CN112975732A - 摇臂钻床用珩磨工装及其珩磨起落架枢轴套内孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇臂钻床用珩磨工装及其珩磨起落架枢轴套内孔的方法，涉及飞机起落架的加工技术领域，其包括珩磨棒，珩磨棒的一端可拆卸连接有钻床刀柄，珩磨棒的另一端设置有胀套，胀套外覆盖有珩磨砂纸，胀套内插接有芯轴，芯轴上设置有能够撑开胀套的变径部，芯轴通过位置调节结构连接于珩磨棒，位置调节结构调节变径部的不同外径胀开胀套。解决了现有技术中飞机起落架上的枢轴套内孔珩磨难度大且成本高的问题。

Description

摇臂钻床用珩磨工装及其珩磨起落架枢轴套内孔的方法

技术领域

本发明涉及飞机起落架加工技术领域，特别是涉及一种摇臂钻床用珩磨工装及其珩磨起落架枢轴套内孔的方法。

背景技术

飞机起落架是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力、承受相应载荷的装置，为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要，起落架的最下端装有充气轮胎，为了缩短着陆滑跑距离，机轮上装有刹车或自动刹车装置，此外起落架还包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。起落架在飞机飞行时需要收到机翼或机身之内，以获得良好的气动性能，而飞机着陆时再将起落架放下。

起落架要实现可收放的功能需要油缸的伸缩以及连杆机构的传动，对于图1中所示的起落架活塞杆，主杆101呈弯折状，在主杆101的一侧和端部分别一体成型有供枢轴穿过的第一枢轴套102和第二枢轴套103。在加工时，对于主杆101的内孔由于为深孔，需要使用珩磨机进行珩磨，但第一枢轴套102和第二枢轴套103与主杆101存在不同的倾斜角度并且第一枢轴套102和第二枢轴套103的在其轴向上的长度几乎与主杆101的宽度相同，使得第一枢轴套102和第二枢轴套103的内孔无法采用珩磨机自带的夹持机构夹持进行珩磨，传统的做法是设计工装进行夹持，但由于第一枢轴套102和第二枢轴套103的倾斜角度不同，加工两个枢轴套需要两套工装，且由于在夹持枢轴套的时候需要避开主杆101使得工装结构复杂，装夹时安装要求高，使得加工成本高且加工效率低。

摇臂钻床用于给工件钻孔，几乎是所有机加工长标配的机床，设计一种工装可以让摇臂钻床珩磨第一枢轴套102和第二枢轴套103的内孔，可节省加工成本，避免购买单价几十万的珩磨机床。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种摇臂钻床用珩磨工装及其珩磨起落架枢轴套内孔的方法，解决了现有技术中飞机起落架上的枢轴套内孔珩磨难度大且成本高的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种摇臂钻床用珩磨工装，其包括珩磨棒，珩磨棒的一端可拆卸连接有钻床刀柄，珩磨棒的另一端设置有胀套，胀套外覆盖有珩磨砂纸，胀套内插接有芯轴，芯轴上设置有能够撑开胀套的变径部，芯轴通过位置调节结构连接于珩磨棒，位置调节结构调节变径部的不同外径胀开胀套。

利用上述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架活塞杆上的枢轴套内孔的方法，其包括：

S1，将主杆固定于摇臂钻床的工件台上，并通过垫块调整枢轴套的方向并找正使枢轴套内孔与摇臂钻床的主轴轴线平行；

S2，按照枢轴套内孔的直径范围和粗糙度要求选择对应型号的珩磨棒和对应粒度的珩磨砂纸，调整位置调节结构使变径部撑开胀套至胀套在固定珩磨砂纸后能够抵紧枢轴套内孔；

S3，将珩磨工装组装后将钻床刀柄插入摇臂钻床的主轴中并固定，控制摇臂使主轴对准枢轴套内孔，控制主轴自转的同时按照预设进给速度往复珩磨枢轴套内孔壁直至珩磨砂纸不再磨削枢轴套内孔后停止；

