CN206084727U - 一种弹性珩磨杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹性珩磨杆，其包括锁止螺母、螺旋槽弹性珩磨套、杆体、顶套、刻度盘及进给螺母；杆体的底端设置有与锁止螺母相匹配的锁止螺纹，该杆体的顶端设置有进给螺母相匹配的进给螺纹；锁止螺母匹配螺纹连接于锁止螺纹上，进给螺母匹配螺纹连接于进给螺纹上；螺旋槽弹性珩磨套、顶套及刻度盘三者由下至上依次匹配套接于杆体上并被锁固于锁止螺母及进给螺母之间。本实用新型可以通过调节进给螺母，按刻度盘上的刻度环进给尺寸，对珩套轴向施压，迫使薄壁弹性珩套产生径向变形，对孔壁形成压力进行珩磨加工。

Description

一种弹性珩磨杆

技术领域

本实用新型属于一种安装于机床上用于加工内孔的磨具，尤其涉及一种弹性珩磨杆。

背景技术

在机械加工中，工件内孔的精密加工一般采用珩磨加工，需要在专门的珩磨机床上采用专门的珩磨具和夹具来进行。珩磨加工时，现采用的珩磨具(一般称珩杆或珩磨头)为刚性结构，为了使磨具很好地与孔壁贴合，需要珩磨具浮动或工件浮动或二者同时浮动进行珩磨加工，这使得孔的精密加工成为一道独立的高成本费时费力的困难工作。

现代切削机床特别是精密数控机床多半都具备珩磨机的运动功能，其工作精度也能满足珩磨工艺要求，如果在切削机床上进行钻、镗、铰等切削加工工艺后，能安装珩磨具进行珩磨加工，则孔精密加工的难题迎刃而解。根据珩磨工艺浮动工作原理，在珩磨具与机床进行标准的刚性连接及工件刚性安装的工作条件下，珩磨具就必须具备一定的弹性，以解决珩磨具与工件孔壁的贴合性的问题。

专利申请号200510023198.6“弹性珩磨头”也提供了一种弹性珩磨头的设计，但在实施过程中，此设计存在弹性珩磨难于精确控制尺寸及形状问题，因此制约了其推广使用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种形状保持性好，能精密进给和加工，并能在其他与珩磨机类似运动功能机床上使用的新型弹性珩磨具。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种弹性珩磨杆，其包括锁止螺母、螺旋槽弹性珩磨套、杆体、顶套、刻度盘及进给螺母；杆体的底端设置有与锁止螺母相匹配的锁止螺纹，该杆体的顶端设置有进给螺母相匹配的进给螺纹；锁止螺母匹配螺纹连接于锁止螺纹上，进给螺母匹配螺纹连接于进给螺纹上；螺旋槽弹性珩磨套、顶套及刻度盘三者由下至上依次匹配套接于杆体上并被锁固于锁止螺母及进给螺母之间。

其中，杆体上设置有矩形键槽，该矩形键槽内设有与之相匹配的矩形单键；刻度盘的套接孔处设有与矩形单键相匹配的限位槽，该刻度盘的限位槽与杆体上的矩形单键相匹配滑动套接。

其中，刻度盘的周边设置有与螺旋槽弹性珩磨套的变形外径相匹配的刻度，进给螺母的侧边设有与刻度盘上的刻度相匹配的指示标。

其中，螺旋槽弹性珩磨套包括中间的薄壁部分及两端的毂部；薄壁部分的外表面镀覆有磨料，该薄壁部分上开设有以螺旋槽弹性珩磨套的轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的螺旋槽；螺旋槽弹性珩磨套的两端的毂部处都设置有一个与之同轴的内螺旋花键；杆体上设置有两个分别与螺旋槽弹性珩磨套的两端的毂部的内螺旋花键相匹配的螺旋渐开线花键；螺旋槽弹性珩磨套通过其毂部的内螺旋花键匹配固定套接于杆体的螺旋渐开线花键上。

