CN117655904A - 一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具及其珩磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，常常用于珩铰工艺领域。本发明包括连接轴，所述的连接轴上套设有处于压缩状态的弹簧；铰接杆，所述的铰接杆铰接于连接轴上，其顶部位于弹簧的下方，底部铰接有珩磨油石；其中，所述的铰接杆沿连接轴的周向设置有多个，且每个铰接杆在弹簧的压力作用下沿各自的铰接点转动，使得其底部的珩磨油石始终处于张紧状态。本发明利用弹簧的压紧力保证珩磨油石始终与加工件的内表面进行贴合，可直接用于多轴珩铰机上，配合合理的加工程序即可在珩铰完成后在铰珩后的孔壁上拉出需要夹角的网纹，从而实现在珩铰机上产生与传统珩磨工艺相似的网纹表面。

Description

一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具及其珩磨机

技术领域

本发明属于珩铰工艺内孔网纹技术领域，更具体地说，涉及一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具及其珩磨机。

背景技术

传统的珩磨工艺是用珩磨刀具对工件表面进行的精加工的工艺。珩磨加工时，将工件安装在珩床工作台上或专用夹具中，珩磨刀具插入已加工的孔中。由机床主轴带动珩磨刀具旋转并作轴向往复运动，珩磨刀具上的珩磨条以一定压力与待加工孔壁接触，即可切去一层极薄的金属，实现对内孔的精加工处理。同时，珩磨工艺加工后的孔面是交叉网纹状态，珩磨交叉网纹可以储存润滑油，从而有效提高滑合运动部件的使用寿命及移动部件的移动平稳性，为此珩磨交叉网纹对精密零件的性能非常重要。

珩铰工艺则不然。珩铰是采用珩铰刀具单向磨削，由于珩铰往复速度较低，转速较高，故珩铰往往只能产生单向的螺旋线纹路，此纹路不利于储油，对产品性能不利。现实中往往是先珩铰，再将零件移到传统往复珩磨机上进行拉网纹来实现。这就需要将工件在不同设备之间进行转移，操作较为繁琐；同时，为了保证工件的加工精度，在珩磨网纹时还需要对工件进行重新定位，进一步增加了工序的复杂程度，从而不利于生产效率的提高。

经检索，中国专利公开号为CN 203317197 U的申请案，公开了一种双角度珩磨网纹珩磨装置。该申请案包括设在机架上的珩磨机构；在机架上水平设置有由第一伺服电机驱动的链轮链条转动副；链轮链条转动副的被动链轮与垂直设在机架上的空心主轴传动连接；在机架上垂直设有立柱及导轨，在位于链条上方水平设有支撑传动臂，支撑传动臂的一端与立柱上的导轨动配合连接，另一端通过轴承与空心主轴连接；支撑传动臂上方垂直向下设有由第二伺服电机驱动的滚珠丝杠，在支撑传动臂上固定有与滚珠丝杠螺纹配合的螺母；在空心主轴内间隙套装有空心结构的粗涨杆，在粗涨杆内间隙套装有精涨杆；粗、精涨杆上端与双进给装置传动连接，下端与双涨珩磨头的粗、精涨芯轴连接。该申请案虽然能够在缸筒类工件内加工出两种角度的珩磨网纹，提高缸筒和活塞间的润滑效果。但针对工件在珩铰内孔以及珩磨网纹中，需要进行工位的切换，而导致生产效率低的问题，并未得到有效解决。

又如，中国专利公开号为CN 217413591 U的申请案，公开了一种实现珩磨加工交叉网纹的多轴顺序集成珩磨机床。该申请案包括机床主体床身，所述机床主体床身的一侧设置有多轴箱，多轴箱具有多主轴输出功能，还包括：多工位转台，所述多工位转台设置在所述机床主体床身的一侧，所述多工位转台用于顺序加工珩铰+珩铰或刷磨+珩磨过程的各工序的转位控制，实现几何精度纠偏或珩磨加工网纹；以及珩磨主轴往复及进给机构，所述珩磨主轴往复及进给机构设置所述机床主体床身的一侧，所述珩磨主轴往复及进给机构用于通过外置的液压系统进行主轴具备高频往复及液压进给自动控制珩磨头的自动控制，具有多轴顺序珩铰设备的功效及加工效率的提高的优点。该申请案能够将珩铰内孔以及珩磨网纹有机结合在同一台设备中进行，有效提高了生产效率。但该申请案中的珩磨头需要连接额外进给机构以及扩张机构，从而需要对原来的多轴珩铰机床进行较大改动。

