專利名稱：高精高效三工位數(shù)控珩磨方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對零件孔的內(nèi)表面進行珩磨加工的珩磨方法以及珩磨設(shè)備，尤其 涉及對小型深度零件孔的內(nèi)表面進行珩磨加工的珩磨方法以及珩磨設(shè)備。
背景技術(shù)：
珩磨是用鑲嵌在珩磨頭上的珩磨條對精加工表面進行精整加工的一種工藝，主要 加工直徑5 30毫米各種圓柱孔，其加工的孔深與孔徑之比可達40或更大。在一定條件 下，珩磨設(shè)備也可加工平面、外圓面、球面、齒面等。珩磨后孔的尺寸精度為IT4 7級，表 面粗糙度可達RaO. 04 0. 2微米?，F(xiàn)有技術(shù)中，對零件孔進行珩磨加工時通過將外周帶有珩磨砂條的珩磨頭插入所 述的零件孔中，并且利用安裝在珩磨頭內(nèi)的擴張件使所述的珩磨砂條徑向向外擴張以壓緊 零件孔的內(nèi)表面來加工零件孔。而且通常在珩磨頭從零件孔的最近端向最遠端伸入的過程 中，即完成對孔的一次珩磨。對于常規(guī)的機械加工，細長軸和深孔一直是操作和控制的難點。對于深孔，通常的 加工方法為鉆、鉸、拉鏜、擠壓等，零件孔的尺寸、幾何精度都很難提高，零件硬度稍高即加 工困難，而加工后再熱處理則會引起零件孔變形。因此，現(xiàn)在有很多深孔的精度加工都是通 過珩磨工序進行的。在珩磨時，選用細長結(jié)構(gòu)的珩磨桿從零件孔的最近端進行到最遠端。由 于珩磨桿直徑較小，剛性不足，珩磨桿在珩磨過程中，很容易斷裂或變形，從而影響加工精 度和加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在深孔珩磨過程中，能避 免細長的珩磨桿斷裂或變形的深孔珩磨方法。為了達到以上目的，本發(fā)明采用的方案是一種高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，用 于加工零件孔，通過將外周帶有珩磨砂條的珩磨頭插入所述的零件孔中，并且利用安裝在 珩磨頭內(nèi)的擴張件使所述的珩磨砂條徑向向外擴張以壓緊零件孔的內(nèi)表面來加工零件孔; 所述的方法包括如下步驟將珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，當(dāng)珩磨頭到達 零件孔的最遠端時，利用伺服電機驅(qū)動，脈沖微量進給使得所述的珩磨砂條沿徑向向外擴 張，使得所述的珩磨砂條的外表面與零件孔的內(nèi)表面相抵緊；轉(zhuǎn)動所述的珩磨頭，并且同時將珩磨頭向上拉動，使得所述的珩磨砂條在一邊轉(zhuǎn) 動一邊上升的過程中對零件孔的內(nèi)表面進行珩磨加工；當(dāng)所述的珩磨頭上升到零件孔的最近端時，將所述的珩磨頭上的珩磨砂條沿著徑 向向內(nèi)收縮，去除所述的珩磨砂條與零件孔的內(nèi)表面的壓力或使所述的珩磨砂條離開零件 孔的孔表面；再次將所述的珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，再所述的珩磨砂條沿徑向向外擴張，準備進行再次珩磨；重復(fù)珩磨多次，即完成珩磨過程。優(yōu)選地，對零件孔的珩磨包括粗珩磨過程、半精珩磨過程、精珩磨過程，各個珩磨 過程均是按照此的方法進行。在粗、精珩磨過程中，根據(jù)零件的加工余量，需要往復(fù)珩磨 10 20次。并且在珩磨一次完成后，要對所述的零件孔的孔徑進行檢測，以根據(jù)此檢測數(shù)據(jù) 來調(diào)整下一次珩磨砂條沿徑向向外擴張的擴張量。本發(fā)明的另一個目的是提供一種能實現(xiàn)上述的高精高效三工位數(shù)控珩磨方法的 深孔珩磨專用設(shè)備。為了實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下包括旋轉(zhuǎn)工作臺、至少三個珩磨 頭單元和控制部件。珩磨頭單元位于所述的工作臺的上方，包括珩磨桿、安裝在所述的珩 磨桿下端部的珩磨頭，所述的珩磨桿帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和上下直線移動單元。所述的珩磨 桿在所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的作用下帶動所述的珩磨頭旋轉(zhuǎn)，所述的珩磨桿還可在所述的上 下直線移動單元的作用下帶動所述的珩磨頭向上或向下直線移動。所述的珩磨頭包括砂條 架、沿著所述的砂條架的圓周方向排布的珩磨砂條、設(shè)置在所述的砂條架上用于驅(qū)動所述 的珩磨砂條沿著徑向移動的擴張件?？刂撇考?，用于控制所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、上下直線移動單元以及擴張件工作，當(dāng) 所述的珩磨頭伸入到零件孔的最遠端時，擴張件動作，所述的擴張件帶動所述的珩磨砂條 沿著徑向向外擴張；當(dāng)所述的珩磨頭上升到零件孔的最近端時，所述的擴張件動作，帶動所 述的珩磨砂條沿著徑向向內(nèi)收縮。