超声振动辅助锥形孔磨削装置的制作方法

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种超声振动辅助锥形孔磨削装置。

背景技术：

磨削加工能够极大地提高工件的精度，延长工件的使用寿命，主要用于精加工表面的光整加工，也是对内孔表面精整加工的常用方法。

虽然磨削作为内孔表面的光整加工方式，但所加工孔的形式比较单一，其主要是对等直径的普通孔进行内孔表面加工，对其它种类的异型孔进行加工就有了一定的限制。锥形孔作为一种异型孔在机械领域获得了广泛应用，尤其是在锥孔轴承的内外圈方面，因此提出一种锥形孔的磨削加工装置是很有必要的。此外，这将对提高加工效率和被加工内孔表面的精度具有重要的实际意义。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种超声振动辅助锥形孔磨削装置，变幅杆作为旋转驱动轴可以沿着轴向移动，从而可以对攻坚内孔进行连续的磨削加工，再加上超声振动的作用，不仅解决现有加工方法效率低的问题，还改善了加工环境，进一步提高了内孔表面的加工精度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：超声振动辅助锥形孔磨削装置，包括换能器、变幅杆、珩磨组件和珩磨内径调节机构，变幅杆的中心线沿垂直方向设置，换能器通过连接螺栓设置在变幅杆上端部，变幅杆的上部和下部分别为圆柱段和上粗下细的圆锥段，换能器上设有接线柱，变幅杆的圆柱段的外圆设有法兰盘，珩磨组件设有至少三组，所有的珩磨组件沿变幅杆圆周方向均匀设置在圆锥段外圆周上，珩磨内径调节机构设置在圆锥段的下端部并与各个珩磨组件连接。

每组珩磨组件均包括外形均呈长方体形状的滑座和油石，变幅杆的圆锥段外圆沿圆周方向均匀开设有与珩磨组件数量相等的导向键槽，导向键槽的长度方向与变幅杆的圆锥段的母线方向一致，滑座滑动设置在导向键槽内，滑座的长度小于导向键槽的长度，滑座的宽度等于导向键槽的宽度，滑座的外侧面中部开设有安装槽，油石固定设置在安装槽内，油石的外侧凸出于滑座外侧面，滑座的上部和下部沿变幅杆的圆周方向开设有一条弧形定位槽，所有的滑座上部的弧形定位槽之间均通过套在圆锥段外圆的上环形压簧与导向键槽底部压接配合，所有的滑座下部的弧形定位槽之间均通过套在圆锥段外圆的下环形压簧与导向键槽底部压接配合。

珩磨内径调节机构包括螺杆、螺母、压板和连动板，变幅杆的下端面沿中心方向开设有螺纹孔，螺杆上部螺接在螺纹孔内，连动板的数量与变幅杆的数量相同，压板呈圆盘形结构，压板上开设有中心孔和围绕中心孔阵列布置的第一穿孔，第一穿孔、连动板和珩磨组件的数量相同，螺杆上固定设有限位环，压板的中心孔套在螺杆上，螺母螺纹连接在螺杆下端部并将压板向上与限位环压接，滑座下端外侧设有弧形卡槽，连动板沿变幅杆的圆锥段的母线方向设置，连动板的上端上内折弯形成伸入在弧形卡槽的卡接部，连动板下端在压板下部向内水平折弯形成连接部，连接部上开设有与第一穿孔上下对应的第二穿孔，第一穿孔和第二穿孔之间穿设有将连接部与压板连接为一体的紧固螺栓组件。

油石外侧表面的横截面为中间凸出的圆弧形结构。

采用上述技术方案，本实用新型中变幅杆的形式为复合型圆锥变幅杆，变幅杆的圆锥段的锥度与加工孔的锥度一致；变幅杆作为磨削的驱动轴既具有旋转、上下轴向移动的动作，也具有通过换能器传输的超声振动能量，从而提高磨削精度及效率，同时克服圆锥孔磨削加工过程中由于配合间隙逐渐变大而无法继续加工的缺点。

本实用新型中变幅杆的形式为复合型圆锥变幅杆，变幅杆圆锥段的锥度与加工孔的锥度一致；油石的外侧表面的横截面为中间凸出的圆弧形结构，这样可以很好地与工件的圆锥孔表面接触。油石的轴向定位靠连动板与压板之间的固定连接来确定位置。螺杆在圆锥段内螺纹孔内的深度带动连动板上下移动，调节滑座在导向键槽内的位置，上环形压簧和下环形压簧对滑座的压力确保滑座保持在导向键槽内，从而调节油石的最大或最小磨削直径。变幅杆的圆锥段开设的导向键槽长度就是滑座上下移动的极限，同时能够防止螺杆的轴向移动超过行程。

