阅读说明：本技术 大直径内孔立车抛光工装及提高粗糙度的一体化加工方法 (Large-diameter inner hole vertical lathe polishing tool and integrated machining method for improving roughness ) 是由 李伟 于 2020-05-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种大直径内孔立车抛光工装及提高粗糙度的一体化加工方法,工装包括主体块、连接板、珩磨砂条和弹性元件,其中：主体块用于连接在立式车床刀架上,具有用于指向固定在立式车床旋转工作台上的工件内孔侧壁的工作端,主体块的工作端设有安装槽；连接板嵌设于安装槽内,并具有凸出于安装槽开口的延伸部,该连接板可相对于安装槽在工作端指向方向所在的直线上滑动；珩磨砂条设置于连接板的延伸部的末端；弹性元件设置于安装槽内,并作用在连接板上,对连接板施以指向安装槽外方向的弹力。与现有技术相比,本发明简单高效、成本低廉,能够适应粗糙度要求高的大直径内孔加工,可以在立车上一次装夹工件,完成加工,保证形位公差。(The invention relates to a large-diameter inner hole vertical lathe polishing tool and an integrated processing method for improving roughness, wherein the tool comprises a main body block, a connecting plate, a honing emery stick and an elastic element, wherein: the main body block is used for being connected to a tool rest of a vertical lathe and is provided with a working end used for pointing to the side wall of an inner hole of a workpiece fixed on a rotary worktable of the vertical lathe, and the working end of the main body block is provided with an installation groove; the connecting plate is embedded in the mounting groove and is provided with an extending part protruding out of the opening of the mounting groove, and the connecting plate can slide on a straight line of the working end pointing direction relative to the mounting groove; the honing emery stick is arranged at the tail end of the extension part of the connecting plate; the elastic element is arranged in the mounting groove and acts on the connecting plate to apply elastic force pointing to the outer direction of the mounting groove to the connecting plate. Compared with the prior art, the method is simple, efficient and low in cost, can adapt to the machining of the large-diameter inner hole with high requirement on roughness, can clamp a workpiece on a vertical lathe once to complete machining, and ensures form and position tolerance.)

大直径内孔立车抛光工装及提高粗糙度的一体化加工方法

技术领域

本发明涉及大直径内孔加工技术领域，尤其是涉及一种大直径内孔立车抛光工装及提高粗糙度的一体化加工方法。

背景技术

目前，对于尺寸大于Φ1000mm、粗糙度图纸要求小于1.6的气缸内孔，生产厂家没有机床可以加工，而外协单位虽然有专门的加工机床，但是加工费很高，且加工周期无法保证，这影响了生产进度。因此，生产厂家需要一个可行的廉价的解决方案。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种大直径内孔立车抛光工装及提高粗糙度的一体化加工方法。简单高效、成本低廉，且能够适应粗糙度要求高的大直径内孔加工。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供一种大直径内孔立车抛光工装，用于工件大直径内孔的抛光，包括：

主体块，用于连接在立式车床刀架上，具有用于指向固定在立式车床旋转工作台上的工件内孔侧壁的工作端，主体块的工作端设有安装槽，

连接板，嵌设于安装槽内，并具有凸出于安装槽开口的延伸部，该连接板可相对于安装槽在工作端指向方向所在的直线上滑动，

珩磨砂条，设置于连接板的延伸部的末端，

弹性元件，设置于安装槽内，并作用在连接板上，对连接板施以指向安装槽外方向的弹力。

优选地，所述的主体块由块本体和覆盖于块本体两个相对的侧面的盖板组成，所述的工作端位于块本体的一端，块本体上与工作端相对的另一端连接于立式车床刀架上。

优选地，所述的盖板通过多个螺栓固定在块本体上。

优选地，所述的安装槽沿两个盖板所在方向贯穿块本体，且盖板将安装槽的两端遮盖；安装槽的开口位于工作端上。

优选地，所述的安装槽为C型槽。

优选地，所述的连接板由板本体和延伸部组成，所述的板本***于安装槽内，延伸部从安装槽的开口伸出；板本体两侧被盖板限位。

优选地，当连接板相对于安装槽在工作端指向方向所在的直线上滑动至最外端时，安装槽的槽底与板本体之间具有移动空间，弹性元件设置于该移动空间内。

优选地，所述的弹性元件为至少一个弹簧。进一步优选为多个弹簧。

优选地，所述的珩磨砂条朝向工件内孔侧壁的一面呈与内孔侧壁的形状相匹配的弧形。

优选地，所述的珩磨砂条通过环氧树脂胶结在连接板上。

本发明第二方面提供一种大直径内孔提高粗糙度的一体化加工方法，采用所述的工装，包括以下步骤：

S1：工件继续保持前一工序在立式车床旋转工作台上的夹紧状态，将所述的工装安装在立式车床刀架上；

S2：转动工件，沿工件径向方向移动立车刀架，驱动所述的工装向工件内孔侧壁移动，使珩磨砂条在弹性元件的作用下紧贴工件内孔侧壁；

S3：车床刀架在工件轴向方向上移动，通过珩磨砂条对内孔侧壁进行加工，提高内孔粗糙度。

优选地，立车刀架沿工件轴向移动的速度为3-5mm/min；工件转动的线速度为40-60m/min，加工余量为0.03mm。

优选地，加工过程中使用20#机油进行润滑。

本发明中，前一工序，一般是指对工件精车内孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、廉价，方便。有效利用大直径内孔工件生产厂家现有的加工设备——立式车床，避免了额外购买机床造成的成本增加问题，而且工装本身结构简单巧妙，生产厂家可以自行加工生产。另外，工装的安装、使用和拆卸都非常方便。

