[發明專利]金屬微小內凹球面高頻振動拋光裝置及方法

有效

• 申請號: 201410726606.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104526472A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張寶田;張麗敏;周毅;吳欲龍;張思遠
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所;中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

技術領域

本發明涉及表面加工技術領域，尤其是一種金屬微小內凹球面高頻振動拋光裝置及方法。

背景技術

針對金屬微小內凹球面表面粗糙度小于Ra0.1的要求，現有技術中，主要拋光技術手段為研磨拋光，拋光過程需要人工輔助操作，拋光后粗糙度水平為Ra0.1~0.2，不能滿足使用要求。且研磨拋光用時超過3分鐘，拋光效率低。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種金屬微小內凹球面高頻振動拋光裝置及方法，從而提高金屬微小內凹球面拋光后表面粗糙度，滿足使用要求；同時提高金屬微小內凹球面拋光效率。

本發明所采用的技術方案如下：

一種金屬微小內凹球面高頻振動拋光裝置，包括支架，所述支架的一側延伸有平行設置的第一支撐架和第二支撐架，所述第一支撐架上安裝有升程調整裝置，所述升程調整裝置的輸出端穿過第一支撐架并連接高頻振動發生器，所述高頻振動發生器的底部夾持仿形工具頭；所述第二支撐架下部固定有電機，所述電機的輸出軸穿過第二支撐架并連接夾具，所述夾具的回轉中心與仿形工具頭位于同一軸線位置，金屬微小內凹球面零件裝夾在夾具上，所述金屬微小內凹球面零件的內凹球面涂覆拋光劑；上述升程調整裝置、高頻振動發生器和電機均通過線束與控制裝置相連。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述夾具的安裝結構為：包括基座，所述基座中部開有下部成大孔徑上部成小孔徑的階梯孔，所述大孔徑處連接電機的輸出軸，所述輸出軸通過鎖緊塊固定，所述小孔徑端口設置有內錐面，所述小孔徑內安裝“T”字形限位桿，所述限位桿上部套有定位收緊套，所述定位收緊套的外圓周上設置有上錐面與下錐面，所述定位收緊套的下錐面與小孔徑的內錐面貼合，所述金屬微小內凹球面零件放置于定位收緊套中部，金屬微小內凹球面零件的底面靠限位桿限位；還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋與基座頂部通過螺紋連接，鎖緊蓋的錐面與定位收緊套的上錐面配合貼緊。

所述限位桿的底部與基座小口徑孔成過渡配合。

所述仿形工具頭頭部的結構與金屬微小內凹球面零件的內凹球面相吻合。

所述夾具的回轉中心與仿形工具頭的同軸度小于等于0.05mm。

所述仿形工具頭采用硬木材質。

一種金屬微小內凹球面高頻振動拋光方法，包括如下拋光步驟：

第一步：將金屬微小內凹球面零件用夾具定位夾緊，并在金屬微小內凹球面零件的內凹球面上涂覆拋光劑；

第二步：通過控制裝置調節升程調整裝置的行程，將仿形工具頭壓在內凹球面上，并進一步調節升程調整裝置，將壓力調整至工作壓力，工作壓力為5-50N；

第三步：通過控制裝置開啟電機，電機以設定的轉速帶動夾具和金屬微小內凹球面零件一起轉動，設定的轉速為10-200rpm；同時，開啟高頻振動發生器，調整振動頻率至設定值，設定值為10kHz-22kHz，帶動仿形工具頭高頻振動；高頻振動發生器開啟的同時，開始拋光計時，并設定拋光時間40s-60s；

第四步：當拋光裝置完成設定的拋光時間后，先通過升程調整裝置抬起仿形工具頭，再停止高頻振動發生器和電機，從夾具上取下金屬微小內凹球面零件，完成零件拋光加工。

作為上述技術方案的進一步改進：

第二步中，升程調整裝置的工作壓力為20N；

第三步中，高頻振動發生器的振動頻率為15kHz；

第四步中，拋光時間為50s。

本發明的有益效果如下：

本發明結構緊湊、合理，制作方便，通過高頻振動裝置對金屬零件微小內凹球面進行拋光，仿形工具頭向拋光表面施加一定壓力，并以設定的頻率振動，同時工件以一定的速度旋轉，除了工件旋轉時帶動拋光劑中磨粒刮擦拋光表面，主要通過高頻振動帶動拋光劑中磨粒撞擊拋光表面，去除拋光表面凸出部分，提高表面粗糙度。而研磨拋光時仿形工具頭僅是以一定速度旋轉，并向拋光表面施加壓力，帶動拋光劑中磨粒刮擦拋光表面，去除拋光表面凸出部分，提高表面粗糙度。

利用本發明金屬微小內凹球面拋光后表面粗糙度可達Ra0.02-Ra0.08，優于研磨后粗糙度（Ra0.1-Ra0.2），滿足產品使用要求。

本發明拋光效率高，拋光時間不超過1分鐘，僅為研磨拋光用時的三分之一。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明夾具安裝示意圖。