直接安装砂轮的内圆磨削刀杆的制作方法

本发明涉及一种直接安装砂轮的内圆磨削刀杆，用于磨削高精度、低表面粗糙度值的小直径孔。

背景技术：

高精度磨削是现代加工技术中的重要工艺方法。在航空领域，很多小直径孔需要通过磨削加工达到高精度，低表面粗糙度值的设计要求。磨削加工过程中，刀杆的径向圆跳动很难控制，这历来是磨削加工的难点。如果刀杆的径向圆跳动的误差过大，加工出的产品往往会产生圆度误差和圆柱度误差大等现象，质量就不能保证。磨床上安装内圆磨削砂轮通常采用的方法是：用图2所示螺钉连接砂轮，螺钉穿过砂轮内孔连接在刀杆的螺纹孔中。长期以来，磨削只简单认为通过砂轮装到磨刀轴上锁紧，将其固定在磨床上整体磨削。可通过实际生产使用情况来看，安装时需在螺钉外圆缠牛皮纸来填充螺钉和砂轮内孔之间间隙(消除间隙以防止砂轮磨削时自转)；另一种是用图3所示砂轮轴连接砂轮，用胶粘剂填充砂轮与砂轮轴的间隙，将砂轮粘接在砂轮轴上，再将砂轮轴连接到刀杆。通过螺钉或者砂轮轴安装的砂轮与刀杆的同轴度精度低，砂轮旋转过程中砂轮偏离旋转中心，产生摇摆，会产生一些微小的弯曲变形，导致动平衡精度低。特别是在磨削高精度的小直径孔时刀杆的转速高达40000～60000转/分，动平衡精度低的砂轮磨削会降低小直径孔的磨削精度和表面粗糙度要求。磨削高精度小直径孔需要对砂轮进行频繁的修整以获得砂轮磨粒的良好磨削性能。磨削细长工件时所用砂轮也要经常修磨以保持砂轮的正确形状。砂轮太软时磨粒在未变钝前即已脱落，砂轮保形性差，失去其原有的形状，也需要经常修磨。频繁地的修整就会增加更换砂轮的频率。粘接砂轮在更换时需要先将砂轮敲裂从砂轮轴上取下，既费时又不环保。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供一种同轴度精度高，更换砂轮快捷方便的直接安装砂轮的内圆磨削刀杆。

为了实现上述目的，本发明提供一种直接安装砂轮的内圆磨削刀杆，具有一个连接台阶圆柱体d的内圆磨削刀杆1、垫片2、螺母3，其特征在于，内圆磨削刀杆1缩颈台阶的砂轮轴上制有与内圆砂轮内孔锥度的一致圆锥面c，圆锥面c对刀杆公共轴线的径向圆跳动小于0.005mm，砂轮直接在圆锥面c安装定位，用垫圈2螺母3压紧砂轮，并且内圆磨削刀杆1根部后端的台阶圆柱体d外圆制有轴对称分布的多边形的对称结构，压紧砂轮的轴端螺母3的平面与螺母内螺纹孔的垂直度小于0.03mm。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明将砂轮直接安装定位在内圆磨削刀杆上，砂轮与内圆磨削刀杆的同轴度精度高，这就提高了高速旋转时砂轮的动平衡精度，同时避免了安装砂轮时缠纸或者粘胶，更换砂轮时敲裂砂轮，内圆磨削刀杆的圆锥面c和砂轮内孔配合一致，消除用螺钉和砂轮轴安装砂轮时存在的间隙，提高了砂轮的安装效率砂轮安装在内圆磨削刀杆上的同轴度精度提高。

本发明采用内圆磨削刀杆的圆锥面c和砂轮内孔配合一致结构方式，不需用螺钉连接内圆砂轮和刀杆，不需用胶粘剂将砂轮粘接在砂轮轴上。内圆磨削刀杆与内圆砂轮安装后的对中精度和同轴度精度高。进而提高了内圆磨削刀杆的动平衡精度和内圆砂轮高速转动磨削时的动平衡精度。从而提高了小直径内孔磨削精度，降低了内孔表面粗糙度值。