S4，测量枢轴套内孔内径和粗糙度是否达到设计要求，

若达到设计要求，将活塞杆从工作台上取下进行下一个活塞杆加工；

若未达到设计要求，则选择新的珩磨砂纸，并向上移动芯轴使胀套的外径更大，固定珩磨砂纸后重复步骤S3直至枢轴套内孔达到设计要求。

本发明的有益效果为：本方案中的工装结构简单、制造成本低，将本工装安装于加工厂标配的摇臂钻床上对起落架上的枢轴套内孔进行珩磨，与购买珩磨机相比节省了大量成本。

本工装中的珩磨棒通过在胀套中插入芯轴，通过芯轴上的变径部调节胀套的外径，使每个型号的研磨棒还能够实现5~6毫米范围内的珩磨外径可调，使用更加方便，适用范围更广。

附图说明

图1为背景技术中的待珩磨工件起落架活塞杆的立体图。

图2为摇臂钻床用珩磨工装的立体图。

图3为摇臂钻床用珩磨工装与钻床主轴连接后的轴剖图。

其中，1、珩磨棒；11、胀套；111、轴向切槽；12、U型槽；2、钻床刀柄；21、连接板；22、连接销；3、芯轴；31、变径部；4、位置调节结构；41、插孔；42、插销；43、长条孔；44、第一调节螺母；45、第二调节螺母；46、调节螺纹；47、整圈标识线；5、钻床主轴；10、起落架活塞杆；101、主杆；102、第一枢轴套；103、第二枢轴套。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图2、图3所示，该摇臂钻床用珩磨工装包括珩磨棒1，珩磨棒1的一端可拆卸连接有钻床刀柄2，珩磨棒1的另一端设置有胀套11，胀套11外覆盖有珩磨砂纸，胀套11内插接有芯轴3，芯轴3上设置有能够撑开胀套11的变径部31，芯轴3通过位置调节结构4连接于珩磨棒1，位置调节结构4调节变径部31的不同外径胀开胀套11。

珩磨工装的工作原理为：钻床刀柄2与珩磨棒1可拆卸连接，对于不同型号的起落架上不同大小的枢轴套内孔，选择对应大小的珩磨棒1，与不同大小的珩磨棒1连接的钻床刀柄2均是相同的，珩磨棒1上与钻床刀柄2的连接结构也是相同的，使得同一个钻床刀柄2可以匹配多种型号的珩磨棒1，节省成本，珩磨不同大小的孔只需要更换下方的珩磨棒1，提高了装配效率、保证了装配精度。珩磨棒1通过胀套11外覆盖的珩磨砂纸珩磨工件的内孔壁，珩磨砂纸为粒度满足珩磨要求精度的砂纸，其可以卷成圆筒状套在胀套11外再依靠胀套11胀开后固定。芯轴3为一根实心轴且完全贯穿胀套11，即芯轴3的轴向长度大于胀套11的长度，变径部31固定在芯轴3的一端，使变径部31不同直径处的外壁撑开胀套11可以让胀套11具有不同的外径来珩磨工件的内孔壁，变径部31能够调节的范围通常在5~6毫米内。

胀套11包括圆管状的套体，套体的端部沿圆周开设多个轴向切槽111，轴向切槽111的一端贯穿套体的一端。通过轴向切槽111将套体沿圆周分割成多片，每片的自由端都可以被撑开，使胀套11的外径可调，同时该种结构加工方便。

变径部31固定于芯轴3的一端，变径部31的外径从邻近芯轴3的一端至远离芯轴3的一端逐渐增大，使变径部31呈圆台状，使得与胀套11接触处均为圆形，以保证胀套11在周向上被均匀撑开，有助于提高珩磨孔的圆度。变径部31的轴向长度大于位置调节结构4的调节范围，以防止过度上移芯轴3造成变径部31完全陷入胀套11而导致胀套11与工件接触的端部抵接力虚弱而引起加工缺陷。

位置调节结构4包括沿径向贯穿芯轴3的插孔41，插孔41中插接有插销42，珩磨棒1上加工有供插销42两端穿出并能够沿轴向移动的长条孔43，长条孔43的长度方向平行于芯轴3的轴向。插销42的轴向两侧连接有第一调节螺母44和第二调节螺母45，第一调节螺母44和第二调节螺母45与加工于珩磨棒1上的调节螺纹46连接。第一调节螺母44和第二调节螺母45用于卡住插销42来固定芯轴3在轴向上的位置。需要减小胀套11的外径则需要让芯轴向下移动，则转动第二调节螺母45下移后插销42在重力作用下自动跟随第二调节螺母45下移，调节到位后，通过第一调节螺母44拧紧固定。同理，需要增大胀套11的外径时需要让芯轴3上移，则先旋转第一调节螺母44往上移动到位后，转动第二调节螺母45将插销42推至抵紧第一调节螺母44。