2、对于大直径内孔，本发明可以在立车上一次装夹完成加工保证形位公差。

3、最终的内孔表面质量粗糙度可小于1.6。通过探索、优化加工工艺，满足了粗糙度要求。

附图说明

图1为本发明的大直径内孔立车抛光工装的示意图(俯视视角，且阴影部分为剖视示意图)。

图中，1为主体块，11为块本体，12为盖板，101为工作端，102为安装槽，103为螺栓，2为连接板。21为板本体，22为延伸部，3为珩磨砂条，4为弹性元件，5为立式车床刀架，6为工件，61为内孔侧壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种大直径内孔立车抛光工装，如图1所示，用于工件6大直径内孔的抛光，包括主体块1、连接板2、珩磨砂条3和弹性元件4，其中：

主体块1用于连接在立式车床刀架5上，具有用于指向固定在立式车床旋转工作台上的工件1内孔侧壁61的工作端101，主体块1的工作端101设有安装槽102；连接板2嵌设于安装槽102内，并具有凸出于安装槽102开口的延伸部22，该连接板2可相对于安装槽102在工作端101指向方向所在的直线上滑动；珩磨砂条3设置于连接板2的延伸部22的末端；弹性元件4设置于安装槽102内，并作用在连接板2上，对连接板2施以指向安装槽102外方向的弹力。

本发明利用生产大直径内孔工件的厂家的现有设备——立式车床，立式车床可以是现有技术中各种形式的立式车床，使用时，将该工装安装于立式车床刀架5上，工件在前一工序加工完成后，无需移位或更换加工设备，只需要继续保持前一工序在立式车床旋转工作台上的夹紧状态即可，立式车床旋转工作台带动工件绕其中心轴按一定转速转动，径向移动立车刀架，弹性元件使珩磨砂条紧贴在工件内孔侧壁上，并保持一定的压力。刀架沿工件轴向移动，即可加工出更高粗糙度要求的内孔。

本实施例中，如图1所示，本实施例中优选主体块1由块本体11和覆盖于块本体11两个相对的侧面的盖板12组成(例如图1中，两个盖板分别覆盖于块本体11的上下两侧)，安装槽102沿两个盖板12所在方向贯穿块本体11(本实施例中，连接板2可以从块本体11上侧和下侧装入安装槽102中)，盖板12将安装槽102的两端遮盖，对连接板在上下方向上进行限位；安装槽102的开口位于工作端101上，方便连接板2的延伸部露出。通过上述设置，使连接板2在安装槽102内只能在相对于安装槽102在工作端101指向方向所在的直线上滑动(对应到图1上是指连接块在左右方向上运动)，同时保证连接板2的可安装性和可拆卸性，并降低工装制作难度。不实施例中采用上述设置，使得工作端101位于块本体11的一端(对应图1中块本体11的右端)，块本体11上与工作端101相对的另一端(对应块本体11的左端)连接于立式车床刀架5上。本实施例中，进一步优选盖板12通过多个螺栓103固定在块本体12上。方便盖板的安装和拆卸，同时也能够更好地对连接板移动进行限位。

本实施例中，优选安装槽102为C型槽，截面形状类似于“C型槽钢”的C型槽。并优选连接板2由板本体21和延伸部22组成，板本体21位于安装槽102内，延伸部22从安装槽102的开口伸出；板本体21两侧被盖板12限位。进一步优选连接板2呈“凸”字形，板本体21尺寸较大，而延伸部22尺寸较小，与C型槽形状相匹配。本实施例中优选当连接板2相对于安装槽102在工作端101指向方向所在的直线上滑动至最外端时(即图1中所示的状态时)，安装槽102的槽底与板本体21之间具有移动空间，弹性元件4设置于该移动空间内。优选弹性元件4为至少一个弹簧。本实施例中选择为两个弹簧，对称地装设于移动空间中，以保证弹力的均匀性，如图1所示。

本实施例中，优选珩磨砂条3朝向工件6内孔侧壁61的一面呈与内孔侧壁61的形状相匹配的弧形，使得珩磨砂条3与大直径内孔更加贴合。本实施例中，优选珩磨砂条3通过环氧树脂胶结在连接板2上。

实施例2

本实施例的一种大直径内孔提高粗糙度的一体化加工方法，采用实施例1的工装，包括以下步骤：

S1：工件继续保持前一工序(通常前一工序是对工件指精车内孔)在立式车床旋转工作台上的夹紧状态，将工装安装在立式车床刀架上；

S2：转动工件，沿工件径向方向移动立车刀架，驱动工装向工件内孔侧壁移动，使珩磨砂条在弹性元件的作用下紧贴工件内孔侧壁；

S3：车床刀架在工件轴向方向上移动，通过珩磨砂条对内孔侧壁进行加工，提高内孔粗糙度。

经过申请人的探索，立车刀架沿工件轴向移动的速度为3-5mm/min；工件转动的线速度根据内孔直径保持在40-60m/min，加工余量为0.03mm。加工过程中使用20#机油进行润滑。在以后的工作中申请人也多次利用这个工装完成了多个气缸体的抛光工作，内孔表面质量达到了图纸的要求(粗糙度小于1.6)。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。