本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種珩磨刀具以及設(shè)置該珩磨刀具的加工中心。

背景技術(shù)：

閥體閥芯孔的傳統(tǒng)制造工藝是加工中心半精加工閥體閥芯孔、珩磨機(jī)精加工閥體閥芯孔。閥體閥芯孔的傳統(tǒng)制造工藝存在以下缺點(diǎn)：

第一，工件需多次裝夾，精度一致性差；

第二，需要投入兩臺(tái)設(shè)備，加工成本高；

第三，所需刀具較多，增加了加工成本。

為了提升閥芯孔的加工精度、降低加工成本，在閥體加工方法、相關(guān)刀具設(shè)計(jì)方面開(kāi)展一定的研究工作顯得十分重要。通過(guò)研究表明，珩磨頭設(shè)計(jì)方面的研究工作是最為重要的工作之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者提出了鉸孔、珩磨孔一體化的解決方案，但本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問(wèn)題：

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)機(jī)床精度要求較高、刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)地增加了加工成本。另外，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)珩磨機(jī)床用刀具進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，但是也只停留在改進(jìn)原有珩磨刀具結(jié)構(gòu)階段，并且未取得完全創(chuàng)新，不能從實(shí)質(zhì)上提升加工精度、降低加工成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提出一種珩磨刀具以及設(shè)置該珩磨刀具的加工中心，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在孔的加工精度低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見(jiàn)下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明實(shí)施例提供的珩磨刀具，包括刀柄以及階梯珩磨頭，其中：所述刀柄與所述階梯珩磨頭驅(qū)動(dòng)連接，所述刀柄為自定心刀柄；

通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)所述刀柄轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述刀柄能為所述階梯珩磨頭提供使所述階梯珩磨頭的中心線趨近被加工孔的中心線的定心力；所述階梯珩磨頭沿背離所述刀柄的方向至少包括依此相連的精珩磨部分、半精珩磨部分以及粗珩磨兼導(dǎo)向部分。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述自定心刀柄包括自定心功能部以及與自定心功能部固定連接的刀具連接套，其中：所述自定心功能部為旋轉(zhuǎn)體狀，且其周向外表面為錐面；

所述刀具連接套與所述階梯珩磨頭固定連接。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述階梯珩磨頭呈旋轉(zhuǎn)體狀，且在背離所述刀柄的方向上，所述精珩磨部分至少背離所述刀柄的區(qū)段、所述半精珩磨部分以及所述粗珩磨兼導(dǎo)向部分各自的橫截面的外輪廓尺寸逐漸縮小；

所述粗珩磨兼導(dǎo)向部分的最大外徑小于所述半精珩磨部分的最小外徑；

所述半精珩磨部分的最大外徑小于所述精珩磨部分的最小外徑。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述半精珩磨部分與所述粗珩磨兼導(dǎo)向部分通過(guò)倒角狀的平滑連接部相連。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述精珩磨部分與所述半精珩磨部分之間通過(guò)外徑小于所述半精珩磨部分的最大外徑的連接桿體相連，所述連接桿體與所述精珩磨部分、所述半精珩磨部分三者之間的間隙形成容屑槽。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述階梯珩磨頭還包括裝夾部分，所述刀柄通過(guò)夾緊所述裝夾部分的方式與所述精珩磨部分固定連接。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 裝夾部分與所述精珩磨部分之間通過(guò)外徑小于所述精珩磨部分的最大外徑的連接柱體相連，所述連接柱體與所述裝夾部分、所述精珩磨部分三者之間的間隙形成容屑槽。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述粗珩磨兼導(dǎo)向部分背離所述刀柄的端頭的邊棱設(shè)置有倒角。

作為本發(fā)明前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述珩磨刀具的軸向方向上的尺寸與所述珩磨刀具的最大外徑的比值為5～10。

本發(fā)明實(shí)施例提供的加工中心，包括轉(zhuǎn)軸以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的珩磨刀具，其中：所述轉(zhuǎn)軸與所述刀柄驅(qū)動(dòng)連接。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

由于本發(fā)明中珩磨刀具的刀柄為自定心刀柄，通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)刀柄轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，刀柄能為階梯珩磨頭提供使階梯珩磨頭的中心線趨近被加工孔的中心線的定心力，該定心力可以實(shí)現(xiàn)珩磨刀具隨被加工的孔的走向進(jìn)行微量浮動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而能使階梯珩磨頭在珩磨加工孔的過(guò)程中位置不易跑偏，從而提高了孔的加工精度，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在孔的加工精度低的技術(shù)問(wèn)題。此外，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)半精珩磨、精珩磨一體化，實(shí)現(xiàn)了孔加工的工藝集成，減少了設(shè)備投入，降低了加工成本，提高了加工效率。