本发明在内圆磨削刀杆根部后端的台阶圆柱体d外圆制有轴对称分布的多边形的对称结构(四边形或者以上的多边形)，适合扳手安装刀杆。

本发明采用平面与内螺纹孔的垂直度小于0.03mm的专用螺母，消除了标准件螺母由于端平面与螺纹孔的垂直度误差大，在压紧时易造成的刀杆端部弯曲变形的缺陷。

本发明采用和砂轮内孔配合一致的内圆磨削刀杆的圆锥面c，内圆磨削刀杆更换砂轮快捷方便。

内圆砂轮高速转动磨削时的动平衡精度提高。因为内圆磨削刀杆的动平衡精度提高，砂轮与刀杆锥面c直接安装配合同轴度精度高，螺母压紧消除刀杆端部弯曲变形，因此提高了内圆砂轮高速转动磨削时的动平衡精度。本发明为磨削高精度小直径孔提供了一种内圆磨削刀杆选择。

附图说明

图1是本发明直接安装砂轮的内圆磨削刀杆的示意图。

图2是现有技术用螺钉连接砂轮的内圆磨削刀杆的示意图。

图3是现有技术用砂轮轴连接砂轮的内圆磨削刀杆的示意图。

图1中：1内圆磨削刀杆，2垫片，3螺母，4内圆砂轮。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述优选的实施例中，一种直接安装砂轮的内圆磨削刀杆，具有一个连接台阶圆柱体d的内圆磨削刀杆1、垫片2、螺母3。其中，内圆磨削刀杆1缩颈台阶的砂轮轴上制有与内圆砂轮内孔锥度的一致圆锥面c，圆锥面c对刀杆公共轴线的径向圆跳动小于0.005mm，砂轮直接在圆锥面c安装定位，用垫圈2螺母3压紧砂轮，并且内圆磨削刀杆1根部后端的台阶圆柱体d外圆制有轴对称分布的多边形的对称结构，压紧砂轮的轴端螺母3的平面与螺母内螺纹孔的垂直度小于0.03mm。

内圆磨削刀杆是轴对称结构，台阶圆柱体d外圆轴对称分布的多边形是四边形或者以上的多边形。

磨削时，将内圆磨削刀杆1安装在精密磨床的内圆磨头上，通过a处螺纹，b处外圆和端面与内圆磨头连接定位；将砂轮4直接装在内圆磨削刀杆1的c处圆锥面，砂轮孔与c处圆锥面配合；用垫圈2和螺母3将砂轮压紧在内圆磨削刀杆上；内圆磨削刀杆可采用不同的材料，具体尺寸也可根据磨削孔径和砂轮外形尺寸不同而改变，这样的变换均落在本专利的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开的一种直接安装砂轮的内圆磨削刀杆，旨在提供一种同轴度精度高，更换砂轮快捷方便的内圆磨削刀杆。本发明通过下述技术方案予以实现：具有一个连接台阶圆柱体D的内圆磨削刀杆(1)、垫片(2)、螺母(3)，内圆磨削刀杆缩颈台阶的砂轮轴上制有与内圆砂轮内孔锥度的一致圆锥面C，圆锥面C对刀杆公共轴线的径向圆跳动小于0.005mm，砂轮直接在圆锥面C安装定位，用垫圈(2)螺母(3)压紧砂轮，并且内圆磨削刀杆(1)根部后端的台阶圆柱体D外圆制有轴对称分布的多边形的对称结构，压紧砂轮的轴端螺母(3)的平面与螺母内螺纹孔的垂直度小于0.03mm。

技术研发人员：冯旗;王浩;钟杰;陈春耀;白建君
受保护的技术使用者：成都凯天电子股份有限公司
技术研发日：2019.05.13
技术公布日：2019.07.19