高，粗糙度明显下降，显微镜下表面形貌得到极大改善。

Claims (5)

1.一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，其特征在于，包括研磨柱塞、连接头、永久磁石、磨料更新通路，所述连接头固定在研磨柱塞末端，用于连接加工主轴，若干个永久磁石与研磨柱塞轴线成一定角度安装在研磨柱塞的外圆周上，该角度与膛线槽的螺旋方向一致，在研磨柱塞的内部设有磨料更新通路向永久磁石输送磨料。
2.根据权利要求1所述的一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，其特征在于，在所述研磨柱塞的外圆周上设有若干个定位槽，该定位槽的设置角度与膛线槽的螺旋方向一致，所述永久磁石嵌入在定位槽中，在研磨柱塞的端部设有螺纹孔连通定位槽，通过旋拧紧固螺钉将嵌入在定位槽中永久磁石固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，其特征在于，所述磨料更新通路包括中心通孔、储油槽、径向深孔，中心通孔的一端通向研磨柱塞的外部并设有旋转接头，在中心通孔的另一端设有环形储油槽，储油槽与若干个径向深孔连通，径向深孔设置在永久磁石安装位置的前端。
4.根据权利要求1所述的一种用于内孔膛线槽光整去毛刺的设备，其特征在于，还包括导向铜条，在所述研磨柱塞的外圆周上还设有若干个轴向矩形槽，导向铜条安装在矩形槽中。
5.一种采用如权利要求1-5其中任意一项所述的设备进行内孔膛线槽光整去毛刺的工艺，其特征在于，连接头连接加工主轴，将装有永久磁石的研磨柱塞沿着膛线槽的螺旋方向旋入弹膛；磨料和研磨液经过混合后，通过输送泵将磨料送至研磨柱塞的中心通孔中，磨料通过储油槽和径向深孔被输送至永久磁石的前部，配合永久磁石对膛线槽进行研磨。
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