变径部31的外径变化与调节螺纹46的螺距成线性关系，第一调节螺母44、第二调节螺母45和调节螺纹46上设置有整圈标识线47。该线性关系是通过圆台状的变径部31母线与轴线的夹角α来控制，当芯轴3沿轴向移动L，则胀套11的外径D=2Ltanα比如当α=45°，L=0.1mm时，则D=0.2mm。可以让调节螺纹46的螺距为L，转动一圈第一调节螺母44或第二调节螺母45就会让芯轴3刚好移动一个螺距，从而通过控制第一调节螺母44或第二调节螺母45的转动圈数精确控制胀套11被胀开的直径大小。通过第一调节螺母44或第二调节螺母45与调节螺纹46的整圈标识线47是否对齐来清楚判断第一调节螺母44或第二调节螺母45是否转动了整圈，提高胀套11外径调节的准确性。

珩磨棒1的端部加工有U型槽12，钻床刀柄2的端部设置有插入U型槽12的连接板21，U型槽12两侧的挡板可以对连接板21进行限位，连接销22贯穿U型槽12的侧板和连接板21将钻床刀柄2与珩磨棒1连接为一体，拆除连接销22又可将珩磨棒1与钻床刀柄2分开，更换新的珩磨棒1。

利用上述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架活塞杆上的枢轴套内孔的方法，其包括：

S1，将主杆固定于摇臂钻床的工件台上，并通过垫块调整枢轴套的方向并找正使枢轴套内孔与摇臂钻床的主轴轴线平行且同轴度误差不大于0.1mm。

S2，按照枢轴套内孔的直径范围和粗糙度要求选择对应型号的珩磨棒1和对应粒度的珩磨砂纸5，调整位置调节结构4使变径部31撑开胀套11至胀套11在固定珩磨砂纸5后能够抵紧枢轴套内孔。

S3，将珩磨工装组装后将钻床刀柄2插入摇臂钻床的主轴5中并固定，如图3所示，控制摇臂使主轴对准枢轴套内孔，控制主轴自转的同时按照预设进给速度往复珩磨枢轴套内孔壁直至珩磨砂纸5不再磨削枢轴套内孔后停止，预设的进给速度优选为400~600mm/min。

摇臂钻床在钻孔过程中，钻刀的转速和进给速度均可调节。珩磨棒1的转速由摇臂钻床的主轴变速箱调节，工作时，由电磁换向阀控制油缸作往复运动，珩磨行程由钻床的行程开关确定，油缸的往返速度调速阀实现。在钻孔过程中钻刀的转速优选为100~150r/min。

采用自转和轴向同时进给的方式珩磨的好处为：珩磨棒1自转的同时沿着工件内孔轴向往复移动，使得加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且在每一往复行程时间内若珩磨棒1的转数不是整数，两次行程间，珩磨棒1相对于工件在周向错开一定角度，这样的运动使珩磨砂纸上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。并且，珩磨棒1每转一圈，与前一圈的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度，使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀，这样在整个珩磨过程中，工件的孔壁与珩磨砂纸面的每一点相互干涉的机会差不多相等，提高了工件孔的圆度和圆柱度。

上述往复珩磨枢轴套内孔壁的具体方法为：

摇臂钻床主轴自转的同时按照一定的进给速度下降至贯穿枢轴套内孔并到达往复运动的下止点后停止，再控制主轴按照同样的转速和进给速度上升至贯穿枢轴套内孔并到达往复运动的上止点后停止。

每批同型号起落架珩磨前，通过试加工确定往复运动的下止点和上止点位置。具体地，通过多次试件加工，每次珩磨后测量工件孔壁的圆柱度来找到最合适的上止点和下止点，因为实践证明，珩磨头往复运动的上止点偏高和/或下止点偏低时，珩磨后工件孔易出现两端喇叭口的缺陷；反之，珩磨后易出现工件孔的两端尺寸小，中间尺寸大的缺陷。合理调整珩磨棒往复运动时上、下止点的位置，以保证所珩磨孔的锥度在要求的范围内。

S4，测量枢轴套内孔内径和粗糙度是否达到设计要求，

若达到设计要求，将活塞杆从工作台上取下进行下一个活塞杆加工；

若未达到设计要求，则选择新的珩磨砂纸5，并向上移动芯轴3使胀套11的外径更大，固定珩磨砂纸后重复步骤S3直至枢轴套内孔达到设计要求。

Claims (10)

