專利名稱：深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具的制作方法
深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具，屬于機械加工中深孔精加工范疇，是一種深孔以磨為主鉸、珩或擠光復(fù)合的定徑加工工具，用于機械零件的深孔及中深孔高效精密加工。
目前的現(xiàn)有深孔精加工包括精鉆、精鏜、精鉸、滾壓、珩磨、拋光、電解、砂帶磨削及金剛石鉸削等，而長徑比大于10的深孔磨輪磨削在國內(nèi)外至今仍是一個還末解決的難題，其困難在于，在深孔磨削的全長上保證磨削工具具有高剛度，及磨輪高轉(zhuǎn)速的長距離獲取。
本發(fā)明的目的是，提供一種無間隙導(dǎo)向和運動合成的深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具，從而解決了長徑比大于10的深孔磨輪磨削難題，填補了精密深孔多磨輪高效行星磨削工具的空白。
深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具由切削和導(dǎo)向、行星齒輪傳動、轉(zhuǎn)速和力矩輸入三個部分組成，在切削和導(dǎo)向部分中，安裝在磨輪軸2前端的磨輪1由行星齒輪6輸出功率帶動作高速自轉(zhuǎn)，并使安裝在前筒架4上圓周均布的磨輪軸2和導(dǎo)向塊3一起低速公轉(zhuǎn)，用于深孔磨削與鉸削、珩磨復(fù)合定徑加工時，磨輪1和導(dǎo)向塊3的工作表面為電鍍?nèi)嗽旖饎偸?、立方氮化硼等超硬磨料，用于深孔磨削與擠光復(fù)合定徑加工時，則將導(dǎo)向塊3改為硬質(zhì)合金擠壓塊，作為導(dǎo)向塊3的超硬磨條或擠壓塊與其光整加工中的已磨削孔壁構(gòu)成緊跟磨輪1的無間隙導(dǎo)向，從而獲得深孔磨削工具高剛度，且不因磨削長度延伸而降低，磨輪1為可漲錐套結(jié)構(gòu)，單獨調(diào)整其直徑，導(dǎo)向塊3為斜面滑塊結(jié)構(gòu)或可漲錐套結(jié)構(gòu)，綜合調(diào)整其外圓的直徑；行星齒輪傳動部分為差動行星齒輪機構(gòu)，中心齒輪5固定在中心軸13上，中心軸13尾端的連接套14與可旋轉(zhuǎn)的機床刀桿相聯(lián)接，單排行星齒輪6和磨輪軸2作成一體，或用固定在磨輪軸2尾端的雙排行星齒輪，內(nèi)齒輪7固定在后筒架12的前端，與密封罩8一起構(gòu)成局部密封空間；在轉(zhuǎn)速和力矩輸入部分中，安裝在后筒架12上圓周均布的夾布膠等耐磨材料輔助導(dǎo)向塊9，在壓縮彈簧11和平面滑塊10的作用下漲開，其外圓的直徑由調(diào)整螺母限定，在深孔磨削復(fù)合定徑加工中緊貼可旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁，二者之間只有相對軸向移動而無相對圓周轉(zhuǎn)動，并起減振、扶正的作用，在對中深孔磨削復(fù)合定徑加工時可省去輔助導(dǎo)向塊9、平面滑塊10、壓縮彈簧11，而用導(dǎo)向平鍵或花鍵與機床可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向套相聯(lián)接；磨輪軸2、前筒架4、后筒架12的滾動軸承分別用調(diào)整螺母消除間隙，并用油脂潤滑和O形橡膠密封圈密封，或用其它類型的軸承和密封。
從總體結(jié)構(gòu)上看，本發(fā)明的顯著優(yōu)點是簡單易制，調(diào)整方便。
深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具有三種運行狀態(tài)I、機床刀桿和中心齒輪5不轉(zhuǎn)動，由旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁靠磨擦力給內(nèi)齒輪7傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)；II、被加工深孔零件和內(nèi)齒輪7不轉(zhuǎn)動，由旋轉(zhuǎn)的機床刀桿經(jīng)連接套14給中心齒輪5傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)；III、各自旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁與機床刀桿分別給內(nèi)齒輪7與中心齒輪5同時傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過運動合成和行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)。
實施例用本發(fā)明在現(xiàn)有T2120型臥式單頭深孔鉆鏜床上，更換導(dǎo)向套，加工27siMn無縫鋼管油缸的深孔，孔徑φ1000.14mm、長徑比20、表面粗糙度Ra0.4μm、硬度HB240 280，深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具的名義直徑D＝100mm、磨輪1的名義直徑d＝40mm、差動行星齒輪機構(gòu)的中心距R＝30mm、磨輪1和導(dǎo)向塊3的工作表面為電鍍立方氮化硼、其粒度分別為70#和120#，磨輪1和前筒架4按第一運行狀態(tài)分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)，并由機床刀桿推動一起作軸向進給，進行油缸深孔定徑磨鉸復(fù)合加工。
為了充分發(fā)揮本發(fā)明的深孔及中深孔高效精密加工效能，需要專門設(shè)計制造配套的新型深孔磨床。


