CN205166650U - 可变径珩磨刀具的主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变径珩磨刀具的主轴，其包括：主轴套，其设有前接口、中接口以及后接口；主轴体，其包括：轴柄；以及轴头，其套设于主轴套内，其设有粗磨液压腔以及精磨液压腔；粗磨液压腔的前部设有前液压孔，精磨液压腔的前部设有中液压孔且后部设有后液压孔；轴头的侧壁上于三个液压孔的孔口处各设有一个进油环槽；粗磨推杆，其后端通过一粗磨活塞头套设于粗磨液压腔内；粗磨推杆设有精磨导向孔；以及精磨推杆，其后端通过一精磨活塞头套设于精磨液压腔内且其活动穿过精磨导向孔。本实用新型通过组合式液压控制来推动粗磨推杆和精磨推杆，以对珩磨头进行变径调节，其传动稳定可靠，从而能够保证加工精度。

Description

可变径珩磨刀具的主轴

技术领域

本实用新型涉及珩磨刀具领域，特别涉及一种可变径珩磨刀具的主轴。

背景技术

发动机气缸体缸孔、主轴孔等孔类的最终精加工需要采用精密珩磨工艺。而珩磨采用的刀具常有固定直径的珩磨刀具或采可变径的珩磨刀具。对于固定直径的珩磨刀具，其保证孔的珩磨精度取决于珩磨刀具的磨削精度，在实际工作中由于刀具在加工中会逐渐磨损，从而造成孔径大小精度控制难度较大。特别是在批量生产中，刀具的磨损会引起孔尺寸的变化，因此，需要通过人工频繁检测来对刀具的磨损进行严格监控，发现尺寸变化后需要立即更换刀具。故在批量生产中，采用固定直径的珩磨刀具会增加工人的工作量，且更换刀具比较快，加工成本高。

对于可变径珩磨刀具，其珩磨头上设置有一组粗磨条和一组精磨条，粗磨条和精磨条沿珩磨头的周向错开均匀分布，当粗磨条沿径向向外伸出时，粗磨条进行工作；当精磨条沿径向向外伸出时，精磨条进行工作。粗磨条由一个粗涨刀杆控制向外伸出，且精磨条由一个精磨条推杆控制向外伸出。粗磨锥杆与精磨锥杆需要一套变径装置驱动沿轴向进行移动。目前，变径装置需要在主轴设置一系列的传动机构和配置步进电机或PLC电机，传动机构从主轴输入端到输出端的距离很长，传动过长造成传动误差大，对高精度孔类加工的精度会大打折扣。另外，加工过程孔径的大小需要通过气检反馈来检测，以实现对孔径大小的自动控制，采用气检反馈来检测孔径的大小时，由于变径机构的传动机构具有相对旋转的场合，从而导致气体介质在输送通道中容易产生泄漏，造成气体反馈失真，从而间接造成孔类珩磨加工的精度失真。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可变径珩磨刀具的主轴，从而克服现有的变径装置的传动机构的传动距离过长造成传动误差大，对高精度孔类加工的精度会大打折扣的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可变径珩磨刀具的主轴，其中，包括：主轴套，其从前至后依序设置有前接口、中接口以及后接口；主轴体，其包括：轴柄；以及轴头，其后端与所述轴柄的前端连接，且该轴头以能够转动的方式套设于所述主轴套内；该轴头的内部设置有相互连通的粗磨液压腔以及精磨液压腔，所述精磨液压腔位于所述粗磨液压腔的后方，且所述精磨液压腔的直径小于所述粗磨液压腔的直径；所述粗磨液压腔的前部设置有一与所述前接口对应的前液压孔，所述精磨液压腔的前部设置有一与所述中接口对应的中液压孔，所述精磨液压腔的后部设置有一与所述后接口对应的后液压孔，且该轴头的侧壁上于所述前液压孔、中液压孔及后液压孔的孔口处各设置有一个进油环槽；粗磨推杆，其后端通过一粗磨活塞头套设于所述粗磨液压腔内，且该粗磨推杆的前端与珩磨头内的粗涨刀杆对应；该粗磨推杆设置有精磨导向孔；以及精磨推杆，其后端通过一精磨活塞头套设于所述精磨液压腔内，且该精磨推杆活动穿过所述精磨导向孔；该精磨推杆的前端与珩磨头内的精涨刀杆对应。

