CN115026729A - 一种用于规圆精修珩磨头的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于规圆精修珩磨头的加工方法，涉及珩磨加工领域。该用于规圆精修珩磨头的加工方法包括：步骤一、制作带有模拟孔的样件，在模拟孔的孔壁上涂覆磨料涂层；步骤二、加工模拟孔，使模拟孔的圆柱度、直径达到加工要求，并确保磨料涂层完整覆盖模拟孔的孔壁；步骤三、组装珩磨头本体、涨芯、支架和砂条，形成待加工的珩磨头，并将待加工的珩磨头安装于珩磨机主轴上；步骤四、设置珩磨机的各项参数，模拟正常工件的加工状态，启动珩磨机开始调试加工样件；步骤五、调试加工结束后，检查珩磨头的所有砂条，确认砂条接触面积与砂条表面积的比例是否达标；若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达标，则继续调试加工珩磨头，直至达标。

Description

一种用于规圆精修珩磨头的加工方法

技术领域

本发明涉及珩磨加工技术领域，特别是涉及一种用于规圆精修珩磨头的加工方法。

背景技术

在发动机制造中，需要运用珩磨工艺对气缸孔进行精加工。珩磨头上组装有砂条、支架及涨芯等，先对珩磨头新砂条规圆修磨后，才能上机装刀以珩磨加工缸孔。

由于受到珩磨头的制造精度、修磨设备的加工精度、修磨工艺水平以及修磨后重新装配精度的影响，新规圆修磨的珩磨头存在整体原跳、圆柱度较差的情况。前期珩磨加工缸孔时，新砂条容易不完全接触缸孔表面，砂条接触面积未达到砂条表面积的设定比例时，无法起到准确珩磨缸孔的作用。而前期调试加工的缸孔有椭圆或有锥度、表面纹路不均匀的情况，需要不断调试加工较多工件，以提高珩磨头砂条的接触面积占比，最后使珩磨加工缸孔合格稳定。但是，实际每珩磨加工一件工件，珩磨头砂条的磨损量很小，约为0.0002mm，前期需加工几十甚至上百件后，珩磨头加工的缸孔表面质量才能进入稳定状态。

综上所述，对新规圆修磨的珩磨头进行前期调试加工时，为了使新砂条能达到正式加工条件，调试加工过程中会消耗大量的工件，修磨新砂条的工作效率低，难以高效地规圆精修珩磨头并使其快速达到稳定的加工状态。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于规圆精修珩磨头的加工方法，以解决现有调试加工过程中会消耗大量的工件，修磨新砂条的工作效率低，难以高效地规圆精修珩磨头并使其快速达到稳定的加工状态的问题。

本发明的用于规圆精修珩磨头的加工方法的技术方案为：

用于规圆精修珩磨头的加工方法包括以下步骤：

步骤一、制作带有模拟孔的样件，在所述模拟孔的孔壁上涂覆磨料涂层；

步骤二、加工所述模拟孔，使所述模拟孔的圆柱度、直径达到加工要求，并确保所述磨料涂层完整覆盖所述模拟孔的孔壁；

步骤三、组装珩磨头本体、涨芯、支架和砂条，形成待加工的珩磨头，并将待加工的珩磨头安装于珩磨机主轴上；

步骤四、设置珩磨机的各项参数，模拟正常工件的加工状态，启动珩磨机开始调试加工样件；

步骤五、调试加工结束后，检查珩磨头的所有砂条，确认砂条接触面积与砂条表面积的比例是否达标；

若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达标，则继续调试加工珩磨头，直至达标。

作为进一步的优选方案，在步骤一中，涂覆所述磨料涂层前的模拟孔尺寸大于正常工件的缸孔尺寸，涂覆所述磨料涂层后的模拟孔尺寸小于正常工件的缸孔尺寸，以使所述模拟孔的磨料涂层具有加工余量。

