一种内孔珩磨设备及其珩磨方法技术领域
本发明属于切削加工技术领域，具体涉及一种可对任意长度管型零件的内孔进行
磨削加工的内孔珩磨器及其珩磨方法。
背景技术
珩磨加工是一种使工件加工表面达到高精度、高表面质量、高寿命的一种高效加
工方法，可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值，但不能提高孔与其他表面的位置精
度。珩磨一般采用珩磨机，机床主轴与珩磨头一般是浮动联接；但为了提高纠正工件几何形
状的能力，也可以用刚性联接。
为了增加其加工范围，现有珩磨设备通常都比较高大，制造成本高，适合成熟零件
的批量生产，对于新品少量零件的生产，其成本太高，增加了研发费用。
而对于与机床主轴刚性联接的珩磨加工，由于珩磨杆的长度随管型零件长度的增
加而加长，并由于内孔尺寸的限制，珩磨杆刀杆直径不可能无限制加大，因而位于远端的磨
削点的刚度变弱，在切削力作用下其变形量也随长度的增加而增大，最终导致加工后的管
内壁呈不规则的锥形，影响内孔的直线度和粗糙度。
针对上述问题，若能提出一种新结构的珩磨设备，并改变加工方法，使珩磨杆长度
恒定，不用随内孔长度增加而加长，则可大幅提高刀具刚度，减少切削变形量，显著改善加
工质量，降低加工成本，对根本解决长管型零件内壁的加工难题具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种内孔珩磨设备及其珩磨方法，其珩磨杆长
度恒定、不用加长，可在任意长度的内孔内进行珩磨加工，以解决现有技术由于刀杆长度随
零件长度的增加而加长所导致加工质量不高的问题。
为达到上述目的，本发明之一提供如下技术方案：
一种内孔珩磨设备，包括珩磨头组件和珩磨制动组件，所述珩磨头组件包括珩磨
气动马达和与马达转轴可拆卸固定的珩磨头，所述珩磨制动组件包括外壳、制动器和行走
器，所述外壳为两端开口的圆柱筒，珩磨气动马达从开口端进入圆柱筒内与圆柱筒固定，所
述制动器包括固定在外壳上与外部气源连通的环状气囊，所述行走器包括行进驱动翼、驱
动翼转轴和驱动翼气动马达，驱动翼转轴一端与驱动翼气动马达固定连接，另一端与圆柱
筒的另一端可旋转连接。
进一步，外壳上沿圆周方向均匀设置有多个移动滚轮。
本发明之二提供如下技术方案：
采用如上所述的内孔珩磨设备的珩磨方法，包括如下步骤：
S1、将珩磨器放置在珩磨始端，并将环状气囊充气到额定压力，启动珩磨气动马
达，开始珩磨操作；
S2、珩磨一段时间后，关闭珩磨气动马达，并将环状气囊卸压，启动驱动翼气动马
达，驱动珩磨设备倒退；
S3、移动一段距离后，将环状气囊充气到额定压力，启动珩磨气动马达，开始珩磨
操作；
S4、重复S2、S3，直到珩磨至珩磨末端；
S5、将珩磨器放置在珩磨末端，启动驱动气路的控制阀将环状气囊充气到额定压
力，启动珩磨气动马达，开始珩磨操作；
S6、珩磨一段时间后，关闭珩磨气动马达，并将环状气囊卸压，启动驱动翼气动马
达，驱动珩磨设备倒退；
S7、移动一段距离后，将环状气囊充气到额定压力，启动珩磨气动马达，开始珩磨
操作；
S8、重复S6、S7，直至珩磨结束。
进一步，所述一段时间是指珩磨头珩磨其与自身长度相当的内孔区域，其质量达
到设定要求所花费的时间。
进一步，所述一段距离应小于珩磨头的长度。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过珩磨气动马达提供珩磨头的驱动力，实现在内孔内的珩磨操作，并
通过环状气囊提供压紧力，可将珩磨设备固定在工件的内壁上，防止珩磨中位置的变化，从
而保证加工精度，还通过行走器提供向珩磨方向的推力，驱使珩磨设备的移动，从而实现移
动作业。
2)本发明适用于任意长度的内孔加工，促进了长内孔加工的经济性、实用性及可
靠性，是对切削加工的有益补充和丰富，具有较高的实用及经济价值。
3)本发明只有一个珩磨头和珩磨制动组件，其结构简单，且易于加工，其制造成本
也可显著降低。
4)本发明通过正向和逆向珩磨，可避免珩磨末端无法珩磨的问题，同时，也可对接
