一种发动机缸孔珩磨刀具涨刀装置

商成超

摘 要：本文介绍了一种缸孔珩磨涨刀装置，该装置消除了原有涨刀检测安全性不足的缺点，通过灵活的结构设计实现了珩磨刀具涨刀、收刀状态下刀具涨芯磨损、复位弹簧失效、尺寸精度的全面检测。该装置且通用性好，可广泛应用与发动机缸孔珩磨加工刀具检测领域。

关键词：缸孔珩磨;涨刀装置;全面检测

1 前言

缸孔经过镗削后，为提高形状精度、表面光洁度，还需经过珩磨工序。珩磨刀具尺寸精度是影响缸孔表面质量的关键因素，故在珩磨刀具使用前，需对其做全面检测，特别是在涨刀状态下（模拟加工时的刀具状态）的尺寸合格与否更为关键。现有珩磨刀具涨刀技术：通过一字头螺丝刀顶在珩磨头涨芯顶部，并人为施加一定的力，驱动珩磨刀具涨芯，实现珩磨刀具涨刀。此方案操作费力、费时，操作的可靠性及安全性不高，同时使得刀具缺陷的发现率不高。本文介绍了一种缸孔珩磨涨刀装置，有效的解决了上述问题。

2 一种发动机缸孔珩磨涨刀装置介绍

该珩磨刀具的涨刀装置由扳手、传动顶杆、和涨刀工具体三部分组成。扳手1与传动顶杆2连接，传动顶杆2与涨刀工具体3连接，其中扳手为内六角扳手，检测人员可根据传动顶杆六角形螺孔的不同，选用合适的扳手，涨刀工具体包括顶盖和筒体，顶盖和筒体组合形成珩磨刀具安装腔体，传动顶杆与涨刀工具体的连接方式为螺纹连接，螺杆贯穿涨刀工具体的顶盖。通过旋拧内六角扳手，可带动传动顶杆在珩磨刀具安装腔体作轴向运动。

当涨刀装置工作时，两个挂销卡槽4与珩磨刀具的两个挂销7相配合，配合后涨刀装置的底部接触面5刚好顶住珩磨刀具6的顶部表面，操作时以珩磨刀具顶部表面作为支撑，将刀具的两个挂销旋转至卡槽内。珩磨头锥形涨芯顶部伸入涨刀工具体的腔体内后，磨头锥形涨芯的轴线与传动顶杆的轴线重合，质检人员将内六角扳手工作端置于传动顶杆的六角形螺孔内，旋拧扳手，传动顶杆通过与涨刀工具体顶盖的螺纹配合，传动顶杆在珩磨刀具安装腔体内做轴向运动，直到传动顶杆顶住在同轴线方向的珩磨頭锥形涨芯顶部后，继续旋拧内六角扳手，挂销卡槽与挂销的配合克服旋拧过程中的力矩，传动顶杆的轴向运动将力施加在珩磨头锥形涨芯顶部，从而驱动锥形涨芯轴向运动，达到涨刀目的。

3 珩磨涨刀装置解决的技术问题

珩磨刀具结构复杂要求精度高，在上机床加工前，对其做全面检查十分必要。通过该手动涨刀工具实现珩磨刀具稳定、可靠的涨刀及收刀，从而进行在涨刀状态下以及收刀过程中才能实现的全面的刀具检测。

通过该装置，传动顶杆与涨刀工具体使用螺纹传递，可手动往复旋转扳手，并观察涨刀过程刀具运动部件如刀具涨芯是否正常、刀具砂条底座是否有卡滞;手动收刀过程中，可发现涨刀后不收刀、收刀弹簧失效等刀具缺陷。

该涨刀装置可以保证珩磨刀具处于稳定的涨刀状态，可在任意涨刀行程下，开展技术指标的测量。如在最大涨刀行程下通过外径千分尺等辅助工具，对砂条外径、砂条锥度、砂条圆度进行检测，同时，可以对比观察判断珩磨刀具涨芯磨损、砂条底座变形、涨芯弹簧珩失效等缺陷。上述检测指标及刀具缺陷都是原有涨刀检测方式很难发现的。

4 珩磨涨刀装置的技术特点

1.该装置结构简单，便于加工制造。材料商采用工艺性较好的高速钢，强度和韧性配合好。使用高速钢来作为该涨刀装置的材料可以增强了涨刀装置的耐用性、牢固性。该涨刀装置的挂销卡槽边缘和涨刀装置的涨刀工具体底部边缘为倒圆角结构。涨刀装置的这种倒圆角结构、修磨并镀锌处理，保证了在涨刀操作中，涨刀装置上不会存在毛刺和锐角等锋利边缘损坏珩磨刀体，同时也使外形更加美观，而且还具有防腐防锈的功能。

2.利用力学杠杆原理，操作简单省力。该涨刀装置的传动顶杆设有与内六角扳手相配合的六角形螺孔。检测人员可以根据传动顶杆与扳手连接口的不同，选择不同规格的内六角扳手，以达到最好的配合和操作效果。扳手的直径和长度决定了它的扭转力，通过旋拧扳手扭矩长的一端来驱动传动顶杆，操作起来简单省力。另外，珩磨刀具顶部进入涨刀工具体的腔体内，同时以珩磨刀具顶部表面作为支撑，卡槽与刀具的两个挂销配合，克服旋拧过程中的力矩，防止了珩磨头锥心涨芯在做轴向移动时挂销也发生移动，同时挂销卡在轴向固定槽中克服旋拧过程中产生的扭转力矩，工作可靠，操作安全性高。

3.传动顶杆与涨刀工具体使用螺纹传递，可保证珩磨刀具处于稳定的涨刀状态，方便检测。传动顶杆与涨刀工具体顶盖采用螺纹配合，通过螺纹传递将产生的轴向力施加在珩磨头锥形涨芯顶部，珩磨头锥形涨芯驱动刀具砂条底座，达到涨刀目的。螺纹结构确保了检测人员可以随意调整涨刀的幅度，以便观察涨刀过程的每一个细节。该涨刀装置在涨刀完成后，通过传动顶杆和涨刀工具体之间的螺纹配合，能保持稳定、可控的涨刀状态不发生变化，刀具质检测人员可在此时执行全面、细致的检测。

4.该装置通用性好，适用于缸孔珩磨粗珩、半精珩、精珩等不同直径的刀具。该涨刀装置的筒体直径、卡槽大小足以匹配不同直径的珩磨刀具。

5 总结

该涨刀装置工具结构简单、可靠，操作时简单省力，与之前通过一字头螺钉直接驱动珩磨头涨芯的检测方式比较，操作更安全，且传动顶杆通过螺纹传递有效的控制珩磨刀具的涨刀、收刀过程，确保证了珩磨刀具全面质检的实施，用时该涨刀装置通用性好，可广泛应用与发动机缸孔珩磨加工刀具检测领域。