作为进一步的优选方案，在步骤一中，将磨粒与结合剂的混合物均匀喷涂在所述模拟孔的孔壁形成所述磨料涂层。

作为进一步的优选方案，在步骤二中，加工所述模拟孔达到精镗要求，使所述磨料涂层的厚度为大于或等于0.1mm的任意尺寸。

作为进一步的优选方案，在步骤二中，加工所述模拟孔达到精镗要求，使所述磨料涂层的厚度为0.1mm至0.3mm之间的任意尺寸。

作为进一步的优选方案，开始调试加工样件时，先将所述珩磨机主轴定位到所述模拟孔的中心并沿所述模拟孔的孔轴线移动至孔内，控制所述珩磨机主轴作轴向往复与旋转合成的运动；

所述珩磨机主轴运动使主轴涨杆受力并轴向推动所述珩磨头的涨芯，所述涨芯通过其楔形面推动所述支架径向向外撑开，使固定在所述支架上的所述砂条紧贴于所述模拟孔的磨料涂层上；

所述砂条随珩所述珩磨机主轴作轴向往复与旋转合成的运动，所述砂条的外表面与所述磨料涂层发生挤压摩擦作用。

作为进一步的优选方案，调试加工样件过程中，所述砂条的高点部位先接触所述模拟孔的孔壁，高点部位被所述磨料涂层逐渐磨削去除，随后所述砂条的低点部位开始接触贴紧所述磨料涂层，在修磨过程中，所述砂条与所述磨料涂层的接触面积逐渐增大。

作为进一步的优选方案，当所述珩磨头完成一个所述模拟孔的进刀加工时，开始退刀，所述涨芯随所述主轴涨杆轴向收回，在弹簧的收缩力作用下所述支架与所述涨芯的楔形面配合发生收缩，使所述砂条的外表面与所述磨料涂层分离，所述珩磨机主轴减速并退出所述模拟孔，回到初始位置。

作为进一步的优选方案，在步骤五中，砂条接触面积与砂条表面积的比例设定值为90％，若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达到90％，则继续调试加工所述珩磨头，直至达到90％为止。

有益效果：该用于规圆精修珩磨头的加工方法采用了带有模拟孔的样件反向加工珩磨头的方法，其中，先在模拟孔的孔壁上涂覆磨料涂层；再加工模拟孔，使模拟孔的圆柱度、直径达到加工要求，并确保磨料涂层完整覆盖模拟孔的孔壁；组装待加工的珩磨头，并安装于珩磨机主轴上；模拟正常加工状态，开始调试加工样件；调试加工直至砂条接触面积与砂条表面积的比例达标。由于磨料涂层的耐磨强度大于模拟孔本身的耐磨强度，利用磨料涂层可对珩磨头的砂条起到有效的修磨加工作用，避免了调试加工过程中消耗大量工件，修磨新砂条的工作效率高，保证新砂条快速达到正式加工条件，实现高效规圆修正珩磨头并使其快速达到稳定加工状态的目的。

附图说明

图1为本发明的用于规圆精修珩磨头的加工方法的具体实施例中带有模拟孔的样件的立体示意图；

图2为本发明的用于规圆精修珩磨头的加工方法的具体实施例中调试加工时珩磨头处于进刀状态下的剖视示意图；

图3为图2中A处的放大示意图。

图中：1、样件；10、模拟孔；11、磨料涂层；2、珩磨头；20、珩磨头本体；21、涨芯；22、支架；23、砂条；24、弹簧；3、珩磨机主轴；30、主轴涨杆；31、紧固螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的用于规圆精修珩磨头的加工方法的具体实施例1，如图1至图3所示，用于规圆精修珩磨头的加工方法包括以下步骤：