本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能產(chǎn)生至少以下技術(shù)效果：

1、具有自定心刀柄，通過(guò)加工中心珩磨閥芯孔時(shí)，珩磨頭具不易跑偏，加工精度更高；

2、珩磨頭具有階梯結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)半精珩磨、精珩磨一體化，提高了加工效率、降低了加工成本；

3、珩磨頭具有容屑槽，易于排屑，提升閥芯孔加工精度，降低了表面粗糙度；

4、刀柄、珩磨頭結(jié)構(gòu)制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的珩磨刀具的示意圖；

附圖標(biāo)記：1、刀柄；11、自定心功能部；12、刀具連接套；2、階梯珩磨頭；20、裝夾部分；21、精珩磨部分；22、半精珩磨部分；23、粗珩磨兼導(dǎo)向部分；31、連接桿體；32、連接柱體。

具體實(shí)施方式

下面可以參照附圖圖1以及文字內(nèi)容理解本發(fā)明的內(nèi)容以及本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。下文通過(guò)附圖以及列舉本發(fā)明的一些可選實(shí)施例的方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是：本實(shí)施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡(jiǎn)潔的需要本文件中無(wú)法窮舉本發(fā)明的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：可以將本發(fā)明提供的任一技術(shù)手段進(jìn)行替換或?qū)⒈景l(fā)明提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到新的技術(shù)方案。本實(shí)施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本發(fā)明提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到的新的技術(shù)方案。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種孔的加工精度高、可以實(shí)現(xiàn)半精珩磨、精珩磨一體化、易于排屑、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的珩磨刀具以及設(shè)置該珩磨刀具的加工中心。

下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的珩磨刀具，包括刀柄1以及階梯珩磨頭2，其中：刀柄1與階梯珩磨頭2驅(qū)動(dòng)連接，刀柄1為自定心刀柄；(加工中心或其他珩磨設(shè)備的動(dòng)力輸出軸)通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)刀柄1轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，刀柄1能為階梯珩磨頭2提供使階梯珩磨頭2的中心線趨近被加工孔的中心線的定心力；該定心力可以實(shí)現(xiàn)珩磨刀具隨被加工的孔的走向進(jìn)行微量浮動(dòng)調(diào)整。

階梯珩磨頭2沿背離刀柄1的方向至少包括三部分，該三部分包括依此相連的精珩磨部分21、半精珩磨部分22以及粗珩磨兼導(dǎo)向部分23(粗珩磨兼導(dǎo)向部分23不僅具有粗珩磨的功能，而且具有導(dǎo)向功能)。

由于本發(fā)明中珩磨刀具的刀柄1為自定心刀柄，通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)刀柄1轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，刀柄1能為階梯珩磨頭2提供使階梯珩磨頭2的中心線趨近被加工孔的中心線的定心力，該定心力可以實(shí)現(xiàn)珩磨刀具隨被加工的孔的走向進(jìn)行微量浮動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而能使階梯珩磨頭2在珩磨加工孔的過(guò)程中位置不易跑偏，從而提高了孔的加工精度。

此外，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)半精珩磨、精珩磨一體化，實(shí)現(xiàn)了孔加工的工藝集成，減少了設(shè)備投入，降低了加工成本，提高了加工效率。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，自定心刀柄包括自定心功能部11以及與自定心功能部11固定連接的刀具連接套12，其中：

自定心功能部11為旋轉(zhuǎn)體狀，且其周向外表面為錐面(該錐面沿背離階梯珩磨頭2的方向外輪廓尺寸逐漸縮小)；刀具連接套12與階梯珩磨頭2固定連接。自定心功能部11的錐面與為自定心功能部11提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)裝置的錐面摩擦連接，驅(qū)動(dòng)裝置可以通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)自定心功能部11轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)自定心功能部11帶動(dòng)整個(gè)刀柄1轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工孔的珩磨。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，階梯珩磨頭2呈旋轉(zhuǎn)體狀，且在背離所述刀柄的方向上，精珩磨部分21至少背離刀柄1的區(qū)段、半精珩磨部分22以及粗珩磨兼導(dǎo)向部分23各自的橫截面的外輪廓尺寸逐漸縮小；粗珩磨兼導(dǎo)向部分23的最大外徑小于半精珩磨 部分22的最小外徑；半精珩磨部分22的最大外徑小于精珩磨部分21的最小外徑。精珩磨部分21優(yōu)選為接近刀柄1的區(qū)段為圓柱狀即在軸向方向上各處的橫截面的外輪廓尺寸一致，僅背離刀柄1的區(qū)段的橫截面的外輪廓尺寸逐漸縮小。