发明内容

1、要解决的问题

针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其目的在于解决现有内孔珩铰工艺不能直接产生交叉网纹，而是要将珩铰后的内孔再装入传统珩磨机进行二次拉网纹，从而导致生产连续性差，不利于提高生产效率的问题。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，包括，

连接轴，所述的连接轴上套设有处于压缩状态的弹簧；

铰接杆，所述的铰接杆铰接于连接轴上，其顶部位于弹簧的下方，底部铰接有珩磨油石；

其中，所述的铰接杆沿连接轴的周向设置有多个，且每个铰接杆在弹簧的压力作用下沿各自的铰接点转动，使得其底部的珩磨油石始终处于张紧状态。

进一步地，所述的连接轴包括螺纹段、光杆段以及连接盘；其中，所述的螺纹段上设有调节螺母，用于对弹簧的顶部进行限位；所述的铰接杆铰接于该连接盘上。

进一步地，所述的连接盘上开设有供铰接杆卡入的避让槽，以及供销轴穿过的安装孔；其中，所述的避让槽的开设有方向与安装孔相互垂直，且该避让槽将安装孔分为两段。

进一步地，所述的铰接杆具有一钩头，该钩头位于弹簧与连接盘之间，且该钩头与弹簧、连接盘的接触面均设有一凸台。

进一步地，所述的珩磨油石包括铰接于铰接杆上油石座，所述的油石座上设有容纳油石条的第一安装槽，以及用于供铰接杆边沿卡入的第二安装槽。

进一步地，所述铰接杆底部的两侧均设有第一斜面。

进一步地，油石座内侧的底部设有第二斜面；所述油石条的珩磨面的底部设有第三斜面。

进一步地，所述螺纹段的上方为连接段，且该连接段上设有用于连接驱动轴的定位面。

进一步地，所述的弹簧为碟形弹簧或矩形弹簧，铰接杆为硬锰钢板。

本发明还提供一种珩磨机，包括珩磨机本体以及多工位转台，所述珩磨机本体通过其上的驱动轴连接有的珩铰头和珩磨头。其中，所述的珩磨头为上述的抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，利用弹簧对铰接杆的上端进行挤压，迫使铰接杆底部的珩磨油石始终处于张开状态，从而使得珩磨油石始终与加工件的内表面进行贴合。本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，无需额外的进给机构，可直接装配于现有多轴珩铰机的驱动轴上，无需对原有的设备进行改进，即可完成珩铰内孔以及珩磨网纹在同一台设备上进行，在提高生产效率的同时，还不会增加生产设备的投入。

(2)本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，通过在连接轴上设有螺纹段，且该螺纹段配合有调节螺母，通过调节螺母可调节弹簧的压紧力，从而改变珩磨油石与工件内壁之间的挤压力，以适用于不同深浅网纹的加工操作。

(3)本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，所述铰接杆底部的两侧均设有第一斜面，其中，外侧第一斜面的设置，使得油石座的第二安装槽的内壁与该第一斜面之间形成一定的间隙，以方便油石座端部的收缩操作；而内侧壁上第一斜面的设置，是为了扩大两个铰接杆端部之间的间隙，防止两个铰接杆端部在收缩过程中相互干涉。

(4)本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，所述油石条的珩磨面的底部设有第三斜面，可为油石条插入工件内孔时起到一定的导向作用。

附图说明

图1为本发明的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具的整体结构示意图；

图2为本发明中连接轴的结构示意图；

图3为本发明中连接盘的结构示意图；

图4为本发明中连接盘与铰接杆之间的装配示意图；

图5为本发明中铰接杆的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大示意图；

图7为本发明中油石座的结构示意图；

图8为本发明中油石座的俯视图；

图9为本发明中珩磨油石的装配示意图；

图10为本发明中珩磨油石与铰接杆连接处的局部放大示意图；

图11为本发明的内孔拉网纹刀具工作状态示意图；

图12为本发明的内孔拉网纹刀具与工件之间的配合示意图。

图中：1、连接轴；11、连接段；111、定位面；12、螺纹段；13、光杆段；14、连接盘；141、避让槽；142、安装孔；

2、弹簧；3、铰接杆；31、钩头；32、凸台；33、第一铰接孔；34、第二铰接孔；35、第一斜面；

4、珩磨油石；41、油石座；411、第一安装槽；412、第二安装槽；413、第二斜面；42、油石条；421、第三斜面；

5、调节螺母；6、销轴；7、工件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，包括连接轴1、弹簧2以及铰接杆3。所述的弹簧2套设于连接轴1上，用于对铰接杆3的顶部进行挤压。所述铰接杆3铰接于连接轴1上，其顶部位于弹簧2的下方，底部铰接有珩磨油石4。