优选地，上述技术方案中，所述轴柄与所述轴头一体成型。

优选地，上述技术方案中，所述轴头通过轴承以能够转动的方式套设于所述主轴套内。

优选地，上述技术方案中，所述精磨推杆为阶梯轴结构，所述精磨导向孔为与所述精磨推杆对应的阶梯孔结构。

优选地，上述技术方案中，所述粗磨推杆为阶梯轴结构，所述粗磨液压腔的前端设置有一粗磨导向套，所述粗磨导向套的内孔为与所述粗磨推杆对应的阶梯孔结构，所述粗磨推杆活动穿过所述粗磨导向套的内孔。

优选地，上述技术方案中，所述轴头的侧壁内对称地设置有两个平行于轴线的气检通道，所述气检通道的进气口位于所述轴头的侧壁的中部，且所述气检通道的出气口位于所述轴头的侧壁的前部；所述轴头的侧壁上于所述气检通道的进气口处设置有一个进气环槽，且所述主轴套上设置有与所述进气环槽对应的气检通气孔。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型把粗磨液压腔以及精磨液压腔集成于轴头内，以能够通过组合式液压控制来推动粗磨推杆和精磨推杆对珩磨头进行变径调节，其不需要电机和机械式传动机构，其传动稳定可靠，控制精确，从而能够保证加工精度。

2、本实用新型的粗磨液压腔以及精磨液压腔相互连通，以能够共用中液压孔，其集成度高，从而能够简化结构。

3、本实用新型的精磨推杆及粗磨推杆均为阶梯轴结构，从而进一步提高其移动的稳定性。

附图说明

图1是根据本实用新型可变径珩磨刀具的主轴的结构示意图。

图2是根据本实用新型的主轴体的结构示意图。

图3是根据本实用新型的精磨推杆的结构示意图。

图4是根据本实用新型的粗磨推杆的结构示意图。

图5是根据本实用新型的粗磨导向套的结构示意图。

图6是根据本实用新型的气检通道设置于轴头上的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-主轴套，11-前接口，12-中接口，13-后接口，14-气检通气孔；2-主轴体，21-轴柄，22-轴头，23-粗磨液压腔，24-精磨液压腔，25-前液压孔，26-中液压孔，27-后液压孔，28-进油环槽，29-进气环槽；3-轴承；4-密封圈；5-粗磨推杆，51-粗磨活塞头，52-精磨导向孔；6-精磨推杆，61-精磨活塞头；7-粗磨导向套；8-气检通道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1至图5显示了根据本实用新型优选实施方式的可变径珩磨刀具的主轴的结构示意图，该可变径珩磨刀具的主轴包括主轴套1、主轴体2、粗磨推杆5以及精磨推杆6。

参考图1，主轴套1固定设置，且其呈“工”字状。主轴套1沿轴线方向从前至后依序设置有前接口11、中接口12以及后接口13，这三个接口为通孔结构，以与主轴套1的内孔相通。参考图1和图2，主轴体2包括轴柄21轴头22，轴柄21为4号莫氏锥体，其用于与旋转动力源连接，以由旋转动力头驱动主轴体2进行转动。轴头22的后端与轴柄21的前端连接，且轴头22以能够转动的方式套设于主轴套1内，以使主轴套1保持固定设置，主轴体2整体能够相对于主轴套1进行转动。优选地，继续参考图1，主轴套1的内孔的前后两端各设置有一个轴承3，轴头22的前后两端固定套设于这前后两个轴承3的内圈中。轴头22的前端设置有一伸出于主轴套1的前端之外的连接部，轴头22的前端通过连接部与珩磨头(图未视)进行连接。当旋转动力源驱动轴柄21进行转动时，便能由轴头22带动珩磨头进行转动，以对孔进行精密珩磨。优选地，轴柄21与轴头22一体成型。