珩磨纹路，满足质量要求。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并
且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可
以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和
获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行
说明：
图1为本发明的主视图；
图2为图1的右视图；
图3为本发明的剖视图。
附图标记：
1-珩磨头组件；2-珩磨制动组件；3-珩磨气动马达；4-珩磨头；5-外壳；6-制动器；
7-行走器；8-环状气囊；9-行进驱动翼；10-驱动翼转轴；11-驱动翼气动马达；12-移动滚轮。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1-3所示，一种内孔珩磨设备，包括珩磨头组件1和珩磨制动组件2，珩磨头组
件包括珩磨气动马达3和与马达转轴可拆卸固定的珩磨头4，珩磨制动组件包括外壳5、制动
器6和行走器7，外壳为两端开口的圆柱筒，珩磨气动马达从开口端进入圆柱筒内与圆柱筒
固定，制动器6包括固定在外壳上与外部气源连通的环状气囊8，其在气压作用下，其膨胀与
加工内壁贴合固定，提高摩擦阻尼和摩擦力，行走器7包括行进驱动翼9、驱动翼转轴10和驱
动翼气动马达11，驱动翼转轴一端与驱动翼气动马达固定连接，另一端与圆柱筒的另一端
可旋转连接，驱动翼可在驱动气动马达的作用下工作，并产生向前或向后行进驱动力，从而
驱动珩磨设备前进或后退，本实施例中，外壳上设置有多个移动滚轮12，并将移动滚轮的外
轮表面与内壁贴合，使珩磨设备与内壁之间形成滚动接触，可减小打磨器移动时与加工内
壁之间的摩擦力，从而减小移动阻力。
采用如上所述的内孔珩磨设备的珩磨方法，包括如下步骤：
S1、将珩磨器放置在珩磨始端，并将环状气囊充气到额定压力，启动珩磨气动马
达，开始珩磨操作；
S2、当珩磨头珩磨完成其与自身长度相当的内孔区域、且其质量达到设定要求时，
关闭珩磨气动马达，并将环状气囊卸压，启动驱动翼气动马达，驱动珩磨设备倒退；
S3、待珩磨设备倒退一个小于珩磨头长度的距离后，将环状气囊充气到额定压力，
启动珩磨气动马达，开始珩磨操作；
S4、重复S2、S3，直到珩磨至珩磨末端；
S5、将珩磨器放置在珩磨末端，启动驱动气路的控制阀将环状气囊充气到额定压
力，启动珩磨气动马达，开始珩磨操作；
S6、当珩磨头珩磨完成其与自身长度相当的内孔区域、且其质量达到设定要求时，
关闭珩磨气动马达，并将环状气囊卸压，启动驱动翼气动马达，驱动珩磨设备倒退；
S7、待珩磨设备倒退一个小于珩磨头长度的距离后，将环状气囊充气到额定压力，
启动珩磨气动马达，开始珩磨操作；
S8、重复S6、S7，直至珩磨结束。
当然，根据需要也可以采取边珩磨边倒退的方式进行。
本实施例的技术效果：
1)本发明通过珩磨气动马达提供珩磨头的驱动力，实现在内孔内的珩磨操作，并
通过环状气囊提供压紧力，可将珩磨设备固定在工件的内壁上，防止珩磨中位置的变化，从
而保证加工精度，还通过行走器提供向珩磨方向的推力，驱使珩磨设备的移动，从而实现移
动作业。
2)本发明适用于任意长度的内孔加工，促进了长内孔加工的经济性、实用性及可
靠性，是对切削加工的有益补充和丰富，具有较高的实用及经济价值。
3)本发明只有一个珩磨头和珩磨制动组件，其结构简单，且易于加工，其制造成本
也可显著降低。
4)本发明通过正向和逆向珩磨，可避免珩磨末端无法珩磨的问题，同时，也可对接
珩磨纹路，满足质量要求。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通
过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在
形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。