[發(fā)明專利]一種電控螺桿式磨粒流分離送料方法及其專用裝置

有效

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• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101829630A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 計時鳴;許京雷;譚大鵬
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B03C1/033
• 分類號: B03C1/033;B65G33/14;B24B57/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發(fā)明涉及一種分離送料方法與裝置，特別是一種應用于兩相磨粒流精密加工磨粒流循環(huán)系統(tǒng)的分離送料方法及其裝置。

背景技術

在模具制造過程中，為了消除模具表面所殘留的機械加工痕跡，光整加工技術成為必要的工藝環(huán)節(jié)，面向模具制造中所涉及的溝、槽、孔、棱柱、棱錐、窄縫等異型表面(又稱為結構化表面)的表面精密光整加工一般采用磨粒流加工技術?，F(xiàn)有的磨粒流加工方法及裝置研究卻比較薄弱，缺乏有效的分離送料方法及裝置，現(xiàn)有分離送料方法和裝置存在許多缺陷和不合理之處。具體表現(xiàn)在：兩相磨粒流精密加工磨粒流循環(huán)系統(tǒng)要求工作時產(chǎn)生的固液兩相液體要及時的分離出金屬顆粒同時及時清除金屬顆粒，不使金屬顆粒再次進入循環(huán)系統(tǒng)以減少對系統(tǒng)設備的損害和對加工工件精度的破壞，但是現(xiàn)有方法和裝置清除效果較差，并且分離的金屬顆粒沉積在磨料下方，不容易從磨料中取出來。同時，為降低無效能耗，要求兩相磨粒流的流體和磨料在經(jīng)過加工區(qū)域后盡快分離，不再使磨料對遠大于加工區(qū)域的傳輸管道繼續(xù)沖蝕，一方面浪費泵力，另一方面縮短了管路的使用壽命，但是現(xiàn)有方法和裝置對于這種要求不能滿足。另外，為適應不同加工階段的需要，要求磨料濃度可以方便的動態(tài)自動化控制，這也是現(xiàn)有方法和裝置無法達到的，要改變磨料濃度，只能停機。最后，當磨料因意外情況阻塞管道等原因造成磨料罐內(nèi)兩相流液面異常時，也要求能自動及時處理，現(xiàn)有方法和裝置也不能滿足這個要求，需要操作人員時刻守在前面手工處理。綜上所述，目前市場上的分離送料設備并不能達到兩相磨粒流精密加工磨粒流循環(huán)系統(tǒng)的上述要求。因此，在兩相磨粒流精密加工磨粒流循環(huán)系統(tǒng)中必須提供磨粒、流體、金屬顆粒三者分離的方法及裝置，對流體和磨料的速度必須獨立可控，以便得到合適的穩(wěn)定的磨料流體體積分數(shù)比，從而在加工的不同階段都能取得滿意的效果，發(fā)明一套兩相磨粒流精密加工磨粒流循環(huán)系統(tǒng)的專用的分離送料方法及裝置，已經(jīng)成為磨粒流技術發(fā)展的必然。

送料的方法目前有帶式法、氣動法、液壓法、電磁振動法、超聲波振動法、螺桿法等幾種，帶式法送料器通常只能輸送固體成塊材料，不能用于濕性磨料的輸送。氣動法送料器是一種以壓縮空氣為動力，實現(xiàn)步進送料的送料裝置。它能與卷(放)料架、校平機等一起組成沖壓自動化送料系統(tǒng)。是沖壓生產(chǎn)自動化的重要裝置。經(jīng)過適當選型和改進，還可適用于異型斷面及非金屬材料的步進送料。按照送料形式的不同，氣動送料器可分為推料式與拉料式送料器兩大類型，兩者的主要區(qū)別在推料式送料器送料時條料為受壓狀態(tài)，一般用于條料剛性較好的場合，而拉料式送料器送料時條料為受拉狀態(tài)，適用于剛性較差的條料及非金屬等的送料，由此可看出，這種送料方法的工作方式為斷續(xù)送料，適用于固體條塊的輸送，不適合磨料的平穩(wěn)輸送。

液壓法送料器用在數(shù)控車床，可以極大地提高小軸類、套類和小盤件類零件的車削加工效率及棒料的利用率.但這種裝置的結構比較復雜，在安裝使用一段時間后，由于各種復雜因素的影響，送料器工作時會產(chǎn)生振動，這種振動有時甚至非常嚴重。振動的發(fā)生不但限制了車床主軸的最高轉(zhuǎn)速，達不到工藝要求的車削速度，影響工件的加工精度和表面質(zhì)量，而目還會對送料器內(nèi)部的重要構件造成損壞，振動嚴重時甚至使數(shù)控車床不能正常工作。這種方法同樣不適合磨料的平穩(wěn)輸送。

電磁振動法送料器是利用電磁振動的簡諧變化擾動力作用于料槽獲得簡諧振動，使物料沿料槽作有規(guī)律的運動，其特點是效率高，結構簡單，送料穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟實用，安裝調(diào)試方便。但這種方法要求料槽近似水平放置，輸送的是不含液體的固料，并且振動噪音較大。而磨料在工作過程中總是含有一定水分，因此，這種方法也不適合磨料的平穩(wěn)輸送。

超聲波振動法是針對傳統(tǒng)的電磁振動給料器由于磁干擾嚴重，工作噪音較大，在要求高清潔、低噪聲的生產(chǎn)場合使用受到限制等問題而提出的解決噪聲問題的最有效方法之一，采用聲頻以外的振動進行驅(qū)動，而解決磁干擾問題最根本的方法就是采用非電磁驅(qū)動方式，而這些恰恰是壓電驅(qū)動所具備的。超聲波振動給料可以看作是超聲波驅(qū)動能力的進一步開發(fā)應用，即通過合理的結構形式形成超聲波振動對系統(tǒng)的驅(qū)動，使給料盤的表面獲得運動疊加或合成最終形成橢圓運動，從而具備推動與之接觸的物料持續(xù)移動的能力，但是這種方法目前只能實現(xiàn)少部分固體物料的水平輸運，也不能用于磨料的平穩(wěn)輸送。