专利名称:带有表面面积和深度控制装置的手动砂轮的制作方法
本发明涉及工具，特别涉及一种有选择地从圆柱形轴上去除涂层的手动砂轮。
众所周知，气体透平机轴的再加工需要将轴的外涂层除去，露出母体金属。然后再将轴精确地涂覆到其原始尺寸。这种工艺本身的特性是使轴的整个表面，至少是在支承的位置，包括轴上邻近润滑孔的表面涂覆，在这种情况下必须要解决破裂问题。这一问题是当轴运转时在涂层附近易于产生。这样，在将轴组装在发动机中之前，这层局部涂层必须除去而不除去轴的母体金属。
上述这种去除工序的方法是用手动磨削工具磨去这一面积，很明显，这种技艺的精确性完全取决于操作者的熟练程度。在过去，这个工作不仅耗费时间，而且由于精度要求使由于研磨不良造成轴报废的事故率很高。
上述另一方法是采用手动砂轮和化学剥落的方法从整个支承部位的轴颈(360°)上除去涂层。然后，掩护油孔周围面积并再次涂覆轴颈。很明显，这种方法很昂贵并且费时，而且掩膜不能出现漏泄。
我们发现采用一个夹具支持一个砂轮即可解决上述问题。该砂轮由要磨削的轴适当地支撑和导向，该轴的夹具具有相对于磨削表面放置砂轮的指示装置并且有控制磨削面积和深度的装置。
本发明的一个特点是要提供与砂轮操作者动作无关的控制磨削面积和深度的和支撑砂轮的装置。
本发明的另一个特点是要提供具有可调节从属支脚的支撑在要磨削轴上的柔性轨，通过调节轨道之间的螺栓，依靠将轨道弯曲使轨道互相靠近和分开，从而抬高和降低砂轮。
本发明的另一个特点是提供一个可拆除的指示工具，该工具将砂轮相对于轴上孔的中心线定位并提供一个用于限制砂轮纵向和轴向运动的在一靠模中运行的针，以此控制要去除涂层的表面面积。
本发明的其他特点和优点从说明书和权利要求
书以及图示本发明最佳实施例的附图中可以看得很清楚。
图1是一个分解的透视图，表示一个具体的再次加工的轴和带有指示工具的磨削工具靠模以及相对于轴上孔中心线的位置;
图2是一个分解的透视图，表示图1的轴和手动砂轮的夹具;
图3是一个侧视图以及沿图2中3-3线截取的部分剖视图;
图4是一个沿图2中4-4线截取的截面图，表示样板上的针;
图5是一个部分侧视图，图示靠模和由手动夹具磨削面积的关系。
本发明在再加工普拉特-惠特尼公司(Pratt & Whitney Aircraft Of United Technologies Corporation。本专利申请的共同申请人)制造的JT-8D的轴时最有效，该轴作为最佳实施例进行说明。但是，正如下述说明，本发明可以用于有选择地去除深度控制很重要的曲面的电镀层和涂层。
为了理解本发明，最好先了解在需要磨削的点处进行加工的工序的各个步骤，这可以参照图1到图3得到理解。
在图1中阶梯轴10是加工对象。此时轴已经用新涂层进行了再次加工，这一涂层为电镀铬层。如上所述，现在的任务是要除去轴10上油孔12周围的铬而不能除去轴的任何母体。
内径略大于轴外径的靠模14固定在轴上靠近轴孔12的位置。指示工具16的一对定位销钉18配合在靠模14上表面上形成的配合孔20中。轴向延伸部分22叠在油孔12上，部分22上的小孔24调节与油孔呈一直线。辅助工具26插入小孔24中，锥形尖端将其自身调节在油孔12中，使油孔12的中心线指示在靠模14上孔30的中心线上。靠模在下半部为对开的，螺栓调节装置32调节到将靠模14固定在轴10上的位置，然后拆除指示工具16和辅助工具26。
砂轮夹具由参考数字34表示，它包括一对以相互分开由可移动平台40握持的平行间隔轨36和38。平台40携带砂轮支撑座42，该支撑座支撑砂轮或刀具44。砂轮由电动机46传动砂轮的柔性轴48而可转动地驱动。轴和电动机是市场上易于得到的并且任何适当型式都能用于施实本发明。但是，应当理解到，当切削轴与油孔12中心线重合时，砂轮最好锁定在位置上，这很容易通过把砂轮对准支撑座42的内表面50而实现。
根据要除去的所需表面面积选择适当尺寸的针52，将其插入在小孔54中，并凸入靠模14上的圆形凹槽30中，这就控制了在手动操作者加工时研磨夹具34的横向和轴向运动。