继续参考图1和图2，轴头22内设置有相互连通的粗磨液压腔23以及精磨液压腔24，精磨液压腔24位于粗磨液压腔23的后方，且精磨液压腔23的直径小于粗磨液压腔24的直径，精磨液压腔24的后端是封闭的，而粗磨液压腔23的前端是开口的。粗磨液压腔23的前部设置有一与前接口11对应的前液压孔25，精磨液压腔24的前部设置有一与中接口12对应的中液压孔26，且精磨液压腔24的后部设置有一与后接口13对应的后液压孔27。前液压孔25、中液压孔26及后液压孔27贯穿轴头22的侧壁，且轴头22的侧壁上于前液压孔25、中液压孔26及后液压孔27的孔口处各设置有一个进油环槽28，三个进油环槽28分别与前接口11、中接口12以及后接口13对应。轴头22于每个进油环槽28的两侧均设置有密封圈4，以防止液压孔之间的油互窜。密封圈4为由聚四氟乙烯材料制成而成的密封圈，其摩擦系数低并且耐磨性好，密封性良好。当轴头22相对于主轴套1进行转动时，前接口11、中接口12以及后接口13分别能够把液压油输送到对应的进油环槽28内，然后再通过进油环槽28进入到对应的液压孔中，从而使液压油能够进入粗磨液压腔23或精磨液压腔24。

参考图3，粗磨推杆5的后端设置有一粗磨活塞头51，粗磨推杆5与粗磨活塞头51一体成型，且粗磨推杆5设置有精磨导向孔52，精磨导向孔52为通孔。继续参考图1，粗磨活塞头51的直径与粗磨液压腔23的直径对应，粗磨推杆5的后端通过粗磨活塞头51套设于粗磨液压腔23内，且粗磨推杆5的前端向前伸出并与珩磨头内的粗涨刀杆对应，粗磨活塞头51的前端位于前液压孔25的后方。参考图4，精磨推杆6的后端设置有一精磨活塞头61，精磨推杆6与精磨活塞头61一体成型。继续参考图1，精磨推杆6的后端通过精磨活塞头61套设于精磨液压腔24内，精磨活塞头61的前端位于中液压孔26的后方，且精磨活塞头61的后端位于后液压孔27的前方。精磨推杆6活动穿过精磨推杆5的精磨导向孔52，且精磨推杆6的前端向前伸出并与珩磨头内的精涨刀杆对应。

当外接的液压油通过中接口12和中液压孔26进入到精磨液压腔24的前部时，液压油把粗磨推杆5向前推出，并使精磨推杆6向后收回，从而由粗磨推杆5把珩磨头内的粗涨刀杆向前推动，以使珩磨头上的粗磨条向外涨开且精磨条保持在收回状态，便可对孔进行粗珩磨加工。当外接的液压油通过前接口11和前液压孔25进入到粗磨液压腔23的前部时，粗磨推杆5向后收回，珩磨头的粗磨条便保持在收回状态。当外接的液压油通过后接口13和后液压孔27进入到精磨液压腔24的后部时，便能把精磨推杆6向前推出，以把珩磨头内的精涨刀杆向前推动，使精磨条向外涨开，便可对孔进行精珩磨加工。当需要退刀时，同时从前接口11和中接口12通入外部液压油，且前接口11通入的液压油大于中接口12通入的液压油，便可使粗磨推杆5和精磨推杆6同时向后收回，以使粗磨条和精磨条同时收回，以方便进行快速退刀。本实用新型把粗磨液压腔23以及精磨液压腔24集成于轴头22内，以能够通过组合式液压控制来推动粗磨推杆5和精磨推杆6对珩磨头进行变径调节，其不需要电机和机械式传动机构，其传动稳定可靠，控制精确，从而能够保证加工精度。而且本实用新型的粗磨液压腔23以及精磨液压腔24相互连通，以能够共用中液压孔26，其集成度高，从而能够简化结构，通过往中液压孔26通入液压油，便能同时驱动粗磨推杆5向前推出并驱动精磨推杆6向后收回，以提高调节变径的灵活性。

进一步地参考图6，轴头22的侧壁内对称地设置有两个平行于轴线的气检通道8，气检通道8的进气口位于轴头22的侧壁的中部，且气检通道8的出气口位于轴头22的侧壁的前部，气检通道8的进气口和出气口与三个液压孔错开90°。轴头22的侧壁上于气检通道的进气口处设置有一个进气环槽29，轴头22的侧壁于进气环槽29的两侧也设置有密封圈4。继续参考图1，主轴套1上设置有与进气环槽29对应的气检通气孔14。外部气源与气检通气孔14连接，气检通道8的出气口通过气管与珩磨头的气检连接口连接。在轴头22相对于主轴套1转动时，气源气体从气检通气孔14进入到进气环槽29，然后气体经进气环槽29后进入到气检通道8内，最后气体由出气口流出以输送到珩磨头内进行气检。珩磨内孔的尺寸精度控制依靠气检实现，当珩磨内孔达到尺寸精度要求后，珩磨头泄压反馈到检测仪，检测仪再反馈给控制系统，控制系统控制快速退刀，珩磨内孔结束，以准确控制对孔的加工精度。本实用新型把气检通道8集成于轴头22内，从而进一步简化了气检的结构，且气检通道8与液压通道是分开的，互不干扰传输，其密封性好，有效防止泄漏。