上述結(jié)構(gòu)可以在滿足精度要求的前提下，可靠地實(shí)現(xiàn)粗珩磨、半精珩磨以及精珩磨的一體化。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，半精珩磨部分22與粗珩磨兼導(dǎo)向部分23通過(guò)倒角狀的平滑連接部相連。平滑連接部不僅具有連接、導(dǎo)向作用，而且可以減少刀具進(jìn)給時(shí)的阻力，提高加工精度與加工效率。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，精珩磨部分21與半精珩磨部分22之間通過(guò)外徑小于半精珩磨部分22的最大外徑的連接桿體31相連，連接桿體31與精珩磨部分21、半精珩磨部分22三者之間的間隙形成容屑槽。

該容屑槽可以將精珩磨部分21以及半精珩磨部分22(尤其是半精珩磨部分22)珩磨作業(yè)產(chǎn)生的磨屑存儲(chǔ)起來(lái)，避免了磨屑堵塞在被加工孔與珩磨刀具之間，而造成珩磨刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加、表面質(zhì)量下降。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，階梯珩磨頭2還包括裝夾部分20，刀柄1通過(guò)夾緊裝夾部分20的方式與精珩磨部分21固定連接。

裝夾部分20不僅延長(zhǎng)了珩磨刀具的長(zhǎng)度，增加了珩磨刀具可以加工的孔的深度和類型，而且裝夾部分20為刀柄1提供了連接點(diǎn)，其可以將由刀柄1輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力以及定心力傳遞給精珩磨部分21乃至整個(gè)珩磨刀具。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，裝夾部分20與精珩磨部分21之間通過(guò)外徑小于精珩磨部分21的最大外徑的連接柱體32相連，連接柱體32與裝夾部分20、精珩磨部分21三者之間的間隙形成容屑槽。

該容屑槽可以將精珩磨部分21珩磨作業(yè)產(chǎn)生的磨屑存儲(chǔ)起來(lái)，避免了磨屑堵塞在被加工孔與精珩磨部分21之間，而造成珩磨刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加、表面質(zhì)量下降。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，粗珩磨兼導(dǎo)向部分23背離刀柄1的端頭的邊棱設(shè)置有倒角。倒角不僅可以避免粗珩磨兼導(dǎo)向部分23的邊棱處出現(xiàn)應(yīng)力集中而磨損，而且可以減小珩磨刀具進(jìn)給過(guò)程中的阻力，有利于提高加工效率。

作為本發(fā)明任一技術(shù)方案的可選實(shí)施方式，珩磨刀具的軸向方向上的尺寸與珩磨刀具的最大外徑的比值為5～10。

上述尺寸的珩磨刀具不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分閥體閥芯孔的切削加工，而且由于珩磨刀具的軸向方向上的尺寸較大，珩磨刀具自身具有一定彈性，該彈性所產(chǎn)生的彈性力可以在對(duì)孔進(jìn)行加工的過(guò)程中轉(zhuǎn)化為自定心力，由此可以進(jìn)一步提高孔的加工精度。

本發(fā)明實(shí)施例提供的加工中心，包括轉(zhuǎn)軸(或稱：動(dòng)力輸出軸)以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的珩磨刀具，其中：轉(zhuǎn)軸與刀柄1驅(qū)動(dòng)連接。加工中心適宜采用本發(fā)明以提高其對(duì)孔的加工精度以及加工效率。當(dāng)然，本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的珩磨刀具也可以應(yīng)用于其他切削加工設(shè)備上。

綜上所述，本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)為：具有自定心刀柄，可以通過(guò)加工中心珩磨閥芯孔，實(shí)現(xiàn)孔加工的工藝集成，減少設(shè)備投入，降低加工成本；珩磨頭具有階梯結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)半精珩磨、精珩磨一體化，提高加工效率；珩磨頭具有容屑槽，易于排屑，提升閥芯孔加工精度與光潔度(或稱:表面粗糙度)；刀柄、珩磨頭結(jié)構(gòu)制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

上述本發(fā)明所公開(kāi)的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開(kāi)了數(shù)值范圍，那么公開(kāi)的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無(wú)法窮舉，所以本發(fā)明才公開(kāi)部分?jǐn)?shù)值以舉例說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列 舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語(yǔ)來(lái)限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對(duì)零部件進(jìn)行區(qū)別如沒(méi)有另行聲明外，上述詞語(yǔ)并沒(méi)有特殊的含義。同時(shí)，上述本發(fā)明如果公開(kāi)或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來(lái))所取代(明顯無(wú)法采用一體成形工藝除外)。另外，上述本發(fā)明公開(kāi)的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語(yǔ)除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來(lái)的單獨(dú)部件。在本發(fā)明的描述中如果使用了術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等，那么上述術(shù)語(yǔ)指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的珩磨刀具或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。