其中，螺旋槽为镂空的螺旋槽。

其中，螺旋槽为不镂空的螺旋槽。

其中，螺旋槽弹性珩磨套的中间的薄壁部分采用优质合金结构钢弹性材料加工制作而成。

其中，磨料为金刚石或立方氮化硼CBN超硬磨料。

其中，螺旋槽弹性珩磨套的底端设置有与锁止螺母相匹配套接的孔洞，该锁止螺母及杆体的底端都隐藏于螺旋槽弹性珩磨套的底端的孔洞内。

其中，杆体的顶端设计成与机床主轴的标准连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型可以通过调节进给螺母，按刻度盘上的刻度环进给尺寸，对螺旋槽弹性珩磨套轴向施压，迫使薄壁弹性珩套产生径向变形，对孔壁形成压力进行珩磨加工；刻度盘通过矩形单键固定，迫使刻度盘只能沿着杆体的轴向方向移动，有效防止了刻度盘的转动，避免其转动导致刻度读取不准确；而刻度盘的周边设置的刻度与螺旋槽弹性珩磨套的变形外径相匹配，方便操作人员准确了解螺旋槽弹性珩磨套的变形外径，从而有效调整本弹性珩磨杆的加工直径；其中，螺旋槽弹性珩磨套采用中间的薄壁部分及两端的毂部共同组成，并且薄壁部分开设对称的螺旋槽，使得螺旋槽弹性珩磨套不会相对杆体旋转，又可以满足其弹性径向变形；螺旋槽采用镂空的形状，可以用于加工一般精度的孔；而螺旋槽采用不镂空的形状，可以加工高精度的孔洞；另外，本产品设置的锁止螺母及杆体的底端都隐藏于螺旋槽弹性珩磨套的底端的孔洞内，使得本产品打磨加工的孔壁可以更加深入，有效提高了加工精度。

附图说明

图1是本实用新型弹性珩磨杆的结构示意剖视图。

图2是本实用新型弹性珩磨杆的结构示意爆炸图。

图3是本实用新型镂空的一般精度螺旋槽弹性珩磨套示意图。

图4是本实用新型不镂空的高精度螺旋槽弹性珩磨套示意图。

附图标记说明：1、锁止螺母；2、螺旋槽弹性珩磨套；3、磨料；4、内螺旋花键；5、毂部；6、锁止螺纹；7、螺旋渐开线花键；8、杆体；9、矩形单键；10、顶套；11、刻度盘；12、进给螺母；13、进给螺纹；14、矩形键槽；15、限位槽；16、薄壁部分；17、螺旋槽；18、标准连接。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

图1是本实用新型弹性珩磨杆的结构示意剖视图，图2是本实用新型弹性珩磨杆的结构示意爆炸图，体现了本弹性珩磨杆是由锁止螺母1、螺旋槽弹性珩磨套2、杆体8、顶套10、刻度盘11及进给螺母12组成的，及其它们之间的连接关系，并着重反映了螺旋槽弹性珩磨套2的结构组成及刻度调节结构；图3是本实用新型镂空的一般精度螺旋槽弹性珩磨套示意图，主要体现了螺旋槽弹性珩磨套2的薄壁部分16的螺旋槽17为镂空状态；图4是本实用新型不镂空的高精度螺旋槽弹性珩磨套示意图，重点反映了螺旋槽弹性珩磨套2的薄壁部分16的螺旋槽17为不镂空状态。