1.一种摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，包括珩磨棒（1），所述珩磨棒（1）的一端可拆卸连接有钻床刀柄（2），所述珩磨棒（1）的另一端设置有胀套（11），所述胀套（11）外覆盖有珩磨砂纸，所述胀套（11）内插接有芯轴（3），所述芯轴（3）上设置有能够撑开所述胀套（11）的变径部（31），所述芯轴（3）通过位置调节结构（4）连接于所述珩磨棒（1），所述位置调节结构（4）调节所述变径部（31）的不同外径胀开所述胀套（11）。

2.根据权利要求1所述的摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，所述胀套（11）包括圆管状的套体，所述套体的端部沿圆周开设多个轴向切槽（111），所述轴向切槽（111）的一端贯穿所述套体的一端。

3.根据权利要求1所述的摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，所述变径部（31）固定于所述芯轴（3）的一端，所述变径部（31）的外径从邻近所述芯轴（3）的一端至远离所述芯轴（3）的一端逐渐增大，所述变径部（31）的轴向长度大于所述位置调节结构（4）的调节范围。

4.根据权利要求1所述的摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，所述位置调节结构（4）包括沿径向贯穿所述芯轴（3）的插孔（41），所述插孔（41）中插接有插销（42），所述珩磨棒（1）上设置有供所述插销（42）两端穿出并能够沿轴向移动的长条孔（43），所述插销（42）的轴向两侧设置有第一调节螺母（44）和第二调节螺母（45），所述第一调节螺母（44）和第二调节螺母（45）与设置于所述珩磨棒（1）上的调节螺纹（46）连接。

5.根据权利要求4所述的摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，所述变径部（31）的外径变化与所述调节螺纹（46）的螺距成线性关系，所述第一调节螺母（44）、第二调节螺母（45）和调节螺纹（46）上设置有整圈标识线（47）。

6.根据权利要求1所述的摇臂钻床用珩磨工装，其特征在于，所述珩磨棒（1）的端部设置有U型槽（12），所述钻床刀柄（2）的端部设置有插入所述U型槽（12）的连接板（21），连接销（22）贯穿所述U型槽（12）的侧板和所述连接板（21）将所述钻床刀柄（2）与所述珩磨棒（1）可拆卸连接。

7.一种利用权利要求1~6任一所述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架枢轴套内孔的方法，其特征在于，包括：

S1，将主杆装夹于摇臂钻床的工件台上，并通过垫块调整枢轴套的方向并找正使枢轴套内孔与摇臂钻床的主轴轴线平行；

S2，按照枢轴套内孔的直径范围和粗糙度要求选择对应型号的珩磨棒（1）和对应粒度的珩磨砂纸（5），调整位置调节结构（4）使变径部（31）撑开胀套（11）至胀套（11）在固定珩磨砂纸（5）后能够抵紧枢轴套内孔；

S3，将珩磨工装组装后将钻床刀柄（2）插入摇臂钻床的主轴中并固定，控制摇臂使主轴对准枢轴套内孔，控制主轴自转的同时按照预设进给速度往复珩磨枢轴套内孔壁直至珩磨砂纸（5）不再磨削枢轴套内孔后停止；

S4，测量枢轴套内孔内径和粗糙度是否达到设计要求，

若达到设计要求，将活塞杆从工作台上取下进行下一个活塞杆加工；

若未达到设计要求，则选择新的珩磨砂纸（5），并向上移动芯轴（3）使胀套（11）的外径更大，固定珩磨砂纸后重复步骤S3直至枢轴套内孔达到设计要求。

8.根据权利要求7所述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架枢轴套内孔的方法，其特征在于，步骤S1中通过找正使枢轴套内孔中心线与摇臂钻床的主轴中心线的同轴度误差不大于0.1mm。

9.根据权利要求7所述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架枢轴套内孔的方法，其特征在于，步骤S3中往复珩磨枢轴套内孔壁的具体方法为：

摇臂钻床主轴自转的同时按照预设进给速度下降至贯穿枢轴套内孔并到达往复运动的下止点后停止，再控制主轴按照同样的转速和进给速度上升至贯穿枢轴套内孔并到达往复运动的上止点后停止。

10.根据权利要求9所述的摇臂钻床用珩磨工装珩磨起落架枢轴套内孔的方法，其特征在于，每批同型号起落架珩磨前，通过试加工确定往复运动的下止点和上止点位置。

Images