其中，所述的铰接杆3沿连接轴1的周向设置有多个，且每个铰接杆3的顶部在弹簧2的压力作用下沿各自的铰接点转动，呈向内收缩的状态，进而使得铰接杆3的底部呈向外扩张状态；从而带动其上的珩磨油石4亦处于扩张状态。

具体地，参考图2所示，所述的连接轴1从上至下依次包括连接段11、螺纹段12、光杆段13以及连接盘14。

其中，所述的连接段11上加工有用于连接驱动轴的定位面111。安装时，只需将该连接段11的端部插入至驱动轴的安装腔内，并利用螺栓抵紧其上的定位面111上，即可完成连接轴1的装配操作。

所述的螺纹段12上配备有调节螺母5，该调节螺母5用于对弹簧2的顶部进行限位，使其始终保证被压缩状态。同时，通过调整该调节螺母5的位置，可改变弹簧2的压缩量，从而改变弹簧2对铰接杆3顶部产生的压紧力，进而改变珩磨油石4与工件7内壁之间的挤压力，以适用于不同深浅网纹的加工操作。

如图3、图4所示，所述的连接盘14整体呈圆柱状。该连接盘14上开设有供铰接杆3卡入的避让槽141，以及供销轴6穿过的安装孔142。

其中，所述的避让槽141的开设有方向与安装孔142相互垂直，且该避让槽141将安装孔142分为两段。

装配时，先将铰接杆3卡入至避让槽141内，然后通过销轴6可完成铰接杆3与连接盘14之间的铰接连接。当然，所述的珩磨油石4与铰接杆3之间也可采用销轴6进行铰接连接。

优选地，所述的铰接杆3为硬锰钢板，且对称设置有2个。所述的弹簧2为碟形弹簧或矩形弹簧，且该弹簧2的上下两端具有设有垫片。

本实施例的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其工作原理如下：

参考图11、图12所示，使用时，通过外力向内压缩铰接杆3的下端部，使其带动其上的珩磨油石4向内收缩，接着将珩磨油石4卡入至工件7的内孔中；然后，撤去外力，通过弹簧2对铰接杆3的顶部施加挤压力，迫使铰接杆3底部及其上的珩磨油石4处于张开状态，从而使得珩磨油石4始终与工件7的内表面进行贴合。

本实施例的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，利用弹簧2的压力能够保证珩磨油石4始终与工件7的内表面保持贴合状态，无需额外的进给机构，可直接装配于现有多轴珩铰机的驱动轴上；进而实现在不改变原有设备的前提下，即可完成珩铰内孔以及珩磨网纹在同一台设备上进行，在提高生产效率的同时，还不会增加生产设备的投入。

另外，由于珩磨油石4是铰接于铰接杆3上，且在弹簧2的压力作用下能够始终与工件7的内表面进行贴合，因此可适用于一些带锥度内孔的拉网纹操作，大大提高其适用范围。

实施例2

本实施作为铰接杆3的一种实施方式。

参考图5、图6所示，所述的铰接杆3具有一钩头31，该钩头31被限位于弹簧2与连接盘14之间，且该钩头31与弹簧2、连接盘14的接触面均设有一凸台32。

所述的铰接杆3上开设有第一铰接孔33和第二铰接孔34。其中，所述的第一铰接孔33靠近钩头31设置，其用于铰接连接盘14；第二铰接孔34靠近铰接杆3的底部设置，其用于铰接珩磨油石4。

本实施例的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，通过在钩头31的上、下面表面设置凸台32，可有效防止铰接杆3的端部在扩张、收缩过程中，钩头31上、下表面与各自接触面之间的相互干涉，从而影响到扩张、收缩动作的顺利进行。

另外，参考图10所示，所述铰接杆3底部的两侧均设有第一斜面35，从而使得铰接杆3底部呈两侧向内渐缩的梯形结构。

其中，外侧第一斜面35的设置，使得油石座41与该第一斜面35之间形成一定的间隙，以方便油石座41端部的收缩操作；而内侧壁上第一斜面35的设置，是为了扩大两个铰接杆3端部之间的间隙，防止两个铰接杆3端部在收缩过程中相互干涉。