本实用新型弹性珩磨杆的结构如图1及图2所示，该弹性珩磨杆包括锁止螺母1、螺旋槽弹性珩磨套2、杆体8、顶套10、刻度盘11及进给螺母12；杆体8的底端设置有与锁止螺母1相匹配的锁止螺纹6，该杆体8的顶端设置有进给螺母12相匹配的进给螺纹13；锁止螺母1匹配螺纹连接于锁止螺纹6上，进给螺母12匹配螺纹连接于进给螺纹13上；螺旋槽弹性珩磨套2、顶套10及刻度盘11三者由下至上依次匹配套接于杆体8上并被锁固于锁止螺母1及进给螺母12之间。本实用新型可以通过调节进给螺母，按刻度盘上的刻度环进给尺寸，对螺旋槽弹性珩磨套轴向施压，迫使薄壁弹性珩套产生径向变形，对孔壁形成压力进行珩磨加工。其中，整体螺旋槽弹性珩磨套轴向压缩变形时套的外螺旋面始终保持基本圆柱螺旋面不变，保证了孔的形状精度，按变形后体积相等的原理精确控制变形量，保证了尺寸精度。本实用新型将原专用于珩磨机上的珩磨具采用材料及结构力学原理进行改进设计后应用于其他金属切削机床的孔加工，突破了珩磨工艺的应用制约，扩大了珩磨加工余量，降低了工艺成本，提高了加工效率。

如图1及图2所示，本实施例中，杆体8上设置有矩形键槽14，该矩形键槽14内设有与之相匹配的矩形单键9；刻度盘11的套接孔处设有与矩形单键9相匹配的限位槽15，该刻度盘11的限位槽15与杆体8上的矩形单键9相匹配滑动套接。本实用新型的刻度盘通过矩形单键固定，迫使刻度盘只能沿着杆体的轴向方向移动，有效防止了刻度盘的转动，避免其转动导致刻度读取不准确。

本实施例中，刻度盘11的周边设置有与螺旋槽弹性珩磨套2的变形外径相匹配的刻度，进给螺母12的侧边设有与刻度盘11上的刻度相匹配的指示标。本实用新型采用上述结构，方便操作人员准确了解螺旋槽弹性珩磨套的变形外径，从而有效调整本弹性珩磨杆的加工直径。

如图2、图3及图4所示，本实施例中，螺旋槽弹性珩磨套2包括中间的薄壁部分16及两端的毂部5；薄壁部分16的外表面镀覆有磨料3，该薄壁部分16上开设有以螺旋槽弹性珩磨套2的轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的螺旋槽17；螺旋槽弹性珩磨套2的两端的毂部5处都设置有一个与之同轴的内螺旋花键4；杆体8上设置有两个分别与螺旋槽弹性珩磨套2的两端的毂部5的内螺旋花键4相匹配的螺旋渐开线花键7；螺旋槽弹性珩磨套2通过其毂部5的内螺旋花键4匹配固定套接于杆体8的螺旋渐开线花键7上。本实用新型采用上述结构，使得螺旋槽弹性珩磨套不会相对杆体旋转，又可以满足其弹性径向变形。其中，螺旋槽弹性珩磨套磨削接触线长，镀覆磨料多，与孔壁的贴合性好，磨削平稳，磨削效率高，可磨削带孔、槽的内孔，在孔的余量较大时也不会发生磨具卡死现象；并且精密加工的螺旋槽弹性珩磨套可多次退镀及重镀重复使用，降低了使用成本。

如图3所示，本实施例中，螺旋槽17为镂空的螺旋槽，可以用于加工一般精度的孔。

如图4所示，本实施例中，螺旋槽17为不镂空的螺旋槽，可以加工高精度的孔洞。

本实施例中，螺旋槽弹性珩磨套2的中间的薄壁部分16采用优质合金结构钢弹性材料加工制作而成，具有较好的强度和刚度。

本实施例中，磨料3为金刚石或立方氮化硼CBN超硬磨料，该材料为超硬磨料，既可以提高加工精度，又提高了本产品的使用寿命。

本实施例中，螺旋槽弹性珩磨套2的底端设置有与锁止螺母1相匹配套接的孔洞，该锁止螺母1及杆体8的底端都隐藏于螺旋槽弹性珩磨套2的底端的孔洞内。本实用新型采用上述的结构，使得本产品打磨加工的孔壁可以更加深入，有效提高了加工精度。

如图2及图4所示，本实施例中，杆体8的顶端设计成与机床主轴的标准连接18，使得本实用新型适用于任何的机床，提高了本产品的使用范围。

本实用新型的安装步骤为：首先将整体螺旋槽弹性珩磨套2从杆体8下端套入，将精密锁止螺母旋入杆体下端螺纹，从杆体上端套入顶套10，将矩形单键安装于杆体上，安装刻度盘11通过单键与杆体连接，旋入带指示盘的进给螺母，弹性珩磨具即安装完毕。