圖1是深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具的A-A、B-B軸向剖面圖，圖中的標號表示1-磨輪 2-磨輪軸 3-導(dǎo)向塊 4-前筒架5-中心齒輪 6-行星齒輪7-內(nèi)齒輪 8-密封罩9-輔助導(dǎo)向塊10-平面滑塊 11-壓縮彈簧12-后筒架13-中心軸 14-連接套圖2、圖3、圖4、圖5分別是深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具的C-C、D-D、E-E、F-F徑向剖面圖，圖中的字符表示D-該工具的名義直徑、d-磨輪的名義直徑、R-差動行星齒輪機構(gòu)的中心距
權(quán)利要求
1.深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具，是一種深孔以磨為主鉸、珩或擠光復(fù)合的定徑加工工具，由切削和導(dǎo)向、行星齒輪傳動、轉(zhuǎn)速和力矩輸入三個部分組成，其特征在于在切削和導(dǎo)向部分中，安裝在磨輪軸2前端的磨輪1由行星齒輪6輸出功率帶動作高速自轉(zhuǎn)，并使安裝在前筒架4上圓周均布的磨輪軸2和導(dǎo)向塊3一起低速公轉(zhuǎn)，作為導(dǎo)向塊3的超硬磨條或擠壓塊與其光整加工中的已磨削孔壁，構(gòu)成緊跟磨輪1的無間隙導(dǎo)向，從而獲得深孔磨削工具高剛度，且不因磨削長度延伸而降低，磨輪1為可漲錐套結(jié)構(gòu)，單獨調(diào)整其直徑，導(dǎo)向塊3為斜面滑塊結(jié)構(gòu)，綜合調(diào)整其外圓的直徑；行星齒輪傳動部分為差動行星齒輪機構(gòu)，中心齒輪5固定在中心軸13上，中心軸13尾端的連接套14與可旋轉(zhuǎn)的機床刀桿相聯(lián)接，單排行星齒輪6和磨輪軸2作成一體，內(nèi)齒輪7固定在后筒架12的前端，與密封罩8一起構(gòu)成局部密封空間；在轉(zhuǎn)速和力矩輸入部分中，安裝在后筒架12上圓周均布的輔助導(dǎo)向塊9，在壓縮彈簧11和平面滑塊10的作用下漲開，其外圓的直徑由調(diào)整螺母限定，在深孔磨削復(fù)合定徑加工中緊貼可旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁，二者之間只有相對軸向移動而無相對圓周轉(zhuǎn)動，并起減振、扶正的作用；磨輪軸2、前筒架4、后筒架12的滾動軸承分別用調(diào)整螺母消除間隙，并用油脂潤滑和O形橡膠密封圈密封。
2.按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工工具，其特征在于用于深孔磨削與鉸削、珩磨復(fù)合定徑加工時，磨輪1和導(dǎo)向塊3的工作表面為電鍍?nèi)嗽旖饎偸?、立方氮化硼等超硬磨料，用于深孔磨削與擠光復(fù)合定徑加工時，則將導(dǎo)向塊3改為硬質(zhì)合金擠壓塊。
3.按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工工具，其特征在于有三種運行狀態(tài)I、機床刀桿和中心齒輪5不轉(zhuǎn)動，由旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁靠摩擦力給內(nèi)齒輪7傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)；II、被加工深孔零件和內(nèi)齒輪7不轉(zhuǎn)動，由旋轉(zhuǎn)的機床刀桿經(jīng)連接套14給中心齒輪5傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)；III、各自旋轉(zhuǎn)的已加工孔壁與機床刀桿分別給內(nèi)齒輪7與中心齒輪5同時傳輸轉(zhuǎn)速和力矩，通過運動合成和行星齒輪6升速傳動而使磨輪1和前筒架4分別繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)。
4.按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工工具，其特征在于圓周均布的導(dǎo)向塊3的另一種形式為可漲錐套結(jié)構(gòu)，行星齒輪6的另一種形式為雙排齒輪，輔助導(dǎo)向塊9的材料為夾布膠木等耐磨材料，磨輪軸2、前筒架4、后筒架12的其它類型軸承和密封由具體情況確定。
5.按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工工具，其特征在于在對中深孔磨削復(fù)合定徑加工時，可省去圓周均布的輔助導(dǎo)向塊9、平面滑塊10、壓縮彈簧11，而用導(dǎo)向平鍵或花鍵與機床可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向套相聯(lián)接。
全文摘要
深孔多磨輪行星磨削復(fù)合加工工具,屬于機械加工中深孔精加工范疇,是一種深孔以磨為主鉸、珩或擠光復(fù)合的定徑加工工具,由切削和導(dǎo)向、行星齒輪傳動、轉(zhuǎn)速和力矩輸入三個部分組成,用于機械零件的深孔及中深孔高效精密加工,行星齒輪輸出功率帶動磨輪高速自轉(zhuǎn),并使圓周均布的磨輪軸和導(dǎo)向塊一起低速公轉(zhuǎn),作為導(dǎo)向塊的超硬磨條或擠壓塊與其光整加工中的深孔已磨削孔壁,構(gòu)成緊跟磨輪的無間隙導(dǎo)向,從而解決了長徑比大于10的深孔磨輪磨削難題。
文檔編號B24B5/48GK1179376SQ97119469
公開日1998年4月22日 申請日期1997年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月17日
發(fā)明者陳雪瑞 申請人:太原理工大學(xué)