优选地，继续参考图3和图4，精磨推杆6为阶梯轴结构，精磨导向孔52为与精磨推杆6对应的阶梯孔结构。进一步优选地，继续参考图1和图3，粗磨推杆5为阶梯轴结构，粗磨液压腔23的前端设置有一粗磨导向套7，参考图5，粗磨导向套7的内孔为与粗磨推杆5对应的阶梯孔结构，粗磨推杆5活动穿过粗磨导向套7的内孔。轴头22于粗磨导向套7的前端设置有一卡簧，以防止粗磨导向套7沿轴向移动。粗磨导向套7的外壁与粗磨液压腔23的内壁之间设置有密封圈4，且粗磨推杆5的前部的外壁与精磨导向套7的内孔之间设置有密封圈4。本实用新型的精磨推杆6及粗磨推杆5均为阶梯轴结构，以通过与导向孔的配合保持进行直线运动，从而进一步提高其移动的稳定性。另外，由于粗磨液压腔23的直径大于精磨液压腔24的直径，这两个液压腔连接处的肩部能够对粗磨活塞头51的后端进行限位，粗磨导向套7内的阶梯孔能够对粗磨活塞头51的前端进行限位，同样精磨导向孔52能够对精磨活塞头61的前端进行限位。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，包括：

主轴套，其从前至后依序设置有前接口、中接口以及后接口；

主轴体，其包括：

轴柄；以及

轴头，其后端与所述轴柄的前端连接，且该轴头以能够转动的方式套设于所述主轴套内；该轴头的内部设置有相互连通的粗磨液压腔以及精磨液压腔，所述精磨液压腔位于所述粗磨液压腔的后方，且所述精磨液压腔的直径小于所述粗磨液压腔的直径；所述粗磨液压腔的前部设置有一与所述前接口对应的前液压孔，所述精磨液压腔的前部设置有一与所述中接口对应的中液压孔，所述精磨液压腔的后部设置有一与所述后接口对应的后液压孔，且该轴头的侧壁上于所述前液压孔、中液压孔及后液压孔的孔口处各设置有一个进油环槽；

粗磨推杆，其后端通过一粗磨活塞头套设于所述粗磨液压腔内，且该粗磨推杆的前端与珩磨头内的粗涨刀杆对应；该粗磨推杆设置有精磨导向孔；以及

精磨推杆，其后端通过一精磨活塞头套设于所述精磨液压腔内，且该精磨推杆活动穿过所述精磨导向孔；该精磨推杆的前端与珩磨头内的精涨刀杆对应。

2.根据权利要求1所述的可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，所述轴柄与所述轴头一体成型。

3.根据权利要求1所述的可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，所述轴头通过轴承以能够转动的方式套设于所述主轴套内。

4.根据权利要求1所述的可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，所述精磨推杆为阶梯轴结构，所述精磨导向孔为与所述精磨推杆对应的阶梯孔结构。

5.根据权利要求4所述的可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，所述粗磨推杆为阶梯轴结构，所述粗磨液压腔的前端设置有一粗磨导向套，所述粗磨导向套的内孔为与所述粗磨推杆对应的阶梯孔结构，所述粗磨推杆活动穿过所述粗磨导向套的内孔。

6.根据权利要求1所述的可变径珩磨刀具的主轴，其特征在于，所述轴头的侧壁内对称地设置有两个平行于轴线的气检通道，所述气检通道的进气口位于所述轴头的侧壁的中部，且所述气检通道的出气口位于所述轴头的侧壁的前部；所述轴头的侧壁上于所述气检通道的进气口处设置有一个进气环槽，且所述主轴套上设置有与所述进气环槽对应的气检通气孔。