優(yōu)選地，所述的珩磨設(shè)備包括粗珩磨頭單元和精珩磨頭單元，所述的粗珩磨頭單 元上設(shè)置有粗珩磨砂條，所述的精珩磨單元上設(shè)置有精珩磨砂條。優(yōu)選地，所述的工作臺設(shè)置成可圓周轉(zhuǎn)動，它能將固定在其上的零件從粗珩磨頭 單元的下方轉(zhuǎn)移到所述的精珩磨頭單元的下方以及檢測單元下方。由于采用了以上的技術(shù)方案，本發(fā)明獲得如下優(yōu)點由于珩磨過程中，珩磨桿采用 下進上退的方式，有效的克服了珩磨桿細長、剛性不足的弱點，同時在制造珩磨桿時，也不 用必須采用價格昂貴的合金鋼進行制作，降低了珩磨工具的制造成本。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、珩磨桿；2、珩磨頭；3、控制部件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述如附圖1所示的一種珩磨設(shè)備，它包括用于固定待加工的零件的工作臺，至少一 個珩磨頭單元和控制部件。珩磨頭單元位于工作臺的上方，包括珩磨桿1、安裝在珩磨桿1 下端部的珩磨頭2。珩磨桿1帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和上下直線移動單元。珩磨頭2包括砂條 架、沿著砂條架的圓周方向排布的珩磨砂條、設(shè)置在砂條架上用于驅(qū)動珩磨砂條沿著徑向 移動的擴張件?？刂撇考刹捎秒娨核欧刂葡到y(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)等智能控制，用于同時
5控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、上下直線移動單元以及伺服電機驅(qū)動擴張件工作。珩磨設(shè)備中具有粗珩磨頭單元和精珩磨頭單元(有時還設(shè)有半精珩磨頭單元，它 的珩磨精度介于粗珩磨和精珩磨之間)，粗珩磨頭單元上設(shè)置有粗珩磨砂條，精珩磨單元上 設(shè)置有精珩磨砂條工作臺設(shè)置成可圓周轉(zhuǎn)動，它能將固定在其上的零件從粗珩磨頭單元的下方轉(zhuǎn)移 到精珩磨頭單元的下方，實現(xiàn)只對待加工零件安裝一次就能依次進行粗珩磨、精珩磨，檢測 尺寸精度。以下具體闡述一下深孔珩磨方法粗珩磨，將待加工零件固定到工作臺上的夾具上，工作臺旋轉(zhuǎn)一個設(shè)定轉(zhuǎn)角，將零 件孔中心對準粗珩磨頭中心下方(1)粗珩磨頭在直線移動單元作用下沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件 孔的最遠端，當(dāng)粗珩磨頭到達零件孔的最遠端時，安裝在粗珩磨頭內(nèi)的擴張件在控制部件3 的帶動下，使得粗珩磨砂條沿徑向向外擴張，粗珩磨砂條的外表面與零件孔的內(nèi)表面相抵緊。(2)控制部件3帶動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元使粗珩磨頭轉(zhuǎn)動，并且同時將粗珩磨頭向上拉 動，使得粗珩磨砂條在一邊轉(zhuǎn)動一邊上升的過程中對零件孔的內(nèi)表面進行粗珩磨加工。(3)粗珩磨頭上升到零件孔的最近端時，將粗珩磨頭上的粗珩磨砂條沿著徑向向 內(nèi)收縮，去除粗珩磨砂條與零件孔的內(nèi)表面的壓力或使粗珩磨砂條迅速離開零件孔的孔表(4)對零件孔的孔徑進行檢測，以根據(jù)此檢測數(shù)據(jù)來調(diào)整下一次粗珩磨砂條沿徑 向向外擴張的擴張量。(5)再次將粗珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，粗 珩磨砂條再沿徑向向外擴張，準備進行再次珩磨。重復(fù)珩磨10 20次，即完成粗珩磨過程。若零件無需再進行精珩磨，可將其直接取下，若零件還需進行精珩磨則轉(zhuǎn)動工作 臺，將待加工零件對準精珩磨頭，其珩磨方法(1) (5)與粗珩磨一樣。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，用于加工零件孔，通過將外周帶有珩磨砂條的珩磨頭插入所述的零件孔中，并且利用安裝在珩磨頭內(nèi)的擴張件使所述的珩磨砂條徑向向外擴張以壓緊零件孔的內(nèi)表面來加工零件孔；其特征在于所述的方法包括如下步驟將珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，當(dāng)珩磨頭到達零件孔的最遠端時，利用伺服電機驅(qū)動，脈沖微量進給使得所述的珩磨砂條沿徑向向外擴張，使得所述的珩磨砂條的外表面與零件孔的內(nèi)表面相抵緊；轉(zhuǎn)動所述的珩磨頭，并且同時將珩磨頭向上拉動，使得所述的珩磨砂條在一邊轉(zhuǎn)動一邊上升的過程中對零件孔的內(nèi)表面進行珩磨加工；當(dāng)所述的珩磨頭上升到零件孔的最近端時，將所述的珩磨頭上的珩磨砂條沿著徑向向內(nèi)收縮，去除所述的珩磨砂條與零件孔的內(nèi)表面的壓力或使所述的珩磨砂條離開零件孔的孔表面；再次將所述的珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，再所述的珩磨砂條沿徑向向外擴張，準備進行再次珩磨；重復(fù)珩磨多次，即完成珩磨過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，其特征在于對零件孔的珩 