步骤一、制作带有模拟孔10的样件1，在模拟孔10的孔壁上涂覆磨料涂层11。在步骤一中，将磨粒与结合剂的混合物均匀喷涂在模拟孔10的孔壁形成磨料涂层11，并且，涂覆磨料涂层11前的模拟孔10尺寸大于正常工件的缸孔尺寸，涂覆磨料涂层11后的模拟孔10尺寸小于正常工件的缸孔尺寸，以使模拟孔10的磨料涂层11具有加工余量。将模拟孔10的原始尺寸设计较小，以便在孔壁上涂覆一层较厚的磨料涂层11，避免了后续加工模拟孔10造成磨料涂层11被完全去除的情况，有效地防止模拟孔10自身的孔壁直接暴露出来。

步骤二、加工模拟孔10，使模拟孔10的圆柱度、直径达到加工要求，并确保磨料涂层11完整覆盖模拟孔10的孔壁。在步骤二中，加工模拟孔10达到精镗要求，使磨料涂层11的厚度为大于或等于0.1mm的任意尺寸。作为进一步的优选方案，加工模拟孔10达到精镗要求，使磨料涂层11的厚度为0.2mm。为了满足不同的使用需求，可根据实际要求调整磨料涂层11的厚度，例如：加工模拟孔10使磨料涂层11的厚度为0.1mm或0.3mm，再或者大于0.1mm的其它任意尺寸，确保磨料涂层11能够完整地覆盖模拟孔10的孔壁即可。

步骤三、组装珩磨头本体20、涨芯21、支架22和砂条23，形成待加工的珩磨头2，并将待加工的珩磨头2安装于珩磨机主轴3上。在本实施例中，该珩磨头2包括珩磨头本体20、涨芯21、支架22和砂条23，珩磨头本体20与涨芯21相连，支架22活动安装于涨芯21的外部，且砂条23固定于支架22上，珩磨头本体20通过紧固螺母31固定安装在珩磨机主轴3上。其中，涨芯21的外侧设有楔形面，相对应的，支架22的内侧设有与涨芯21的楔形面相匹配的配合部，当涨芯21与支架22发生轴向相对运动，即可实现支架22及砂条23的径向撑开或收缩变化。

步骤四、设置珩磨机的各项参数，模拟正常工件的加工状态，启动珩磨机开始调试加工样件1。开始调试加工样件1时，先将珩磨机主轴3定位到模拟孔10的中心并沿模拟孔10的孔轴线移动至孔内，控制珩磨机主轴3作轴向往复与旋转合成的运动；珩磨机主轴3运动使主轴涨杆30受力并轴向推动珩磨头2的涨芯21，涨芯21通过其楔形面推动支架22径向向外撑开，使固定在支架22上的砂条23紧贴于模拟孔10的磨料涂层11上；砂条23随珩磨机主轴3作轴向往复与旋转合成的运动，该运动形式为交叉螺旋线状，砂条23的外表面与磨料涂层11发生挤压摩擦作用。

在调试加工样件中，以上过程为进刀阶段，其中，砂条23的高点部位先接触模拟孔10的孔壁，高点部位被磨料涂层11逐渐磨削去除，随后砂条23的低点部位开始接触贴紧磨料涂层11，在修磨过程中，砂条23与磨料涂层11的接触面积逐渐增大。

当珩磨头2完成一个模拟孔10的进刀加工时，开始退刀，涨芯21随主轴涨杆30轴向收回，在弹簧24的收缩力作用下支架22与涨芯21的楔形面配合发生收缩，使砂条23的外表面与磨料涂层11分离，珩磨机主轴3减速并退出模拟孔10，回到初始位置。

步骤五、调试加工结束后，检查珩磨头2的所有砂条23，确认砂条接触面积与砂条表面积的比例是否达标；若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达标，则继续调试加工珩磨头2，直至达标。在步骤五中，砂条接触面积与砂条表面积的比例设定值为90％，若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达到90％，则继续调试加工珩磨头2，直至达到90％为止。

