一种内孔超精加工装置及系统的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种内孔超精加工装置及系统。

背景技术

在机械行业，经常需要对工件的内孔的加工。其中有些工件对与工件内孔的光洁度要求较高，因此，通常需要对该工件的内孔进行超精加工。超精加工就是在超精机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格的约束的相对运动，对工件进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。

目前在加工工件内孔时，首先需要将工件固定在深孔镗床上，在工件上镗出工件内孔，然后将工件转至专用磨床或珩磨机等设备上对工件内孔进行精加工。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在上述内孔加工过程中需要转换不同的机床，转换不同的工序以加工出符合要求的内孔，加工过程复杂且加工效率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种内孔超精加工装置及系统，可以提高内孔超精加工的加工效率。所述技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种内孔超精加工装置，所述内孔超精加工装置包括筒体和两个结构相同的砂轮组件，所述筒体的外侧壁上设有与深孔镗床上的镗杆一端的镗头相连接的连接部，所述筒体为环形，两个所述砂轮组件均设置在所述筒体内，且两个所述砂轮组件分别位于所述筒体的两端；

所述砂轮组件包括壳体、砂轮轴和砂轮，所述壳体的直径与所述筒体的内径相匹配，所述壳体通过连接件与所述筒体连接，所述砂轮轴固定在所述壳体上，且所述砂轮轴沿垂直于所述筒体的轴线方向设置，所述砂轮套设在所述砂轮轴上。

进一步地，所述筒体的上设有至少两个螺纹通孔，所述至少两个螺纹通孔沿所述筒体的轴向间隔设置，所述壳体的外侧壁上设有滑槽，所述滑槽沿所述壳体的轴向设置，所述滑槽的轴向长度小于所述壳体的轴向长度；所述连接体的一端设置在所述滑槽内，所述连接体的另一端设有螺纹，所述连接体的设有螺纹的一端设置在所述至少两个螺纹通孔中的一个螺纹通孔内；

所述内孔超精加工装置还包括弹性连接件，所述弹性连接件设置在所述筒体内，且所述弹性连接件的两端分别与两个所述砂轮组件的壳体连接。

进一步地，所述弹性连接件为弹簧。

进一步地，任意相邻的两个所述螺纹通孔之间间隔距离d，10mm≤d≤30mm。

进一步地，所述筒体上设有至少两排螺纹通孔，所述至少两排螺纹通孔沿所述筒体的周向间隔设置，每排所述螺纹通孔均包括至少两个所述螺纹通孔，每排所述螺纹通孔中的至少两个螺纹通孔沿所述筒体的轴向间隔设置。

进一步地，每排螺纹通孔中的任意相邻的两个所述螺纹通孔之间间隔距离d，10mm≤d≤30mm。

进一步地，每排所述螺纹通孔中的螺纹通孔的数量相等。

进一步地，所述筒体上设有两排螺纹通孔，所述两排螺纹通孔间隔角度α，30°≤α≤90°。

进一步地，所述砂轮与所述砂轮轴之间设有轴承。

第二方面，本发明提供了一种内孔超精加工系统，所述内孔超精加工系统包括镗杆、镗头和如第一方面所述的内孔超精加工装置，所述镗头的一端与所述镗杆的一端连接，所述镗头的另一端设有用于安装所述内孔超精加工装置的连接部的安装槽，所述连接部与所述镗头固定连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置内孔超精加工装置，内孔超精加工装置包括筒体和砂轮组件。筒体的一端设有与深孔镗床上的镗杆一端的镗头相连接的连接部，则在对工件内孔进行加工时，将工件固定在深孔镗床上，在工件上镗出工件内孔后，无需将工件转至专用磨床或珩磨机等设备上对工件内孔进行精加工，只需将本发明提供的内孔超精加工装置与在深孔镗床上的镗杆一端的镗头连接即可，节省了转换机床和加工工序的时间，提高了内孔超精加工的加工效率。筒体为环形，两个砂轮组件均设置在筒体内，且两个砂轮组件分别位于筒体的两端。砂轮组件包括壳体、砂轮轴和砂轮，壳体的直径与筒体的内径相匹配，壳体通过连接件与筒体连接，砂轮轴固定在壳体上，且砂轮轴沿垂直于筒体的轴线方向设置，砂轮套设在砂轮轴上。在超精加工工件内孔时，将该内孔超精加工装置置入待加工工件的内孔中，设定待加工工件的转速以及内孔超精加工装置的进给量，待加工工件在旋转的过程中，内孔超精加工装置也不断沿工件内孔的轴向移动，使砂轮对工件内孔进行超精加工。通过更换不同砂粒度的砂轮即可对不同精度的工件内孔进行超精加工。整个内孔超精加工装置结构简单，且适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种内孔超精加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种砂轮组件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种内孔超精加工装置的剖面图；