每个轨道36和38携带一对可调节的支脚60，62，64和66。当研磨夹具定位时，前支脚62和66支撑在轴10的小直径端，后支脚60和64支撑在大直径端。由于每对支脚的角度偏差，调节支脚的进出就可调节研磨夹具34的高度。
在操作时，调节支脚，获得砂轮44切削边缘的大致高度，使其基本接近电镀铬层的外直径。
精细调节靠弯曲调节装置68获得。弯曲调节装置包括一个螺纹螺栓69，靠螺纹与轨道38上螺纹互补啮合并且松配合地穿过轨道36上扩大的孔71(见图4)。在调节支脚(60，62，64和66)之前，螺栓69旋紧，使轨道上产生预应力而是弯曲状。孔圈70松配合在螺栓69上用来限制最小位移。轨道所选择的材料(金属)，其特征是共有良好的柔性和弹性，以使其能退回平直位置。依靠适当地选择螺纹和螺栓头部的尺寸，使其转动具有预定的相对于轴10的垂直位移。这样，比如说1/4圈就能使砂轮的切削边缘下降0.0002吋。
如从上述说明可以看出，一旦选择适当尺寸的针并插入平台，调节其高度(从底部凸出的部分)至高于轴外径的一点。然后使螺栓72定位，将针锁在位置上(图4)。操作者就能开始随意移动砂轮夹具进行磨削，其运动由靠模14的凹槽30的圆形边界限于。由于砂轮夹具34静止在轴的外表面上，它将跟随其轮廓，操作者连续磨削并反复调节夹具位置，直到除去涂层，通常所知，采用石蕊型试验，用试剂测试暴露的磨削表面，当试剂遇到母体金属时，就会发生化学反应而改变颜色，而不与电镀层反应，或用相反的方法。熟练的操作者仅从颜色的变化就能够辨别母体材料。
参照图5，针52在凹槽30中的运行将限制除去涂层的面积，如圆环所示。因此，操作者可连续磨削直到除去由圆环74确定的包围油孔12的涂层。
应当理解到，本发明并不限制在这里所示和说明的具体实施例，可以做出各种变化和修改而不脱离由下列权利要求
确定的新概念的精神和范围。
权利要求
1、一种用于除去圆柱形轴上油孔周围预定表面材料的手动磨削工具，其特征包括一对细长的、平行布置的轨道，一个由上述轨道可滑动地支撑的平台，一对支撑在上述每个轨道相对端的延伸调节支脚，用于在磨削位置时支撑在圆柱轴上，将上述平台锁定在相对于上述油孔的预定位置的装置，一个在相对于上述油孔在预定位置固定的靠模，一个从上述平台延伸的可伸缩针，针可由上述靠模导向，形成一个圆形图形，操作者可以将上述砂轮放在该图形中，上述平台支撑和上述平台呈固定关系的砂轮，弯曲上述轨道的装置，使轨道相对于预选定的表面垂直移动，以便调节上述砂轮相对于圆柱轴上述外径的深度，以及向上述砂轮传递旋转运动的装置。
2、根据权利要求
1所述的手动磨削工具，其中上述弯曲装置包括一个一端螺纹固定在上述一个轨道上而另一端自由穿过上述另一个轨道的开口的螺纹螺栓。
3、根据权利要求
2所述的手动磨削工具包括一个围绕上述轨道之间上述螺栓并邻接上述轨道来确定上述轨道之间最小间隔的罩。
4、根据权利要求
1所述的手动磨削工具包括一个具有一对隔开的销钉的可拆除的指示工具，该销钉用来与上述靠模上开口配合，一个延伸部分具有一个要叠置在油孔上至相对于上述靠模的预定距离的开口，从而上述油孔可为砂轮定位，以及把上述靠模固定在上述轴上的装置。
5、根据权利要求
4所述的手动磨削工具，其中，上述样板的定位装置包括一个螺纹定位螺栓，上述靠模包括一个大致为矩形的主体，主体有一个上平面和一个下分开平面，一个与上述轴松驰配合的孔，上述定位螺栓可使分开平面定位，以减小上述孔的直径，使孔摩擦啮合在上述轴上。
6、根据权利要求
5所述的手动磨削工具包括一个可拆除的辅助工具，该工具有一个圆柱体和一个锥形尖，锥形尖可配合在油孔中，以便与上述油孔的中心线对准。
专利摘要
通过除去原始电镀层再加工喷气发动机轴，靠近轴上油孔的电镀层由手动磨削操作除去。手动砂轮包括支撑砂轮的装置和控制磨削深度和面积的装置。
文档编号B24B23/00GK86102999SQ86102999
公开日1986年11月5日 申请日期1986年4月29日
发明者约翰·彼得·阿里冈尼, 肯尼思·西里尔·卡尔森 申请人:联合工艺公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan