CN113618518A - 筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法及专用夹具 - Google Patents

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Abstract

提供一种筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法及专用夹具，包括夹持杆、连接杆和专用磨头，专用磨头下端设有磨头工作端，专用磨头的磨头工作端置于筒体工件径向孔内孔口内侧，专用磨头上端伸出径向孔置于径向孔外孔口外侧且与连接杆下端固定连接，专用磨头上端伸出径向孔的部分上套有弹簧，弹簧的弹力作用使专用磨头的磨头工作端与筒体工件的径向孔内孔口边缘可靠接触，连接杆上端通过十字接头与夹持杆下端连接，夹持杆上端与机床主轴连接，机床主轴带动专用磨头旋转对筒体工件的径向孔内孔口边缘进行磨削。本发明针对筒体零件径向孔内孔口圆角加工问题，解决其无法进行机械加工，及手工加工难度大、效率低、质量差、成本高的问题。

Description

筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法及专用夹具
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法及专用夹具。
背景技术
筒体零件径向孔内孔口处于筒体内部，内孔口圆角，如图7所示，工件(即筒体零件，以下均称其为工件)上的径向孔内孔口有圆角r加工要求。现有的方法中，机床夹持通用刀具无法进入，内孔口圆角的加工只能靠手持电动或风动打磨机(或手持抛光机)进行手工打磨。手工打磨又有两方面的致命问题，一个是对于尺寸不够大的筒体零件，工具难以进入；一个是加工的圆角很不规则，加工难度大，生产效率低。所以，有必要设计一种简单、高效、可靠的加工方法，加工出均匀、规则的内孔口圆角。因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法及专用夹具，本发明针对筒体零件径向孔内孔口圆角加工难的问题，通过设置专用的夹具装置，并结合独特的加工方法，解决其无法进行机械加工，及手工加工难度大、效率低、质量差、成本高的问题，简化加工方法，提高加工效率，结构简单，制造方便。
本发明采用的技术方案：筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法，包括以下步骤：
步骤1)：设计一套包括有夹持杆、十字接头、连接杆、专用磨头、弹簧和挡片的专用夹具，所述专用磨头下端设有磨头工作端；
步骤2)：将专用磨头上端从筒体工件内部通过径向孔穿出且使磨头工作端与筒体工件的径向孔内孔口边缘贴合，专用磨头上端伸出径向孔的部分上套有挡片和弹簧，连接杆下端与专用磨头上端连接，弹簧一端抵靠在与筒体工件外表面上相接触的挡片的上面，弹簧另一端抵靠在连接杆下部的弹簧抵挡圆台上；连接杆上端通过十字接头与夹持杆下端连接；
步骤3)：将筒体工件固定在机床上，保持筒体工件上的径向孔轴线与工作台垂直；将夹持杆的柄部装夹在机床主轴的夹头上，调整机床主轴使之与筒体工件之间保持适当高度以保证专用磨头在弹簧力作用下，在轴向有一定的活动空间，弹簧的弹力作用使专用磨头的磨头工作端与筒体工件的径向孔内孔口边缘可靠接触；
步骤4)：启动机床，机床主轴通过夹持杆、十字接头以及连接杆带动专用磨头旋转，专用磨头的磨头工作端对筒体工件的径向孔内孔口边缘进行磨削，实现对工件内孔口R的加工。
筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，所述专用夹具包括夹持杆、十字接头、连接杆和专用磨头，所述专用磨头下端设有磨头工作端，所述专用磨头的磨头工作端置于筒体工件的径向孔内孔口内侧，所述专用磨头上端伸出径向孔置于径向孔外孔口外侧且与连接杆下端固定连接，所述专用磨头上端伸出径向孔的部分上套有弹簧，所述弹簧的弹力作用使专用磨头的磨头工作端与筒体工件的径向孔内孔口边缘可靠接触，所述连接杆上端通过十字接头与夹持杆下端连接，所述夹持杆上端与机床主轴连接，机床主轴通过夹持杆、十字接头以及连接杆带动专用磨头旋转使磨头工作端对筒体工件的径向孔内孔口边缘进行磨削。
对上述技术方案的进一步限定，所述专用磨头的磨头工作端不是整个回转体，而是回转体中间厚度为H的部分，所述磨头工作端上与筒体工件的径向孔内孔口边缘接触的工作部位为与径向孔内孔口圆角r对应的内圆弧R结构；所述专用磨头的直径d与筒体工件的径向孔为间隙配合。
对上述技术方案的进一步限定，所述专用磨头的磨头工作端的内圆弧R结构表面上喷涂磨粒。
对上述技术方案的进一步限定，所述连接杆下端与专用磨头上端通过螺纹结构固定连接，所述连接杆下端设有外螺纹头，所述专用磨头上端设有内螺纹孔。
对上述技术方案的进一步限定，所述专用磨头上端套有挡片，所述挡片一侧与筒体工件表面抵靠，所述挡片另一侧与弹簧下端面抵靠，所述连接杆下端设有用于弹簧上端面抵靠的弹簧抵挡圆台。
对上述技术方案的进一步限定，所述连接杆上端设有与十字接头下端适配的连接杆凹槽，所述夹持杆下端设有与十字接头上端适配的夹持杆凹槽。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案针对筒体零件径向孔内孔口圆角加工问题，通过设计夹持杆、十字接头、连接杆、专用磨头等组成的专用夹具，结合独特的加工方法，能有效解决筒体工件径向孔内孔口圆角无法进行机械加工，解决手工加工难度大、效率低、质量差、成本高的问题，简化加工方法，提高加工效率，结构简单，制造方便；
2、本方案中在专用磨头上设有弹簧，弹簧能够给专用磨头一个轴向弹力，专用磨头在弹簧力的作用下，其工作部位的内圆弧R结构与工件待加工孔的内孔口边缘可靠接触，在旋转时，能保持磨头工作部位与孔口待加工部位始终接触，从而达到加工目的，加工稳定可靠，保证加工质量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中图1中的B-B向结构示意图；
图3为本发明中专用磨头的结构主视图；
图4为本发明中专用磨头的结构左视图；
图5为本发明中连接杆的结构示意图；
图6为本发明中夹持杆的结构示意图；
图7为本发明中筒体工件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
请参阅图1-6，详述本发明的实施例。
筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法，包括以下步骤：
步骤1)：设计一套包括有夹持杆1、十字接头2、连接杆3、专用磨头4、弹簧5和挡片6的专用夹具，所述专用磨头4下端设有磨头工作端4-1；
步骤2)：将专用磨头4上端从筒体工件7内部通过径向孔7-1穿出且使磨头工作端4-1与筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘贴合，专用磨头4上端伸出径向孔7-1的部分上套有挡片6和弹簧5，连接杆3下端与专用磨头4上端连接，弹簧5一端抵靠在与筒体工件7外表面上相接触的挡片6的上面，弹簧5另一端抵靠在连接杆3下部的弹簧抵挡圆台3-2上；连接杆3上端通过十字接头2与夹持杆1下端连接；
步骤3)：将筒体工件7固定在机床上，保持筒体工件7上的径向孔7-1轴线与工作台垂直；将夹持杆1的柄部装夹在机床主轴的夹头上，调整机床主轴使之与筒体工件7之间保持适当高度以保证专用磨头4在弹簧力作用下，在轴向有一定的活动空间，弹簧5的弹力作用使专用磨头4的磨头工作端4-1与筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘可靠接触；
步骤4)：启动机床，机床主轴通过夹持杆1、十字接头2以及连接杆3带动专用磨头4旋转，专用磨头4的磨头工作端4-1对筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘进行磨削，实现对工件内孔口R的加工。
筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，如图1和2所示，所述专用夹具包括夹持杆1、十字接头2、连接杆3和专用磨头4，所述专用磨头4下端设有磨头工作端4-1，所述专用磨头4的磨头工作端4-1置于筒体工件7径向孔7-1内孔口内侧，所述专用磨头4上端伸出径向孔7-1置于径向孔7-1外孔口外侧且与连接杆3下端固定连接，所述专用磨头4上端伸出径向孔7-1的部分上套有弹簧5，所述弹簧5的弹力作用使专用磨头4的磨头工作端4-1与筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘可靠接触，所述连接杆3上端通过十字接头2与夹持杆1下端连接，所述夹持杆1上端与机床主轴连接，机床主轴通过夹持杆1、十字接头2以及连接杆3带动专用磨头4旋转使磨头工作端4-1对筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘进行磨削。
所述专用磨头4的磨头工作端4-1不是整个回转体，而是回转体中间厚度为H的部分，H的取值相对较小。所述磨头工作端4-1上与筒体工件7的径向孔7-1内孔口边缘接触的工作部位为与径向孔7-1内孔口圆角r对应的内圆弧R结构4-2，如图3和4所示。所述专用磨头4的直径d与筒体工件7上待加工的径向孔7-1的公称尺寸相同或略小，为间隙配合，在加工过程中可作为定位以保证所加工的孔口圆角r的一致性。
优选的，所述专用磨头4的磨头工作端4-1的内圆弧R结构4-2表面上喷涂磨粒，其他部位不得有磨粒存在。
所述连接杆3下端与专用磨头4上端通过螺纹结构固定连接，所述连接杆3下端设有外螺纹头3-1，所述专用磨头4上端设有内螺纹孔4-3。
所述专用磨头4上端套有挡片6，所述挡片6预先套装在专用磨头4的杆上，所述挡片6一侧与筒体工件7表面抵靠，所述挡片6另一侧与弹簧5下端面抵靠，所述连接杆3下端设有用于弹簧5上端面抵靠的弹簧抵挡圆台3-2，所述弹簧抵挡圆台3-2保证安装弹簧5时弹簧端面与圆台端面抵靠。
弹簧5的使用，使连接杆3与专用磨头4连接后，专用磨头4在弹簧力的作用下，专用磨头4的工作部位的内圆弧R结构4-2与筒体工件7上待加工的径向孔7-1的内孔口边缘可靠接触，在旋转时，能保持专用磨头4的工作部位与孔口待加工部位始终接触达到加工目的。
所述连接杆3上端设有与十字接头2下端适配的连接杆凹槽3-3，所述夹持杆1下端设有与十字接头2上端适配的夹持杆凹槽1-1。十字接头2结构与普通联轴器相比，一端或两端的凸台高度相对较高，其所连接的夹持杆1和连接杆3的凹槽深度相对较深，保证工作过程中连接杆3和夹持杆1之间轴向可以相对移动。如前所述，连接杆3与专用磨头4固定，进而，专用磨头4在弹簧力的作用下，其与夹持杆1之间在轴向可以相对移动，采用十字接头2，可以在机床主轴与被加工孔有轻微不同轴的情况时保证专用磨头4顺利旋转，正常加工。
工作时：按图1将专用磨头4从筒体工件7内部经过径向孔7-1穿出，将挡板6套在专用磨头4的杆上与筒体工件7接触抵靠，将弹簧5套在专用磨头4的杆上。连接杆3通过螺纹与专用磨头4连接，在连接杆3与夹持杆1之间通过十字接头2连接(即十字联轴器结构)，将筒体工件7固定在铣床或钻床上，保持筒体工件7上的径向孔7-1轴线与工作台垂直。将钻夹头(机床通用附件)安装于机床(铣床或钻床，下同)主轴上，将夹持杆1的柄部装在钻夹头上。调整主轴使之与筒体工件7之间保持适当高度以保证专用磨头4在弹簧力作用下，在轴向(上下方向)有一定的活动空间。启动机床，主轴带动专用磨头4旋转，专用磨头4的工作部位对工件内孔口进行磨削，实现对工件内孔口R的加工。本发明针对筒体零件径向孔内孔口圆角加工问题，通过设置专用夹具，解决其无法进行机械加工，及手工加工难度大、效率低、质量差、成本高的问题，简化加工方法，提高加工效率，结构简单，制造方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.筒体零件径向孔内孔口圆角加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1)：设计一套包括有夹持杆(1)、十字接头(2)、连接杆(3)、专用磨头(4)、弹簧(5)和挡片(6)的专用夹具，所述专用磨头(4)下端设有磨头工作端(4-1)；
步骤2)：将专用磨头(4)上端从筒体工件(7)内部通过径向孔(7-1)穿出且使磨头工作端(4-1)与筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘贴合，专用磨头(4)上端伸出径向孔(7-1)的部分上套有挡片(6)和弹簧(5)，连接杆(3)下端与专用磨头(4)上端连接，弹簧(5)一端抵靠在与筒体工件(7)外表面上相接触的挡片(6)的上面，弹簧(5)另一端抵靠在连接杆(3)下部的弹簧抵挡圆台(3-2)上；连接杆(3)上端通过十字接头(2)与夹持杆(1)下端连接；
步骤3)：将筒体工件(7)固定在机床上，保持筒体工件(7)上的径向孔(7-1)轴线与工作台垂直；将夹持杆(1)的柄部装夹在机床主轴的夹头上，调整机床主轴使之与筒体工件(7)之间保持适当高度以保证专用磨头(4)在弹簧力作用下，在轴向有一定的活动空间，弹簧(5)的弹力作用使专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)与筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘可靠接触；
步骤4)：启动机床，机床主轴通过夹持杆(1)、十字接头(2)以及连接杆(3)带动专用磨头(4)旋转，专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)对筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘进行磨削，实现对工件内孔口R的加工。
2.根据权利要求1所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述专用夹具包括夹持杆(1)、十字接头(2)、连接杆(3)和专用磨头(4)，所述专用磨头(4)下端设有磨头工作端(4-1)，所述专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)置于筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口内侧，所述专用磨头(4)上端伸出径向孔(7-1)置于径向孔(7-1)外孔口外侧且与连接杆(3)下端固定连接，所述专用磨头(4)上端伸出径向孔(7-1)的部分上套有弹簧(5)，所述弹簧(5)的弹力作用使专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)与筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘可靠接触，所述连接杆(3)上端通过十字接头(2)与夹持杆(1)下端连接，所述夹持杆(1)上端与机床主轴连接，机床主轴通过夹持杆(1)、十字接头(2)以及连接杆(3)带动专用磨头(4)旋转使磨头工作端(4-1)对筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘进行磨削。
3.根据权利要求2所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)不是整个回转体，而是回转体中间厚度为H的部分，所述磨头工作端(4-1)上与筒体工件(7)的径向孔(7-1)内孔口边缘接触的工作部位为与径向孔(7-1)内孔口圆角r对应的内圆弧R结构(4-2)；所述专用磨头(4)的直径d与筒体工件(7)的径向孔(7-1)为间隙配合。
4.根据权利要求3所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述专用磨头(4)的磨头工作端(4-1)的内圆弧R结构(4-2)表面上喷涂磨粒。
5.根据权利要求2所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述连接杆(3)下端与专用磨头(4)上端通过螺纹结构固定连接，所述连接杆(3)下端设有外螺纹头(3-1)，所述专用磨头(4)上端设有内螺纹孔(4-3)。
6.根据权利要求2所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述专用磨头(4)上端套有挡片(6)，所述挡片(6)一侧与筒体工件(7)表面抵靠，所述挡片(6)另一侧与弹簧(5)下端面抵靠，所述连接杆(3)下端设有用于弹簧(5)上端面抵靠的弹簧抵挡圆台(3-2)。
7.根据权利要求2所述的筒体零件径向孔内孔口圆角加工专用夹具，其特征在于：所述连接杆(3)上端设有与十字接头(2)下端适配的连接杆凹槽(3-3)，所述夹持杆(1)下端设有与十字接头(2)上端适配的夹持杆凹槽(1-1)。
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