图4是本发明实施例提供的一种筒体的截面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种内孔超精加工装置，图1是本发明实施例提供的一种内孔超精加工装置的结构示意图，如图1所示，内孔超精加工装置100包括筒体10和两个结构相同的砂轮组件20。筒体10的外侧壁上设有与深孔镗床上的镗杆一端的镗头相连接的连接部11。筒体10环形，两个砂轮组件20均设置在筒体10内，且两个砂轮组件20分别位于筒体10的两端。

图2是本发明实施例提供的一种砂轮组件的结构示意图，如图2所示，砂轮组件20包括壳体21、砂轮轴22和砂轮23，壳体21的直径与筒体10的内径相匹配。砂轮轴22固定在壳体21上，且砂轮轴22沿垂直于筒体10的轴线方向设置，砂轮23套设在砂轮轴22上。

再次参见图1，砂轮组件20的壳体21通过连接件30与筒体10连接。

本发明实施例通过设置内孔超精加工装置，内孔超精加工装置包括筒体和砂轮组件。筒体的一端设有与深孔镗床上的镗杆一端的镗头相连接的连接部，则在对工件内孔进行加工时，将工件固定在深孔镗床上，在工件上镗出工件内孔后，无需将工件转至专用磨床或珩磨机等设备上对工件内孔进行精加工，只需将本发明提供的内孔超精加工装置与在深孔镗床上的镗杆一端的镗头连接即可，节省了转换机床和加工工序的时间，提高了内孔超精加工的加工效率。筒体为环形，两个砂轮组件均设置在筒体内，且两个砂轮组件分别位于筒体的两端。砂轮组件包括壳体、砂轮轴和砂轮，壳体的直径与筒体的内径相匹配，壳体通过连接件与筒体连接，砂轮轴固定在壳体上，且砂轮轴沿垂直于筒体的轴线方向设置，砂轮套设在砂轮轴上。在超精加工工件内孔时，将该内孔超精加工装置置入待加工工件的内孔中，设定待加工工件的转速以及内孔超精加工装置的进给量，待加工工件在旋转的过程中，内孔超精加工装置也不断沿工件内孔的轴向移动，使砂轮对工件内孔进行超精加工。通过更换不同砂粒度的砂轮即可对不同精度的工件内孔进行超精加工。整个内孔超精加工装置结构简单，且适用性强。

进一步地，如图1所示，筒体10上设有至少两个螺纹通孔12，至少两个螺纹通孔12沿筒体10的轴向间隔设置。如图2所示，壳体21的外侧壁上设有滑槽21a，滑槽21a沿壳体21的轴向设置，滑槽21a的轴向长度小于壳体21的轴向长度。

图3是本发明实施例提供的一种内孔超精加工装置的剖面图，如图3所示，连接件30的一端可滑动的设置在滑槽21a内，连接件30的另一端设有螺纹，连接件30的设有螺纹的一端设置在至少两个螺纹通孔12中的一个螺纹通孔12内。连接件30可以起到限位的作用，防止砂轮组件20沿筒体10的轴向移动而脱出筒体10，还可以防止砂轮组件20沿筒体10的周向转动。

