一种小孔内键槽的手工研磨工具及使用方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体是一种小孔内键槽的手工研磨工具及使用方法。

背景技术

键槽是在轴上或孔内加工出的与键相配，用来安装键的槽子。键联接是用来传递扭矩或用来起定位作用。键槽一般为长条形的，最常见为轴上和孔内两种。键槽的工作面是两侧面，故键槽两侧面粗糙度精度要求较高。轴上键槽一般采用键槽铣刀加工，孔内键槽一般采用往复直线运动加工方式，如插削、刨铡等，目前，线切割技术加工孔内键槽的应用也越来越多。如果孔径较大，也可采用小型角度头在铣削类机床上加工孔内键槽。

但对于小孔内键槽，特别是小孔位于大型壳体铸件型腔深部，以上方法要么无法实现，要么加工质量很差。例如某型柴油机机体挺柱孔内沿轴向分布有一条直角键槽。类似于该挺柱孔的键槽也可见于公告为CN111964567A的专利《一种柴油机气缸体挺柱孔键槽角度的检测装置》。所述直角键槽两个工作面粗糙度要求为Rz10，挺柱孔位于机体型腔内部较深位置。显然，因孔径太小，小型角度头无法加工；因零件体积太大、结构复杂，也无法采用线切割方法。若采用插削方法加工机体挺柱孔内键槽，由于孔径较小、干涉长度较长，造成插刀杆长径比较大，工作中容易让刀和振动，所加工的键槽工作面粗糙度无法满足图纸要求。

由此可见，上述挺柱孔内键槽加工完毕，还需对键槽工作面进行手工研磨，以保证键槽工作面粗糙度精度。但是，由于键槽位于零件型腔内部、空间过于狭小，传统研磨工具无法实施。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种小孔内键槽的手工研磨工具及使用方法，目的在于，解决大型机体中的小孔内的空间有限，小孔内键槽打磨缺乏有效工具的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小孔内键槽的手工研磨工具及使用方法，所述工具包括开口导向套、锥度调节杆、可调研磨套、调节套、推拉杆、调节螺母；所述开口导向套插入所述小孔时与所述小孔内壁贴合，其一端设有凸缘结构，用于搭接在所述小孔口端面上，其内部为空腔，用于所述锥度调节杆插接在所述空腔中，其侧壁上开设有与所述内键槽相对应的开口槽；所述锥度调节杆沿轴向依序分为三段，分别是插头体段、圆锥体段和螺柱体段；所述插头体段侧壁与所述空腔的内壁贴合，用于当所述锥度调节杆插接在所述空腔中时，所述锥度调节杆与所述开口导向套保持同轴位置关系；所述圆锥体段位置与所述开口槽相对应；所述可调研磨套可滑动的套装在所述圆锥体段上，其中心孔为与所述圆锥体段锥度相同的圆锥孔，其横截面呈上部断开的环形，在所述断开处向外延伸形成两个外凸的长条形键，所述长条形键的上部从所述开口槽伸出所述开口导向套外；所述调节套可套装在所述螺柱体段上，且可插接在所述空腔中，其一端抵靠于所述可调研磨套的端面上；所述调节螺母旋拧在所述螺柱体段上，其一侧抵靠于所述可调研磨套的端面上，用于限定所述可调研磨套在所述圆锥体段上的位置；所述推拉杆的一端连接在所述螺柱体段的端面上，用于手工操控所述锥度调节杆沿其轴向做推拉运动。

作为进一步优化，所述开口导向套外圆柱面与小孔内径呈过渡配合。

作为进一步优化，所述开口导向套内开设圆柱孔用于形成所述空腔；相应的所述插头体段为圆柱体。

作为进一步优化，所述开口导向套内圆柱面与所述圆柱体段的圆柱面呈间隙配合。

作为进一步优化，所述开口槽的宽度大于待研磨键槽宽度。

作为进一步优化，所述开口导向套远离所述凸缘结构的另一端设有第一倒角。

作为进一步优化，所述螺柱体段的外端面上开设有螺孔，所述推拉杆的一端设有可旋拧在所述螺孔中的螺纹头，用于所述推拉杆的一端与所述螺柱体段螺纹连接。

作为进一步优化，在所述长条形键外侧面为用于研磨的工作面，在所述工作面上开设有多个间隔均布的V形槽；所述V形槽的棱线垂直于所述可调研磨套轴线。

作为进一步优化，所述长条形键远离所述推拉杆的一端的边沿处开设有第二倒角。

本发明还提供一种小孔内键槽的手工研磨工具的使用方法，使用上述的工具，包括以下步骤：

S1：用棉纱将机体小孔擦拭干净并涂上少许机油；

S2：将所述开口导向套安装到机体小孔内，直至所述开口导向套开口端凸缘结构与小孔的孔口端面相抵，并保证所述开口导向套的开口槽与小孔待研磨键槽对齐；

S3：测量待研磨键槽工作面宽度，根据数据旋转调节螺母，保证可调研磨套的两个工作面与待研磨键槽工作面呈小间隙配合。

S4：在所述可调研磨套的两个工作面上均匀涂上研磨剂(即在长条形键的外侧面涂抹研磨剂)，将所述锥度调节杆圆柱体穿入所述开口导向套内孔，同时所述可调研磨套上的长条形键进入所述开口导向套开口槽内；

S5：手持所述推拉杆往复推拉，对待研磨键槽进行研磨作业，如果研磨压力不足，抽出所述锥度调节杆，旋紧调节螺母，再将所述锥度调节杆插入所述开口导向套内进行研磨作业，若研磨压力依然不足重复以上步骤直至压力合适；若研磨压力过大则反向旋转调节螺母，并沿轴向敲击可调研磨套大端面，使可调研磨套后退，保证研磨压力合适后旋紧调节螺母；

