一种管模阶梯孔镗削方法及管模阶梯孔修复装置

技术领域

本发明涉及管模修复的技术领域，尤其涉及一种管模阶梯孔镗削方法及管模阶梯孔修复装置。

背景技术

离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动充满铸型和形成铸件的技术和方法。由于离心运动使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。

在离心铸造中，需要使用管模。但是管模在长期使用后，内壁会发生损坏，如凹坑等。这时需要用焊料对管模的内壁进行修复。在用焊料对管模的内壁进行修复完成后，需要对管模内壁进行镗削，保证管模内壁均匀。

目前通常使用卧式镗床对管模内壁进行镗削，镗削时，需要将镗杆从管模的一端插入管模，再驱动镗刀在镗杆上滑动。但管模内壁直径可能会逐渐变化，而难以调节镗刀的镗削半径，对具有阶梯孔的管模内壁进行镗削很不方便。而且目前在镗削扩孔时，只能从孔的一端开始镗削，难以在孔的中部扩大镗削半径，从而在孔的中部开设出阶梯孔。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种管模阶梯孔镗削方法及管模阶梯孔修复装置，能够方便快速地在管模内壁的中部开设出阶梯孔。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种管模阶梯孔镗削方法，包括以下步骤：

(1)将带有镗刀的镗杆由管模的一端沿轴向插入所述管模的内孔，并驱动所述镗刀转动；

(2)当所述镗刀移动到阶梯孔处时，径向移动所述镗杆，所述镗杆带动所述镗刀在所述管模内壁的一侧逐渐镗削出长圆孔，直至所述长圆孔的侧壁到达所述阶梯孔的内壁处；

(3)径向移动所述镗杆，使所述镗杆移动至所述管模的轴心线处；

(4)逐渐伸长所述镗刀，逐渐增大镗削半径，直至将管模内孔的最大内径扩大至所述待扩阶梯孔的内径；

(5)轴向移动所述镗刀，使阶梯孔达到需要的长度，完成阶梯孔的镗削。

本发明的有益效果是：能够增大镗刀和管模内壁的摩擦力，并镗削出便于伸长镗刀的长圆孔，因此能够更容易从管模的中部镗削出阶梯孔。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在步骤(1)中，所述镗杆从所述管模的轴心线处插入所述管模的内孔。

本实施例还提出了一种管模阶梯孔修复装置，包括底座、托架和镗削机构；所述托架安装在所述底座的顶部，用于支撑管模，使所述管模的轴向水平；

所述镗削机构包括镗杆和镗刀；所述镗杆通过一轴向驱动装置、一径向驱动装置和一旋转驱动装置安装在所述底座上，并且所述镗杆沿所述管模的轴心线从所述管模的一端插入所述管模内孔；所述轴向驱动装置驱动所述镗杆沿所述管模的轴向移动，所述径向驱动装置驱动所述镗杆沿所述管模的径向移动；所述旋转驱动装置驱动所述镗杆绕所述镗杆的轴心线转动；

所述径向移动组件包括步进电机、丝杆和安装块；所述小车上设置有平行于所述管模轴向延伸的滑槽，所述安装块可滑动地安装在所述滑槽内，并且所述安装块靠近所述管模的一端从所述滑槽内伸出，所述镗杆通过所述旋转驱动装置安装在所述安装块上；所述丝杆安装在所述滑槽内，所述丝杆平行于所述滑槽的延伸方向，并且所述丝杆与所述安装块螺纹连接；所述丝杆的一端共轴心线地固定在所述步进电机的转轴上。

所述镗刀通过一长度调整装置安装在所述镗杆的侧壁上，并且所述镗刀抵住所述管模的内壁

进一步，所述轴向驱动装置包括滑轨和小车；所述滑轨道安装在所述底座的顶部，并且所述滑轨的延伸方向平行于所述管模的轴心线；所述小车滑动安装在所述滑轨上，所述镗杆通过所述径向驱动装置和所述旋转驱动装置安装在所述小车上。

进一步，所述旋转驱动装置包括转台和驱动电机；所述转台转动设置在所述安装块靠近所述镗杆的一侧，所述驱动电机驱动所述转台转动；所述镗杆的一端共轴心线地安装在所述转台上。

进一步，绕所述镗杆的轴心线设置有至少三个加强杆；所述加强杆的一端固定在所述转台上，另一端固定在所述镗杆的侧壁上。

进一步，所述长度调整装置包括气缸和支座；所述支座包括上支座和下支座，所述上支座安装在所述镗杆的侧壁，所述下支座可滑动地沿所述镗杆的径向插入所述上支座内，并且所述镗刀安装在所述下支座上；所述气缸安装在所述上支座的侧壁上，并且所述下支座的侧壁上安装有侧板，所述侧板固定在所述气缸的活塞杆上。

进一步，所述底座上还安装有头座，所述头座靠近所述托架的一侧安装有卡盘，所述卡盘用于固定所述管模的一端。

附图说明

图1为本发明一种管模阶梯孔修复装置的结构示意图；

图2为本发明一种管模阶梯孔修复装置的托架的结构示意图；

图3为本发明一种管模阶梯孔修复装置的长度调整装置的结构示意图；

图4为本发明一种管模阶梯孔镗削方法的步骤(2)的示意图；

图5为本发明一种管模阶梯孔镗削方法的步骤(4)的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座，11、滑轨，2、头架，21、卡盘，3、小车，31、滑槽，32、安装块，33、丝杆，34、步进电机，35、转台，4、镗杆，5、镗刀，51、上支座，52、下支座，53、气缸，54、侧板，6、托架，61、托架座，62、滚轮，7、加强杆，8、管模。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种管模阶梯孔修复装置，包括底座1、头架2、小车3、镗削机构和至少一个托架6。头架2和托架6均安装在底座1的顶部。

