CN108436751A - 管件内孔立式精磨装置 - Google Patents
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Abstract
管件内孔立式精磨装置，包括底座，底座上设置有垂直升降机构和位于垂直升降前侧的支架，垂直升降机构的上端沿前后水平方向固定设置有位于支架正上方的悬臂梁，悬臂梁前侧的顶部固定设置有变频磨削电机，变频磨削电机的主轴垂直向下设置并同轴向连接有一个电磁调节式精磨轮，支架上设置有工作台，工作台上设置有用于夹持管件外壁的夹具。本发明采用管件被夹持不动，磨削工具垂直往复移动的磨削方式进行精磨。并利用电磁力使珩磨砂条垂直压在被磨削的管件内孔表面上，珩磨砂条对被磨削内孔的正压力大小取决于通入线圈的电流大小，且可无级调节磨削力，也提高了珩磨精度和珩磨效率。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种管件内孔立式精磨装置。
背景技术
管件（比如液压缸或气缸的缸体）的内孔的精度要求较高，在加工管件内孔时，精磨是必不可少的一道工序，精磨中所使用的精磨工具有很多种，其精磨原理一般都是采用机械力使珩磨砂条作用于管件的内孔表面，精磨时磨削力不易调节，直接影响管件内孔的加工质量和加工效率。另外，现有磨削作业一般是被夹持的管件移动，磨削工具只转动不移动。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种磨削力可调、珩磨精度高、珩磨效率高、管件固定不动、磨削工具既转动又轴向移动的管件内孔立式精磨装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：管件内孔立式精磨装置，包括底座，底座上设置有垂直升降机构和位于垂直升降前侧的支架，垂直升降机构的上端沿前后水平方向固定设置有位于支架正上方的悬臂梁，悬臂梁前侧的顶部固定设置有变频磨削电机，变频磨削电机的主轴垂直向下设置并同轴向连接有一个电磁调节式精磨轮，支架上设置有工作台，工作台上设置有用于夹持管件外壁的夹具。
电磁调节式精磨轮包括中心线沿垂直方向设置的安装体，安装体外形呈圆柱形，安装体外圆周面上沿轴向设置若干条矩形槽，若干条矩形槽沿圆周方向均匀布置，安装体的每个矩形槽内均设置有可沿安装体半径方向滑动的导磁体，安装体的下端面和上端面分别连接有下端盖和上端盖；
安装体和上端盖内沿中心线方向对应设置有通孔，安装体上在各矩形槽的中部沿径方向设置有与通孔相通的穿线孔；导磁体包括磁钢体、线圈和珩磨砂条，磁钢体呈左右两端头大中间为杆状的哑铃结构，线圈缠绕在磁钢体的中间的杆状部分；磁钢体左右两端头的外表面设置有凹槽，珩磨砂条安装在凹槽内并通过树脂胶与磁钢体固接，磁钢体的下端面和上端面的内侧均设置有行程限位凸台，下端盖的右侧面和上端盖的左侧面上均沿径向方向设置有与行程限位凸台相配合的限位槽。
安装体、下端盖和上端盖均采用非导磁材料制成，每个限位槽均为矩形结构，下端盖和上端盖分别通过若干个紧固螺栓与安装体的下端部和上端部固定连接，上端盖的上端同轴向设置有空心筒，空心筒上端通过第一联轴器与变频磨削电机的主轴下端连接，变频磨削电机的主轴为空心结构，变频磨削电机的主轴内部、空心筒内部与通孔对应连通，线圈连接有依次沿穿线孔、通孔、空心筒和变频磨削电机的主轴向外连接电源的导线。
磁钢体左右两端的横断面为矩形，中部杆状部分的横断面为矩形或圆形。
珩磨砂条的长度方向平行于安装体的中心线。
导磁体的个数取决于被珩磨内孔的大小；被珩磨内孔的孔径越大，导磁体个数越多，导磁体的个数至少为2个。
垂直升降机构包括底板、外方管、内方管和电机减速机，底板通过连接螺栓固定安装在底座上，外方管和内方管均沿垂直方向设置，外方管下端固定连接在底板上，外方管下部外侧均与底板上表面之间设置有下加强筋板，外方管的下部后侧设置有安装孔，电机减速机穿过安装孔设置在外方管内的底板上，内方管上端与悬臂梁后端底部固定连接，内方管上部前侧与悬臂梁底部之间设置有上加强筋板，内方管下部滑动插设在外方管内，内方管的外侧边长等于外方管的内孔边长，内方管内部固定设置有连接块，连接块内开设有上下通透的螺纹孔，电机减速机的主轴上端通过第二联轴器同轴向传动连接有一根丝杠，丝杠自下而上穿过螺纹孔并与连接块螺纹连接。