磨包括粗珩磨過程、精珩磨過程，各個珩磨過程均是按照上述的方法進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，其特征在于在粗珩磨過程 中，需要往復(fù)珩磨10 12次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，其特征在于在精珩磨過程 中，需要往復(fù)珩磨10 12次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨方法，其特征在于在珩磨一次完 成后，要對所述的零件孔的孔徑進行檢測，以根據(jù)此檢測數(shù)據(jù)來調(diào)整下一次珩磨砂條沿徑 向向外擴張的擴張量。
6.一種高精高效三工位數(shù)控珩磨設(shè)備，用于加工零件孔，通過將外周帶有珩磨砂條的 珩磨頭插入所述的零件孔中，并且利用安裝在珩磨頭內(nèi)的擴張件使所述的珩磨砂條徑向向 外擴張以壓緊零件孔的內(nèi)表面來加工零件孔；其特征在于所述的設(shè)備包括工作臺，用于固定待加工的零件；至少一個珩磨頭單元，位于所述的工作臺的上方，包括珩磨桿、安裝在所述的珩磨桿下 端部的珩磨頭，所述的珩磨桿帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和上下直線移動單元，所述的珩磨桿在所 述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的作用下帶動所述的珩磨頭旋轉(zhuǎn)，所述的珩磨桿還可在所述的上下直線 移動單元的作用下帶動所述的珩磨頭向上或向下直線移動，所述的珩磨頭包括砂條架、沿 著所述的砂條架的圓周方向排布的珩磨砂條、設(shè)置在所述的砂條架上用于驅(qū)動所述的珩磨 砂條沿著徑向移動的擴張件；控制部件，用于控制所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、上下直線移動單元以及擴張件工作，當(dāng)所述 的珩磨頭伸入到零件孔的最遠端時，擴張件動作，所述的擴張件帶動所述的珩磨砂條沿著 徑向向外擴張；當(dāng)所述的珩磨頭上升到零件孔的最近端時，所述的擴張件動作，帶動所述的 珩磨砂條沿著徑向向內(nèi)收縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨設(shè)備，其特征在于所述的珩磨設(shè) 備包括粗珩磨頭單元和精珩磨頭單元，所述的粗珩磨頭單元上設(shè)置有粗珩磨砂條，所述的 精珩磨單元上設(shè)置有精珩磨砂條。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精高效三工位數(shù)控珩磨設(shè)備，其特征在于所述的工作臺 設(shè)置可圓周旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，它能將固定在其上的零件從粗珩磨頭單元的下方轉(zhuǎn)移到所述的精珩 磨頭單元的下方以及檢測單元的下方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種珩磨方法以及珩磨設(shè)備。其方法為將珩磨頭沿著軸向從零件孔的最近端向下伸入至零件孔的最遠端，當(dāng)珩磨頭到達零件孔的最遠端時，利用安裝在珩磨頭內(nèi)的擴張件使得珩磨砂條沿徑向向外擴張，并且同時將珩磨頭向上拉動，使得珩磨砂條在一邊轉(zhuǎn)動一邊上升的過程中對零件孔的內(nèi)表面進行珩磨加工。其設(shè)備包括包括工作臺、至少一個珩磨頭單元和控制部件。珩磨頭單元包括珩磨桿、安裝在珩磨桿下端部的珩磨頭，珩磨桿帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和上下直線移動單元。珩磨頭包括砂條架、沿著砂條架的圓周方向排布的珩磨砂條、設(shè)置在砂條架上用于驅(qū)動珩磨砂條沿著徑向移動的擴張件?？刂撇考刂菩D(zhuǎn)驅(qū)動單元、上下直線移動單元以及擴張件工作。
文檔編號B24B33/02GK101905440SQ201010162608
公開日2010年12月8日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者劉忠 申請人:蘇州信能精密機械有限公司