综上所述，由于本实用新型在磨削加工锥孔内表面时附加了超声振动，因此极大地提高了加工效率和被加工表面的质量，通过调节螺杆的轴向位移就可以实现油石的最大或最小磨削直径，从而适合同锥度不同内径的圆锥孔的磨削。本实用新型结构简单，操作简单方便，由于变幅杆与锥形孔有相同的锥度，因此能很好地保证被加工孔的同轴度。通过改变或更换不同锥度的变幅杆就可以加工不同锥度的圆锥孔。

附图说明

图1是本实用新型的整体装配结构示意图；

图2是图1中变幅杆的圆锥段处装配的放大图；

图3是图2中a-a剖视图；

图4是图2中压板的俯视图

图5是连动板的纵向剖视图；

图6是图5的俯视图。

具体实施方式

如图1-图6所示，本实用新型的超声振动辅助锥形孔磨削装置，包括换能器1、变幅杆2、珩磨组件3和珩磨内径调节机构4，变幅杆2的中心线沿垂直方向设置，换能器1通过连接螺栓5设置在变幅杆2上端部，变幅杆2的上部和下部分别为圆柱段和上粗下细的圆锥段，换能器1上设有接线柱6，变幅杆2的圆柱段的外圆设有法兰盘7，珩磨组件3设有至少三组（本实施例为四组），所有的珩磨组件3沿变幅杆2圆周方向均匀设置在圆锥段外圆周上，珩磨内径调节机构4设置在圆锥段的下端部并与各个珩磨组件3连接。

每组珩磨组件3均包括外形均呈长方体形状的滑座8和油石9，变幅杆2的圆锥段外圆沿圆周方向均匀开设有与珩磨组件3数量相等的导向键槽10，导向键槽10的长度方向与变幅杆2的圆锥段的母线方向一致，滑座8滑动设置在导向键槽10内，滑座8的长度小于导向键槽10的长度，滑座8的宽度等于导向键槽10的宽度，滑座8的外侧面中部开设有安装槽，油石9固定设置在安装槽内，油石9的外侧凸出于滑座8外侧面，滑座8的上部和下部沿变幅杆2的圆周方向开设有一条弧形定位槽11，所有的滑座8上部的弧形定位槽11之间均通过套在圆锥段外圆的上环形压簧12与导向键槽10底部压接配合，所有的滑座8下部的弧形定位槽11之间均通过套在圆锥段外圆的下环形压簧13与导向键槽10底部压接配合。

珩磨内径调节机构4包括螺杆14、螺母15、压板16和连动板17，变幅杆2的下端面沿中心方向开设有螺纹孔18，螺杆14上部螺接在螺纹孔18内，连动板17的数量与变幅杆2的数量相同，压板16呈圆盘形结构，压板16上开设有中心孔19和围绕中心孔19阵列布置的第一穿孔20，第一穿孔20、连动板17和珩磨组件3的数量相同，螺杆14上固定设有限位环21，压板16的中心孔19套在螺杆14上，螺母15螺纹连接在螺杆14下端部并将压板16向上与限位环21压接，滑座8下端外侧设有弧形卡槽，连动板17沿变幅杆2的圆锥段的母线方向设置，连动板17的上端上内折弯形成伸入在弧形卡槽的卡接部22，连动板17下端在压板16下部向内水平折弯形成连接部23，连接部23上开设有与第一穿孔20上下对应的第二穿孔26，第一穿孔20和第二穿孔26之间穿设有将连接部23与压板16连接为一体的紧固螺栓组件24。

油石9外侧表面的横截面为中间凸出的圆弧形结构25。

本实用新型中变幅杆2的形式为复合型圆锥变幅杆2，变幅杆2的圆锥段的锥度与加工孔的锥度一致；变幅杆2作为磨削的驱动轴既具有旋转、上下轴向移动的动作，也具有通过换能器1传输的超声振动能量，从而提高磨削精度及效率，同时克服圆锥孔磨削加工过程中由于配合间隙逐渐变大而无法继续加工的缺点。

本实用新型中变幅杆2的形式为复合型圆锥变幅杆2，变幅杆2圆锥段的锥度与加工孔的锥度一致；油石9的外侧表面的横截面为中间凸出的圆弧形结构25，这样可以很好地与工件的圆锥孔表面接触。油石9的轴向定位靠连动板17与压板16之间的固定连接来确定位置。螺杆14在圆锥段内螺纹孔18内的深度带动连动板17上下移动，调节滑座8在导向键槽10内的位置，上环形压簧12和下环形压簧13对滑座8的压力确保滑座8保持在导向键槽10内，从而调节油石9的最大或最小磨削直径。变幅杆2的圆锥段开设的导向键槽10长度就是滑座8上下移动的极限，同时能够防止螺杆14的轴向移动超过行程。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

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