丝杠上端固定设置有连接架，连接架的四周分别转动连接有一个滚轮，每个滚轮均对应与内方管的内壁一侧滚动连接。
外方管顶部外侧设置有罩在内方管和外方管外部的柔性挡尘套。
采用上述技术方案，本发明的磨削过程及原理为：将圆筒形的管件放置并夹持在工作台上的夹具内，确保管件的内孔中心线与安装体的中心线重合，启动变频磨削电机和电机减速机，变频磨削电机带动电磁调节式精磨轮高速旋转，电机减速机驱动丝杠转动，与丝杠螺纹连接的连接块就带动内方管向下移动，固定连接在内方管上端的悬臂梁也跟随着向下移动，悬臂梁右侧的变频磨削电机和电磁调节式精磨轮也向下移动，当电磁调节式精磨轮进入到管件的内孔后，对缠绕到磁钢体上的线圈通电，导磁体的磁钢体产生磁场，由于被加工的工件为磁性材料制成，导磁体与被加工工件之间产生吸引力，在磁力的作用下，导磁体在安装体的矩形槽内沿安装体的径向向外滑动，紧压向被磨削工件的内孔表面，磁钢体与被磨削的工件构成闭合磁路，通过改变通入线圈的电流大小，从而改变导磁体对被磨削工件的内孔表面的正压力的大小，实现磨削力的无级调节；电机减速机正转和反转，使电磁调节式精磨轮在管件的内孔内上下移动，对管件的内孔进行精磨。
下端盖和上端盖分别通过螺栓与安装体固定连接，这样便于分体制造各个构件并且方便安装和拆卸。限位槽起到限定导磁体沿径向方向移动的作用，也限定了珩磨砂条的回转半径（最大磨削半径）。
由于丝杆长度较长，为了确保丝杆在转动时不偏摆，在丝杆的上端设置连接架，连接架上设置四个滚轮，四个滚轮与内方管的内壁四侧面滚动配合，这样就限定了丝杆在转动时保持同轴度。
由于内方管的外壁与外方管的内壁滑动连接，为了避免粉尘由外方管上端口处进入，而影响到内方管与外方管之间的良好的滑动配合，特地在外方管顶部外侧设置有罩在内方管和外方管外部的柔性挡尘套。
综上所述，本发明采用管件被夹持不动，磨削工具垂直往复移动的磨削方式进行精磨。并利用电磁力使珩磨砂条垂直压在被磨削的管件内孔表面上，珩磨砂条对被磨削内孔的正压力大小取决于通入线圈的电流大小，且可无级调节磨削力，也提高了珩磨精度和珩磨效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本图1中电磁调节式精磨轮沿轴向方向的剖视结构示意图；
图3是图2中的A-A剖面示意图；
图4是图2中安装体的立体结构示意图；
图5是图2中磁钢体的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1-图5所示，本发明的管件内孔立式精磨装置，包括底座17，底座17上设置有垂直升降机构和位于垂直升降前侧的支架18，垂直升降机构的上端沿前后水平方向固定设置有位于支架18正上方的悬臂梁19，悬臂梁19前侧的顶部固定设置有变频磨削电机20，变频磨削电机20的主轴垂直向下设置并同轴向连接有一个电磁调节式精磨轮21，支架18上设置有工作台22，工作台22上设置有用于夹持管件23外壁的夹具24。
电磁调节式精磨轮21包括中心线沿垂直方向设置的安装体1，安装体1外形呈圆柱形，安装体1外圆周面上沿轴向设置若干条矩形槽2，若干条矩形槽2沿圆周方向均匀布置，安装体1的每个矩形槽2内均设置有可沿安装体1半径方向滑动的导磁体，安装体1的下端面和上端面分别连接有下端盖4和上端盖5；
安装体1和上端盖5内沿中心线方向对应设置有通孔6，安装体1上在各矩形槽2的中部沿径方向设置有与通孔6相通的穿线孔7；导磁体包括磁钢体8、线圈9和珩磨砂条10，磁钢体8呈左右两端头大中间为杆状的哑铃结构，线圈9缠绕在磁钢体8的中间的杆状部分；磁钢体8左右两端头的外表面设置有凹槽11，珩磨砂条10安装在凹槽11内并通过树脂胶与磁钢体8固接，磁钢体8的下端面和上端面的内侧均设置有行程限位凸台12，下端盖4的右侧面和上端盖5的左侧面上均沿径向方向设置有与行程限位凸台12相配合的限位槽13。