头架2靠近托架6的一侧安装有卡盘21，卡盘21共轴心线地固定连接管模8的一端，固定管模8从而防止管模8旋转。如图2所示，托架6包括托架座61和转动安装在托架座61顶部的两个滚轮62，滚轮62均与管模8的侧壁转动配合，用于支撑管模8，并使管模8的轴心线保持水平。滚轮62对称地安装在托架座61中轴线的两侧，将管模8的轴心线定位在托架座61中轴线的正上方。

底座1上安装有滑轨11，滑轨11的延伸方向平行于管模8的轴心线。小车3安装在滑轨11上，并且小车3上设置有驱动装置，驱动小车3沿滑轨11移动。小车3和滑轨11构成轴向驱动装置，用于驱动镗削机构沿管模8的轴向移动。

小车3上开设有竖直延伸的滑槽31，滑槽31内可滑动地安装有安装块32。滑槽31内还竖直地转动安装有丝杆33，并且丝杆33和安装块32螺纹连接。小车3上还安装有步进电机34，步进电机34的转轴共轴心地连接丝杆33的一端。步进电机34、丝杆33、安装块32组成径向驱动装置，步进电机34驱动丝杆33转动，从而使安装块32带动镗削机构沿管模8的径向移动，本实施例中，径向驱动装置驱动镗削机构竖直移动。

安装块32伸出滑槽31的一端设置有转台35。转台35与安装块32转动连接，并且一驱动电机(图中未示出)安装在安装块上，驱动电机驱动转台35沿其轴向转动。转台35和驱动电机组成旋转驱动装置，用于驱动镗削机构转动。

镗削机构包括镗杆4和镗刀5。镗杆4的一端共轴心线地固定在转台35上，另一端从管模8的一端伸入管模8中，并且镗杆4平行于管模8的轴心线。绕镗杆4的轴心线圆周设置有四个加强杆7，加强杆7的一端固定连接转台35，另一端固定在镗杆4的侧壁，使镗杆4更牢固地安装在安装盘35上。镗刀5通过一长度调整装置固定在镗杆4的侧壁上。镗刀5抵在管模8的内壁上，用于对管模8的内壁进行镗削。并且镗刀5安装在镗杆4的正下方，使镗杆4更稳定，并能更精确地通过径向驱动装置调节镗削半径。

如图3所示，长度调整装置包括上支座51、下支座52和气缸53。上支座51固定在镗杆4的侧壁上，并且下支座52沿镗杆4的径向可滑动地插入上支座51中，镗刀5安装在下支座52上。气缸53安装在上支座51的侧壁上，下支座52的侧壁上设置有侧板54，并且侧板54固定在气缸53的活塞杆上。通过气缸53推动下支座52上的侧板54，即可调整镗削机构的镗削半径。

本发明的使用方法如下：

通过旋转驱动装置驱动镗削机构转动，通过径向驱动装置调整镗削机构的高度，并通过轴向驱动装置驱动镗削机构移动，即可对管模8的内壁进行镗削。当移动到管模8内的内径较大的阶梯孔处时，可以通过长度调整装置增大镗削半径。当移动到管模8内径较小处时，可以通过长度调整装置减小镗削半径。本发明可以方便地对具有阶梯孔的管模内壁进行镗削，并保证镗刀7始终抵住管模8的内壁，起到更好的镗削效果。

本发明也可在管模8的中部镗削出阶梯孔，管模阶梯孔镗削方法包括如下步骤：

(1)通过轴向驱动装置将镗杆4由管模8的一端沿轴向插入管模8的内孔，并通过旋转驱动装置驱动镗刀5转动。优选的，可以将镗杆4从管模8的轴向插入管模8，并使镗刀5靠近管模8的内壁。

(2)当镗刀5移动到待镗削的阶梯孔处时，通过旋转驱动装置向下移动镗杆4，如图4所示，镗杆4带动镗刀5在管模8内壁的一侧逐渐镗削出长圆孔，直至长圆孔的侧壁到达待镗削的阶梯孔的内壁处。在图4中，虚线即代表需要镗削出的阶梯孔的大小。

(3)通过旋转驱动装置向上移动镗杆4，使镗杆4移动至管模8的轴心线处，即需要镗削出的阶梯孔的轴心线处。

(4)如图5所示，通过长度调整装置逐渐伸长镗刀5，从而逐渐增大镗削半径，直至将管模内孔的最大内径扩大至所述待扩阶梯孔的内径；

(5)通过轴向驱动装置轴向移动镗刀5，使阶梯孔达到需要的长度，完成阶梯孔的镗削。

在步骤(2)中，通过镗杆4向下压迫镗刀5，从而增大了镗刀5和管模8内壁的摩擦，能够方便地镗削出长圆孔。并且在步骤(4)中，由于预先镗削出了长圆孔，为镗刀5伸长预留了空间，能较小阻力，更轻松地增大镗削半径，从而在管模8的内孔中部开设出阶梯孔。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。