[发明专利]可胀式组合搪磨头

说明书

本发明涉及一种可在搪磨操作中作一定范围调节的可胀式搪磨头或称搪磨心轴，更具体地，涉及一种组合式搪磨心轴，它含有：一个在其一侧沿其全长延伸一条纵长切口的管式研磨套筒，一个用来在搪磨操作时将上述套筒固定在工作位置内的笼形件，一个管状驱动件，和一个导圈或称导引件，上述全部构件同轴地安装，构成搪磨头的标准化组件部分。装配后，该组合式搪磨头有一穿透其全长的内通道，协同地承接一纵长扩张件或称楔形件，该扩张件或楔形件可在上述标准化组件内作轴向移动，使研磨套筒沿其全长均匀地扩张，以增大或减小它的直径。本发明的搪磨心轴结构特别适用于多行程搪磨工艺，其特点是在搪磨操作过程中可以增大或减小搪磨头的直径。采用本发明的搪磨头可以加工出均匀而精确地搪磨的工件表面，而且具有大得多的搪磨直径调节范围。与此同时，它还可以快速而方便地拆卸和更换搪磨头的各种零件。

过去，已经设计出和制造出多种类型广泛应用的搪磨心轴和其他搪磨装置。美国专利No.5,022,196公开和阐述的多行程可调搪磨心轴是十分值得注意的这类装置。这些搪磨心轴结构使操作者可获得比早先公知的可调式搪磨头结构特别是单道直通的搪磨装置更均匀、更精确地搪磨的工件表面，并且有大得多的搪磨直径调节范围，上述这些大都在美国专利No.5,022,196中认可和讨论过。

虽然在一种搪磨头中的这些特征代表了搪磨技术的重要进步，但是仍然希望改善可胀式搪磨头的设计，以便使之更容易和更经济地加工、更简便地操作、在搪磨操作中更快速和方便地进行调节，与此同时，仍要保持所加工的工件质量。本发明组合式搪磨头体现了上述的全部特点，并代表对于美国专利No.5,022,196所述的用于某种搪磨工艺的搪磨头结构的一种改进。

本发明提出一种可安装在搪床上转动的组合式搪磨头或搪磨心轴的结构和操作，所述搪磨心轴含有一个同轴地安装在一个组合式的大致为管状的搪磨组件内的管状研磨套筒，所述搪磨组件有一个穿透全长的内通道用来可插入地接纳一个可在其内作轴向移动的长形扩张件或楔形件。管状搪磨组件包含一个位于其一端部上并做成可由与普通搪床相联的心轴机构来支持和刚性固紧的驱动件，一个带有用来螺纹连接驱动件的相对端部的一个端部和用来接纳研磨套筒的另一相对端部的笼形件，一个固定在笼形件的相对的端部用来支持和固紧研磨套筒于其工作位置上的导圈或称导引件。

上述研磨套筒有内表面和外表面，其内表面沿基本上整个长度带有锥度、而外表面则有若干沿圆周隔开并径向向外凸起的纵长部分或凸块，该凸块与沿圆周隔开公布的纵向凹入部分或沟道相邻接，每个沟道的沟道面沿其几乎全长带有纵向锥度，该锥度的大小与上述套筒之内表面的纵向锥度相同。这种锥度关系对于本发明搪磨心轴结构是很重要的，因为正是这种研磨套筒的内表面与沟道面间的特殊结构关系形成了沿套筒长度上的均匀的壁厚，而这种均匀的壁厚则保证了在扩张件沿轴向移动时研磨套筒可更均匀的扩张和收缩。同时，研磨套筒的一个沟道面包括一条穿透套筒壁厚沿其全长延伸的狭缝或槽，以便当扩张件在其内部作轴向前进和后缩时能够使该零件作径向的扩张和收缩，如果套筒的壁厚不能保持沿其长度大体上均匀而是有其他变化的话，便会严重影响套筒的均匀扩张和收缩。

注意到下面一点是很重量的，研磨套筒上沿圆周隔开分布的纵向凸块之最外表面不像相邻的凹入沟道部分那样带有纵向锥度，而是与研磨套筒的轴线平行地延伸的。这些凸块的最外表面是粘附有磨料粒子的搪磨表面，这些表面全部位于沿研磨套筒全长的大体上为圆柱形的搪磨包络面上。这就使凸块的研磨表面在搪磨操作时保持与工件表面的有效接合，而且，重要的是，还允许这些研磨凸块表面在搪磨操作中均匀地沿它们的长度作径向的扩张(这一点下文将要说明)，因此，可加工出更均匀更精确的搪磨的工件表面。

上述笼形件有若干沿圆周隔开分布的在其一端纵向延伸的指状件，当上述研磨套筒与笼形件强制地接合时，每个指状件与套筒上相应的各沟道相匹配并位于相应的沟道中。笼形指状件有一内表面和一外表面，其内表面沿其基本上整个长度也带有锥度，该锥度的大小与研磨套筒的沟道面的纵向锥度相同。上述笼形件的结构使得在研磨套筒完全进入工作接合、而且每个指状件置入各相应的套筒沟道时，每个沟道面与每个对应指状件的内表面相对着，并相隔一定间距。这一点也是重要的，其理由将在下面说明。

上述的导圈或导引件在其一端带有凸缘，另一端则做成斜面。导引件的凸缘的大小使它能在导圈与笼形件同轴对准时可固定在笼形件的相对端部上。导圈的斜面端用作一导向机构，将搪磨心轴导入待搪磨工件的孔内。