[发明专利]一种精加工挺柱孔珩磨刀及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机机加工技术领域，更具体地说，它涉及一种精加工挺柱孔的刀具及方法。

背景技术

灰铁250柴油发动机的挺柱孔直径一般较大，为Φ32mm，长度约为50mm，其孔径精度、粗糙度及同轴度要求较高，为保证挺柱孔的加工精度及CPK值≥1.33，同时兼顾制造成本，则需要挺柱孔精加工刀具的加工质量稳定，且单件产品刀具成本低。挺柱孔的加工一般经过挺柱孔预铸通孔和机加工工序，机加工工序包括粗加工、半精加工和精加工三个工序。目前，在挺柱孔机加工的工序中，其刀具多为采用整体硬质合金多刃铰刀、单刃枪铰刀及单刃CBN精镗刀等刀具，然而，由于挺柱孔前有间隙段，加工刀具多为整体式长刀具，此类刀具一旦磨损或崩坏，更换成本会比较高，而且加工稳定性不足，若采用分体式刀具，刀具的结构和组合方式则需要有更高的要求，其刀具的刚性和结构强度难以满足加工受力大的要求；另外，由于精加工挺柱孔需要使用三把刀具，机床无法保证每把刀具的中心位置完全重合，其同轴度达不到要求，从而影响加工质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种结构简单，制造成本低，可满足气缸体挺柱孔加工要求的精加工挺柱孔的方法及刀具。

本发明采用的技术方案是这样的：一种精加工挺柱孔珩磨刀，包括中空结构的珩磨杆，所述珩磨杆的一端设有焊接珩磨条的珩磨基座，在所述珩磨基座的两端分别设有用于压紧所述珩磨基座的圆形弹簧，所述珩磨杆的另一端设有一与机床连接的中空结构的接杆，所述珩磨杆的端部伸入所述接杆内腔并通过一限位弹簧与所述接杆之间形成柔性连接；所述的珩磨杆内设有一贯穿其内腔并可推动所述珩磨基座径向变化的调整机构。

作为进一步地改进，所述的调整机构包括位于中部的丝套、与丝套一端连接的芯杆以及与丝套另一端连接的调节螺杆，在靠近所述丝套一侧的芯杆外围设有复位弹簧。

进一步地，所述的丝套中部沿轴向方向设有一长腰形孔。

进一步地，所述的芯杆一端与所述丝套固定连接，另一端设有椎体段并伸入所述珩磨基座内。

进一步地，所述的珩磨杆与所述的珩磨基座为间隙配合，所述珩磨杆设有用于限制丝套旋转的顶丝，所述珩磨杆的一端设有与挺住孔倒角相适应的倒角，另一端设有限制所述调节螺杆轴向位移的限位销。

进一步地，所述的接杆与所述的珩磨杆之间为间隙配合，所述接杆一端设有径向贯穿所述接杆和珩磨杆的调节螺丝，在所述接杆的中部设有用于放置调整扳手的扇形开口。

进一步地，所述的限位弹簧位于所述接杆内腔设有的定位台阶面与所述珩磨杆端部之间；所述复位弹簧位于所述珩磨杆内腔设有的定位台阶面与所述丝套端部之间。

进一步地，在靠近所述珩磨基座一端的珩磨杆上设有堵塞。

一种精加工挺柱孔的方法，该方法是通过设置一把可调整刀具外径尺寸精度在微米级的分体式珩磨刀，应用珩磨技术实现对挺柱孔的精加工。

具体的操作步骤：

步骤1、将刀具移动到距离气缸体顶面挺柱孔正上方10～15mm处；

步骤2、开启冷却液喷淋，启动刀具，使刀具低速转动，并快速通过间隙段到达挺柱孔上方10～15mm处；

步骤3、放慢刀具进给速度，利用挺柱孔上的倒角及珩磨杆上的倒角，刀具可在进入挺柱孔孔口时自动找正；

步骤4、刀具预磨部分进入挺柱孔后，提升转速至正常加工速度开始珩磨挺柱孔，在此过程中，可停机调整刀具的径向尺寸；

步骤5、当刀具最大部分加工完挺柱孔后，开始退刀，在预铰部分未出来前降低转速，刀具退出挺柱孔，加工完成。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、刀具采用分体式结构设置，将珩磨条镶焊在珩磨基座上，其刚性和结构强度大，有效降低了刀具的成本，珩磨基座与珩磨杆间隙配合，利于拆装更换；

2、刀具内部设置调整机构，利用螺纹连接来调节芯杆与珩磨基座的配合，可实现刀具外径尺寸精度在微米级别的控制，其直径方向调整精度为0.005mm/60°,加工精度较高；

3、该调整机构轴向贯穿整个珩磨杆延伸至接杆内，可在接杆上端的侧边使用扳手扳动调节螺杆旋转，从而带动调整机构轴向运动，进而改变珩磨基座的径向尺寸，操作方便，适用于各种机床，可直接在机床主轴上直接调整径向尺寸，无需拆刀；

4、通过接杆与珩磨杆之间的间隙配合以及在接杆与珩磨杆之间设置限位弹簧，实现柔性连接保证加工质量，加工时可实现自动对刀调节，预防偏磨，提高凸轮轴孔的同轴度及相对顶面的垂直度。