内孔超精加工装置还包括弹性连接件40，弹性连接件40设置在筒体10内，且弹性连接件40的两端分别与两个砂轮组件20的壳体21连接。通过设置弹性连接件40，可以将砂轮23推向待加工内孔的侧壁，使砂轮23与待加工内孔的侧壁保持接触且砂轮23与待加工内孔的侧壁之间产生一定的压力，砂轮23可以起摩擦与修整作用，以对待加工内孔进行超精加工。同时，在对待加工工件内孔进行超精加工的过程中，弹性连接件40可以根据待加工工件内孔的形状进行伸缩，以适用于不同直径的内孔。例如，当待加工工件内孔的某处较为粗糙或者凸起时，弹性连接件40受到的压力会增大，弹性连接件40会自动收缩变短，以防止砂轮23卡滞在凸起处，导致工件烧伤。

可选地，弹性连接件40可以为弹簧，通过选用不同弹性系数的弹簧，可以改变砂轮23与待加工工件内孔之间的压紧力。

可选地，连接件30可以为一端设有螺纹的导向销。

进一步地，如图3所示，砂轮23与砂轮轴22之间还设有轴承24。通过设置轴承24，可以减少砂轮23与砂轮轴22之间的磨损，提高砂轮23的使用寿命。

优选地，如图1所示，任意相邻的两个螺纹通孔12之间间隔距离d，10mm≤d≤30mm。由于连接件可以限制每个砂轮组件沿筒体轴向移动的最大距离和最小距离，而两个砂轮组件之间的最大距离和最小距离与每个砂轮组件可以沿筒体轴向移动的最大距离和最小距离有关，内孔超精加工装置的整体长度又与两个砂轮组件之间的最大距离和最小距离有关。因此连接件的设置决定了内孔超精加工装置的长度。通过将任意相邻的两个螺纹通孔之间的距离d设置的较小，可以使得连接件有多种设置方式，则内孔超精加工装置也可以调整至多种长度，以适用于加工不同直径的内孔。

进一步地，筒体10上设有至少两排螺纹通孔，至少两排螺纹通孔沿筒体10的周向间隔设置，每排螺纹通孔均包括至少两个螺纹通孔12，每排螺纹通孔中的至少两个螺纹通孔12沿筒体10的轴向间隔设置。通过将连接件30设置在不同排的螺纹通孔12内，即可使得砂轮组件20与筒体10的位置发生变化，则砂轮轴22与筒体轴线的位置发生变化，使得砂轮23可以偏转不同的角度以对待加工工件的内孔进行加工。

优选地，每排螺纹通孔中的任意相邻的两个螺纹通孔之间间隔距离d，10mm≤d≤30mm。

图4是本发明实施例提供的一种筒体的截面图，如图4所示，筒体10上设有一排螺纹通孔121和一排螺纹孔122，两排螺纹通孔间隔角度α，30°≤α≤90°。通过设置两排间隔角度α的螺纹通孔，可以增大内孔与砂轮之间的摩擦力，改善切削条件，提高切削效率。

下面简单介绍采用本发明实施例提供的一种内孔超精加工装置对待加工工件进行加工的具体过程：

1、选用合适的弹性连接件，并调节连接件在至少两个螺纹通孔中的位置，使得该内孔超精加工装置的直径与待加工工件的内孔的直径相匹配。

2、将该内孔超精加工装置与深孔镗床的镗杆一端的镗头连接；

3、使用木板将该内孔超精加工装置的砂轮向筒体内挤压，弹性连接件收缩，直至该内孔超精加工装置进入待加工内孔中；

4、设置深孔镗床的主轴转速(即待加工工件的转速)和镗杆进给量，对待加工内孔进行超精加工。

在上述超精加工的过程中，可以根据需要更换不同粒度的砂轮来加工工件内孔，以保证待加工内孔的表面光洁度。一般先用粗砂轮，后用细砂轮，砂轮粒度号可以由30#、60#、120#逐步更换到180#、240#。

本发明实施例还提供了一种内孔超精加工系统，内孔超精加工系统包括镗杆、镗头和如上述实施例所述的内孔超精加工装置，镗头的一端与镗杆的一端连接，镗头的另一端设有用于安装内孔超精加工装置的连接部的安装槽，连接部与镗头固定连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。