S6：手持所述推拉杆往复推拉，对待研磨键槽进行研磨作业，直到键槽工作面粗糙度合格为止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了小孔内键槽的手工研磨工具和使用方法，有效地解决了大型机体中的小孔的孔内键槽加工难题，保证了小孔内键槽工作面粗糙度；研磨工具结构合理，制造成本低，操作简单、方便。

附图说明

图1为本发明实施例的挺柱孔内键槽的手工研磨工具结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明实施例的开口导向套示意图；

图4为本发明实施例的锥度调节杆示意图；

图5为本发明实施例的可调研磨套的主视图；

图6为图5的右剖视图；

图7为图5的俯剖视图；

图8为图7的Ⅰ处局剖放大图；

图9为图7的Ⅱ处局剖放大图。

图中：1为开口导向套、2为锥度调节杆、3为可调研磨套、4为调节套、5为调节螺母、6为推拉杆、11为开口槽、12为凸缘结构、13为第一倒角、31为长条形键、32为窄缝、33为V形槽、34为第二倒角。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

实施例1：请参阅图1-9；

本发明提供一种小孔内键槽的手工研磨工具，该工具应用于打磨发动机挺柱孔内键槽两侧的工作面，由开口导向套1、锥度调节杆2、可调研磨套3、调节套4、推拉杆6、调节螺母5等组成。

所述开口导向套1外圆柱面与挺柱孔内径呈过渡配合，所述开口导向套1内圆柱面与所述锥度调节杆2外圆柱面呈间隙配合。所述开口导向套1右端沿轴向设置有一条开口槽11。所述开口槽11宽度大于待研磨键槽宽度。所述开口导向套1左端外圆柱面设置有第一倒角13。所述开口导向套1右端外圆柱面设置有凸缘结构12。

所述锥度调节杆2分为左、中、右三段。所述锥度调节杆2左端为圆柱体，所述圆柱体外径与所述开口导向套1内圆柱面呈间隙配合。所述锥度调节杆2中段为圆锥体，所述圆锥体大端与所述圆柱体右端相连接，所述圆锥体锥度为1：25。所述锥度调节杆2右端为螺柱体，所述螺柱体左端与所述圆锥体小端相连接，所述螺柱体右端面沿中心设置有螺纹孔。

所述可调研磨套3内孔为圆锥孔，所述圆锥孔锥度为1：25。所述可调研磨套3外圆柱面直径比所述开口导向套1内圆柱面直径小1.5mm～2mm。所述可调研磨套3外圆柱面上沿轴向凸出设置有一条与所述可调研磨套3一体的长条形键31。所述长条形键31两个工作面沿所述可调研磨套3中心对称分布。所述长条形键31宽度小于待研磨键槽宽度。所述长条形键31顶面至所述可调研磨套3中心距离小于待研磨键槽底面至顶杆孔中心距离。

在所述长条形键31中心开有一条沿所述可调研磨套3轴向贯通的窄缝32。在所述长条形键31两个工作面上等距离平行设置有多条垂直于所述可调研磨套3轴线的V形槽33；在所述长条形键31一端的两个工作面上对称设置有第二倒角34。

可见，所述可调研磨套3可滑动的套装在所述圆锥体段上，其中心孔为与所述圆锥体段锥度相同的圆锥孔，其横截面呈上部断开的环形状，断开处即为所述窄缝32，在所述断开处向外延伸形成两个外凸的长条形键31，所述长条形键31的上部从所述开口槽11伸出所述开口导向套1外，其顶端与所述小孔的键槽底面留有间隙。

工作前，将所述可调研磨套3安装到所述锥度调节杆2的圆锥体上，使所述可调研磨套3内圆锥面与所述锥度调节杆2圆锥体的外圆锥面相配合，再将所述调节套4开口端朝向所述可调研磨套3安装到所述锥度调节杆2上，再将所述调节螺母5安装到所述锥度调节杆2螺柱体上并预紧。再将所述推拉杆6螺纹端旋入所述锥度调节杆2右端螺孔内。

上述工具使用时，包括如下步骤：

S1：将柴油机机体底面朝上放置，用棉纱将机体挺柱孔擦拭干净并在挺柱孔内涂上少许机油。

S2：将所述开口导向套1自倒角端安装到机体挺柱孔内，直至所述开口导向套1开口端凸缘结构12与挺柱孔孔口端面相抵，并保证所述开口导向套1的开口槽11与挺柱孔待研磨键槽对齐。

S3：测量待研磨键槽工作面宽度，根据数据旋转调节螺母5，保证可调研磨套3的两个工作面与待研磨键槽工作面呈小间隙配合。

S4：在所述可调研磨套3的两个工作面上均匀涂上研磨剂，将所述锥度调节杆2圆柱体穿入所述开口导向套1内孔，同时所述可调研磨套3上的长条形键31进入所述开口导向套1开口槽11内。

S5：手持所述推拉杆6往复推拉，对待研磨键槽进行研磨作业，如果研磨压力不足，抽出所述锥度调节杆2，旋紧调节螺母5，再将所述锥度调节杆2插入所述开口导向套1内进行研磨作业，若研磨压力依然不足重复以上步骤直至压力合适；若研磨压力过大则反向旋转调节螺母5，并沿轴向敲击可调研磨套3大端面，使可调研磨套3右移，保证研磨压力合适后旋紧调节螺母5。

S6：手持所述推拉杆6往复推拉，对待研磨键槽进行研磨作业，直到键槽工作面粗糙度合格为止。

本挺柱孔内键槽的手工研磨工具有效地解决了柴油机挺柱孔内键槽加工难题，保证了小孔内键槽工作面粗糙度；研磨工具结构合理，制造成本低，操作简单、方便。

本发明未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。