该用于规圆精修珩磨头的加工方法采用了带有模拟孔10的样件1反向加工珩磨头2的方法，其中，先在模拟孔10的孔壁上涂覆磨料涂层11；再加工模拟孔10，使模拟孔10的圆柱度、直径达到加工要求，并确保磨料涂层11完整覆盖模拟孔10的孔壁；组装待加工的珩磨头2，并安装于珩磨机主轴3上；模拟正常加工状态，开始调试加工样件1；调试加工直至砂条接触面积与砂条表面积的比例达标。由于磨料涂层11的耐磨强度大于模拟孔10本身的耐磨强度，利用磨料涂层11可对珩磨头2的砂条23起到有效的修磨加工作用，避免了调试加工过程中消耗大量工件，修磨新砂条23的工作效率高，保证新砂条快速达到正式加工条件，实现高效规圆修正珩磨头2并使其快速达到稳定加工状态的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、制作带有模拟孔的样件，在所述模拟孔的孔壁上涂覆磨料涂层；

步骤二、加工所述模拟孔，使所述模拟孔的圆柱度、直径达到加工要求，并确保所述磨料涂层完整覆盖所述模拟孔的孔壁；

步骤三、组装珩磨头本体、涨芯、支架和砂条，形成待加工的珩磨头，并将待加工的珩磨头安装于珩磨机主轴上；

步骤四、设置珩磨机的各项参数，模拟正常工件的加工状态，启动珩磨机开始调试加工样件；

步骤五、调试加工结束后，检查珩磨头的所有砂条，确认砂条接触面积与砂条表面积的比例是否达标；

若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达标，则继续调试加工珩磨头，直至达标。

2.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，在步骤一中，涂覆所述磨料涂层前的模拟孔尺寸大于正常工件的缸孔尺寸，涂覆所述磨料涂层后的模拟孔尺寸小于正常工件的缸孔尺寸，以使所述模拟孔的磨料涂层具有加工余量。

3.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，在步骤一中，将磨粒与结合剂的混合物均匀喷涂在所述模拟孔的孔壁形成所述磨料涂层。

4.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，在步骤二中，加工所述模拟孔达到精镗要求，使所述磨料涂层的厚度为大于或等于0.1mm的任意尺寸。

5.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，在步骤二中，加工所述模拟孔达到精镗要求，使所述磨料涂层的厚度为0.1mm至0.3mm之间的任意尺寸。

6.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，开始调试加工样件时，先将所述珩磨机主轴定位到所述模拟孔的中心并沿所述模拟孔的孔轴线移动至孔内，控制所述珩磨机主轴作轴向往复与旋转合成的运动；

所述珩磨机主轴运动使主轴涨杆受力并轴向推动所述珩磨头的涨芯，所述涨芯通过其楔形面推动所述支架径向向外撑开，使固定在所述支架上的所述砂条紧贴于所述模拟孔的磨料涂层上；

所述砂条随珩所述珩磨机主轴作轴向往复与旋转合成的运动，所述砂条的外表面与所述磨料涂层发生挤压摩擦作用。

7.根据权利要求6所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，调试加工样件过程中，所述砂条的高点部位先接触所述模拟孔的孔壁，高点部位被所述磨料涂层逐渐磨削去除，随后所述砂条的低点部位开始接触贴紧所述磨料涂层，在修磨过程中，所述砂条与所述磨料涂层的接触面积逐渐增大。

8.根据权利要求7所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，当所述珩磨头完成一个所述模拟孔的进刀加工时，开始退刀，所述涨芯随所述主轴涨杆轴向收回，在弹簧的收缩力作用下所述支架与所述涨芯的楔形面配合发生收缩，使所述砂条的外表面与所述磨料涂层分离，所述珩磨机主轴减速并退出所述模拟孔，回到初始位置。

9.根据权利要求1所述的用于规圆精修珩磨头的加工方法，其特征是，在步骤五中，砂条接触面积与砂条表面积的比例设定值为90％，若砂条接触面积与砂条表面积的比例未达到90％，则继续调试加工所述珩磨头，直至达到90％为止。

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