安装体1、下端盖4和上端盖5均采用非导磁材料制成，每个限位槽13均为矩形结构，下端盖4和上端盖5分别通过若干个紧固螺栓14与安装体1的下端部和上端部固定连接，上端盖5的上端同轴向设置有空心筒15，空心筒15上端通过第一联轴器3与变频磨削电机20的主轴下端连接，变频磨削电机20的主轴为空心结构，变频磨削电机20的主轴内部、空心筒15内部与通孔6对应连通，线圈9连接有依次沿穿线孔7、通孔6、空心筒15和变频磨削电机20的主轴向外连接电源的导线16。
磁钢体8左右两端的横断面为矩形，中部杆状部分的横断面为矩形或圆形。
珩磨砂条10的长度方向平行于安装体1的中心线。
导磁体的个数取决于被珩磨内孔的大小；被珩磨内孔的孔径越大，导磁体个数越多，导磁体的个数至少为2个。
垂直升降机构包括底板25、外方管26、内方管27和电机减速机28，底板25通过连接螺栓29固定安装在底座17上，外方管26和内方管27均沿垂直方向设置，外方管26下端固定连接在底板25上，外方管26下部外侧均与底板25上表面之间设置有下加强筋板30，外方管26的下部后侧设置有安装孔31，电机减速机28穿过安装孔31设置在外方管26内的底板25上，内方管27上端与悬臂梁19后端底部固定连接，内方管27上部前侧与悬臂梁19底部之间设置有上加强筋板32，内方管27下部滑动插设在外方管26内，内方管27的外侧边长等于外方管26的内孔边长，内方管27内部固定设置有连接块33，连接块33内开设有上下通透的螺纹孔，电机减速机28的主轴上端通过第二联轴器34同轴向传动连接有一根丝杠34，丝杠34自下而上穿过螺纹孔并与连接块33螺纹连接。
丝杠34上端固定设置有连接架35，连接架35的四周分别转动连接有一个滚轮36，每个滚轮36均对应与内方管27的内壁一侧滚动连接。
外方管26顶部外侧设置有罩在内方管27和外方管26外部的柔性挡尘套37。
本发明的磨削过程及原理为：将圆筒形的管件23放置并夹持在工作台22上的夹具24内，确保管件23的内孔中心线与安装体1的中心线重合，启动变频磨削电机20和电机减速机28，变频磨削电机20带动电磁调节式精磨轮21高速旋转，电机减速机28驱动丝杠34转动，与丝杠34螺纹连接的连接块33就带动内方管27向下移动，固定连接在内方管27上端的悬臂梁19也跟随着向下移动，悬臂梁19右侧的变频磨削电机20和电磁调节式精磨轮21也向下移动，当电磁调节式精磨轮21进入到管件23的内孔后，对缠绕到磁钢体8上的线圈9通电，导磁体的磁钢体8产生磁场，由于被加工的工件为磁性材料制成，导磁体与被加工工件之间产生吸引力，在磁力的作用下，导磁体在安装体1的矩形槽2内沿安装体1的径向向外滑动，紧压向被磨削工件的内孔表面，磁钢体8与被磨削的工件构成闭合磁路，通过改变通入线圈9的电流大小，从而改变导磁体对被磨削工件的内孔表面的正压力的大小，实现磨削力的无级调节；电机减速机28正转和反转，使电磁调节式精磨轮21在管件23的内孔内上下移动，对管件23的内孔进行精磨。
下端盖4和上端盖5分别通过螺栓与安装体1固定连接，这样便于分体制造各个构件并且方便安装和拆卸。限位槽13起到限定导磁体沿径向方向移动的作用，也限定了珩磨砂条10的回转半径（最大磨削半径）。
由于丝杆长度较长，为了确保丝杆在转动时不偏摆，在丝杆的上端设置连接架35，连接架35上设置四个滚轮36，四个滚轮36与内方管27的内壁四侧面滚动配合，这样就限定了丝杆在转动时保持同轴度。