本实用新型的工作原理是，依据材料力学和结构力学原理，运用有限元设计方法，选用优质合金结构钢弹性材料精密制作特别造型的整体螺旋槽弹性珩磨套，采用精密进给螺母轴向施压后使其径向变形后形成珩磨压力。根据珩套外螺旋槽的导程与珩套内螺旋花键导程相等的原理精确计算珩套内花键螺旋角，使珩套轴向受力变形后外珩磨螺旋面保持基本圆柱螺旋面不变，以保证孔加工的形状精度。根据珩套受力变形后圆柱体积不变的原理精确计算轴向进给量并设计螺纹导程和刻度盘的刻度，以保证孔加工的尺寸精度。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种弹性珩磨杆，其特征在于：所述弹性珩磨杆包括锁止螺母(1)、螺旋槽弹性珩磨套(2)、杆体(8)、顶套(10)、刻度盘(11)及进给螺母(12)；所述杆体(8)的底端设置有与锁止螺母(1)相匹配的锁止螺纹(6)，该杆体(8)的顶端设置有进给螺母(12)相匹配的进给螺纹(13)；锁止螺母(1)匹配螺纹连接于锁止螺纹(6)上，进给螺母(12)匹配螺纹连接于进给螺纹(13)上；所述螺旋槽弹性珩磨套(2)、顶套(10)及刻度盘(11)三者由下至上依次匹配套接于杆体(8)上并被锁固于锁止螺母(1)及进给螺母(12)之间。

2.根据权利要求1所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述杆体(8)上设置有矩形键槽(14)，所述矩形键槽(14)内设有与之相匹配的矩形单键(9)；所述刻度盘(11)的套接孔处设有与矩形单键(9)相匹配的限位槽(15)，该刻度盘(11)的限位槽(15)与杆体(8)上的矩形单键(9)相匹配滑动套接。

3.根据权利要求2所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述刻度盘(11)的周边设置有与螺旋槽弹性珩磨套(2)的变形外径相匹配的刻度，所述进给螺母(12)的侧边设有与刻度盘(11)上的刻度相匹配的指示标。

4.根据权利要求1所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述螺旋槽弹性珩磨套(2)包括中间的薄壁部分(16)及两端的毂部(5)；所述薄壁部分(16)的外表面镀覆有磨料(3)，该薄壁部分(16)上开设有以螺旋槽弹性珩磨套(2)的轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的螺旋槽(17)；螺旋槽弹性珩磨套(2)的两端的毂部(5)处都设置有一个与之同轴的内螺旋花键(4)；所述杆体(8)上设置有两个分别与螺旋槽弹性珩磨套(2)的两端的毂部(5)的内螺旋花键(4)相匹配的螺旋渐开线花键(7)；螺旋槽弹性珩磨套(2)通过其毂部(5)的内螺旋花键(4)匹配固定套接于杆体(8)的螺旋渐开线花键(7)上。

5.根据权利要求4所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述螺旋槽(17) 为镂空的螺旋槽。

6.根据权利要求4所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述螺旋槽(17)为不镂空的螺旋槽。

7.根据权利要求4所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述螺旋槽弹性珩磨套(2)的中间的薄壁部分(16)采用优质合金结构钢弹性材料加工制作而成。

8.根据权利要求4所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述磨料(3)为金刚石或立方氮化硼CBN超硬磨料。

9.根据权利要求1所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述螺旋槽弹性珩磨套(2)的底端设置有与锁止螺母(1)相匹配套接的孔洞，该锁止螺母(1)及杆体(8)的底端都隐藏于螺旋槽弹性珩磨套(2)的底端的孔洞内。

10.根据权利要求1所述的弹性珩磨杆，其特征在于：所述杆体(8)的顶端设计成与机床主轴的标准连接(18)。