实施例3

本实施例作为珩磨油石4的一种实施方式。

参考图7、图8、图9所示，所述的珩磨油石4包括油石座41以及开设在该油石座41上的第一安装槽411、第二安装槽412。

其中，所述的第一安装槽411内安装有油石条42，且该油石条42的研磨面需凸出于油石座41的表面。

所述铰接杆3的边沿处卡入第二安装槽412内，然后通过销轴6完成油石座41与铰接杆3之间的铰接。其中，油石座41上的铰接点位于其中心靠上的位置处，从而使得油石座41在自然状态下，其底部会相互靠拢，以方便后序插入至内工件7的内孔中。

参考图10所示，所述的油石座41内侧的底部设有第二斜面413，该第二斜面413的作用与铰接杆3内侧壁上的第一斜面35相同，是为了扩大两个油石座41端部之间的间隙，防止两个油石座41端部在相互靠拢过程中相互干涉。

另外，为了方便油石条42入卡至内工件7的内孔中，所述油石条42珩磨面的底部设有第三斜面421，可为油石条42插入工件7内孔时起到一定的导向作用。当然，为了防止油石条42的边角处对内孔造成划伤，该油石条42与内孔接触的边角处均进行圆角处理。

实施例4

本实施例提供一种珩磨机，其包括珩磨机本体及多工位转台，该珩磨机本体通过其上的驱动轴连接有的珩铰头和珩磨头。其中，所述的珩磨头为上述实施例中的抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具。

具体到本实施例中，所述的珩磨机本体为6轴珩铰机床。其中，5个驱动轴分别连接有对应的珩铰头，并进行顺序车削、打磨内孔操作，以提高内孔的精度；最后一个驱动轴连接内孔拉网纹刀具，对珩铰后的工件内孔进行珩磨网纹操作。

本实施的一种珩磨机，通过对抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹刀具的技术改进，可直接应用于现有的6轴铰机床上，配合合理的加工程序即可在珩铰完成后在铰珩后的孔壁上拉出需要夹角的网纹，从而实现在珩铰机上产生与传统珩磨工艺相似的网纹表面，在提高生产效率的同时，还不会增加生产设备的投入。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：包括，

连接轴(1)，所述的连接轴(1)上套设有处于压缩状态的弹簧(2)；

铰接杆(3)，所述的铰接杆(3)铰接于连接轴(1)上，其顶部位于弹簧(2)的下方，底部铰接有珩磨油石(4)；

其中，所述的铰接杆(3)沿连接轴(1)的周向设置有多个，且每个铰接杆(3)在弹簧(2)的压力作用下沿各自的铰接点转动，使得其底部的珩磨油石(4)始终处于张紧状态。

2.根据权利要求1所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述的连接轴(1)包括螺纹段(12)、光杆段(13)以及连接盘(14)；其中，所述的螺纹段(12)上设有调节螺母(5)，用于对弹簧(2)的顶部进行限位；所述的铰接杆(3)铰接于该连接盘(14)上。

3.根据权利要求2所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述的连接盘(14)上开设有供铰接杆(3)卡入的避让槽(141)，以及供销轴(6)穿过的安装孔(142)；其中，所述的避让槽(141)的开设有方向与安装孔(142)相互垂直，且该避让槽(141)将安装孔(142)分为两段。

4.根据权利要求3所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述的铰接杆(3)具有一钩头(31)，该钩头(31)位于弹簧(2)与连接盘(14)之间，且该钩头(31)与弹簧(2)、连接盘(14)的接触面均设有一凸台(32)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述的珩磨油石(4)包括铰接于铰接杆(3)上油石座(41)，所述的油石座(41)上设有容纳油石条(42)的第一安装槽(411)，以及用于供铰接杆(3)边沿卡入的第二安装槽(412)。

6.根据权利要求5所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述铰接杆(3)底部的两侧均设有第一斜面(35)。

7.根据权利要求5所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：油石座(41)内侧的底部设有第二斜面(413)；所述油石条(42)的珩磨面的底部设有第三斜面(421)。

8.根据权利要求2所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述螺纹段(12)的上方为连接段(11)，且该连接段(11)上设有用于连接驱动轴的定位面(111)。

9.根据权利要求7所述的一种抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具，其特征在于：所述的弹簧(2)为碟形弹簧或矩形弹簧，铰接杆(3)为硬锰钢板。

10.一种珩磨机，包括珩磨机本体以及多工位转台，其中，所述珩磨机本体通过其上的驱动轴连接有的珩铰头和珩磨头，其特征在于：所述的珩磨头为权利要求1-9中任一项所述的抛光及在内孔孔壁拉交叉网纹的刀具。