由于内方管27的外壁与外方管26的内壁滑动连接，为了避免粉尘由外方管26上端口处进入，而影响到内方管27与外方管26之间的良好的滑动配合，特地在外方管26顶部外侧设置有罩在内方管27和外方管26外部的柔性挡尘套37。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.管件内孔立式精磨装置，其特征在于：包括底座，底座上设置有垂直升降机构和位于垂直升降前侧的支架，垂直升降机构的上端沿前后水平方向固定设置有位于支架正上方的悬臂梁，悬臂梁前侧的顶部固定设置有变频磨削电机，变频磨削电机的主轴垂直向下设置并同轴向连接有一个电磁调节式精磨轮，支架上设置有工作台，工作台上设置有用于夹持管件外壁的夹具。
2.根据权利要求1所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：电磁调节式精磨轮包括中心线沿垂直方向设置的安装体，安装体外形呈圆柱形，安装体外圆周面上沿轴向设置若干条矩形槽，若干条矩形槽沿圆周方向均匀布置，安装体的每个矩形槽内均设置有可沿安装体半径方向滑动的导磁体，安装体的下端面和上端面分别连接有下端盖和上端盖；
安装体和上端盖内沿中心线方向对应设置有通孔，安装体上在各矩形槽的中部沿径方向设置有与通孔相通的穿线孔；导磁体包括磁钢体、线圈和珩磨砂条，磁钢体呈左右两端头大中间为杆状的哑铃结构，线圈缠绕在磁钢体的中间的杆状部分；磁钢体左右两端头的外表面设置有凹槽，珩磨砂条安装在凹槽内并通过树脂胶与磁钢体固接，磁钢体的下端面和上端面的内侧均设置有行程限位凸台，下端盖的右侧面和上端盖的左侧面上均沿径向方向设置有与行程限位凸台相配合的限位槽。
3.根据权利要求2所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：安装体、下端盖和上端盖均采用非导磁材料制成，每个限位槽均为矩形结构，下端盖和上端盖分别通过若干个紧固螺栓与安装体的下端部和上端部固定连接，上端盖的上端同轴向设置有空心筒，空心筒上端通过第一联轴器与变频磨削电机的主轴下端连接，变频磨削电机的主轴为空心结构，变频磨削电机的主轴内部、空心筒内部与通孔对应连通，线圈连接有依次沿穿线孔、通孔、空心筒和变频磨削电机的主轴向外连接电源的导线。
4.根据权利要求2所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：磁钢体左右两端的横断面为矩形，中部杆状部分的横断面为矩形或圆形。
5.根据权利要求2所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：珩磨砂条的长度方向平行于安装体的中心线。
6.根据权利要求2所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：导磁体的个数取决于被珩磨内孔的大小；被珩磨内孔的孔径越大，导磁体个数越多，导磁体的个数至少为2个。
7.根据权利要求1所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：垂直升降机构包括底板、外方管、内方管和电机减速机，底板通过连接螺栓固定安装在底座上，外方管和内方管均沿垂直方向设置，外方管下端固定连接在底板上，外方管下部外侧均与底板上表面之间设置有下加强筋板，外方管的下部后侧设置有安装孔，电机减速机穿过安装孔设置在外方管内的底板上，内方管上端与悬臂梁后端底部固定连接，内方管上部前侧与悬臂梁底部之间设置有上加强筋板，内方管下部滑动插设在外方管内，内方管的外侧边长等于外方管的内孔边长，内方管内部固定设置有连接块，连接块内开设有上下通透的螺纹孔，电机减速机的主轴上端通过第二联轴器同轴向传动连接有一根丝杠，丝杠自下而上穿过螺纹孔并与连接块螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：丝杠上端固定设置有连接架，连接架的四周分别转动连接有一个滚轮，每个滚轮均对应与内方管的内壁一侧滚动连接。
9.根据权利要求7所述的管件内孔立式精磨装置，其特征在于：外方管顶部外侧设置有罩在内方管和外方管外部的柔性挡尘套。
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