[實用新型]一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520735550.8
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN205057754U
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳國達;計時鳴;譚云峰;張利;金明生
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B24B31/116
• 分類號: B24B31/116;B24B31/12;B24B41/02;B24B47/04
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于流體表面研磨/拋光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置。

背景技術(shù)

在國防、航空航天及民用工業(yè)領(lǐng)域的一些特殊應(yīng)用場合，需要一類圓柱面的管形工件，其內(nèi)壁橫截面為圓，該類工件的內(nèi)壁表面需滿足較高的粗糙度和面形精度要求，且不能有加工變質(zhì)層和亞表面損傷，以達到在實際應(yīng)用過程中的高精密性、穩(wěn)定性和高可靠性目標。對于這類工件的內(nèi)表面拋光加工，硬性或軟性接觸式的加工方法因其易造成加工變質(zhì)層和亞表面損傷而不適用，故通常采用非接觸式的磨粒流加工方法，比如液固兩相軟性磨粒流拋光加工方法。

前期出現(xiàn)的液固兩相軟性磨粒流拋光加工是以磨粒流的湍流為理論依據(jù)，以磨粒之間的相互碰撞以及磨粒與壁面間的碰撞為基礎(chǔ)，對磨粒進行動力學分析，利用湍流流場中磨粒對壁面的切削作用，對工件的壁面粗糙處進行精密拋光加工。

目前，液固兩相磨粒流拋光加工所用的流道采用單入口、單出口的方式，流體從流道的入口流入，出口流出，最終回流至磨粒流儲存箱。按照兩相磨粒流的加工原理，對工件進行加工的磨粒流在流道內(nèi)必須形成湍流流動，湍流中磨粒運動的隨機性有利于提高表面紋理的均勻性，直至實現(xiàn)工件表面無工具鏡面級加工效果。基于前期的研究狀況，簡單的單輸入輸出的加工流道存在以下缺點：①增壓泵的壓力或者流量較低的時候，增壓泵輸出的液固兩相磨粒流的流速不能達到產(chǎn)生湍流的最小速度，導(dǎo)致磨粒流道內(nèi)的磨粒流處于層流狀態(tài)，進而導(dǎo)致磨粒流中的磨粒對工件表面的切削概率很低，加工效果不明顯；②增壓泵輸出磨粒流的流速達到了在流道內(nèi)形成湍流的最小速度，由于加工流道較長，在流動過程中能量損失，湍動能下降，導(dǎo)致工件加工效果不均勻。③當遇到被加工工件尺寸形狀分布寬泛，依靠前面所述的加工方法十分費時費力，需要開發(fā)出一種自適應(yīng)能力強且經(jīng)濟綠色的精密拋光加工方法及裝置。

實用新型內(nèi)容

為了解決在現(xiàn)有加工方法對圓管形工件內(nèi)壁面拋光的不適應(yīng)、效果不明顯或者不均勻的問題，本實用新型提出了一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

所述的一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置，用于拋光圓管形工件，包括安裝機架，其特征在于所述安裝機架上設(shè)置精密三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)、磨粒流循環(huán)系統(tǒng)及伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)，圓柱形拋光加工工具連接定位其位置的精密三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)和驅(qū)動其自身旋轉(zhuǎn)的伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)，圓柱形拋光加工工具及圓管形工件置于磨粒流循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，圓柱形拋光加工工具內(nèi)置于圓管形工件中，且圓柱形拋光加工工具與圓管形工件同軸心，圓柱形拋光加工工具外壁面和圓管形工件內(nèi)壁面之間形成圓環(huán)形縫隙區(qū)域。

所述的一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置，其特征在于所述安裝機架為雙層架構(gòu)，包括機架和機架面板，所述機架面板上設(shè)置用來安裝精密三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)的三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)安裝架，所述機架面板表面中部安裝有加工儲液槽。

所述的一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置，其特征在于所述精密三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括X軸精密伺服驅(qū)動滑臺、X軸驅(qū)動連接板Ⅰ、Y形連接件Ⅰ、Y軸精密伺服驅(qū)動滑臺、Y軸直線導(dǎo)軌、Z軸精密伺服驅(qū)動滑臺、Z軸滑動安裝板、Y軸驅(qū)動系統(tǒng)安裝板、Y形連接件Ⅱ、X軸驅(qū)動連接板Ⅱ、X軸直線導(dǎo)軌及齒輪驅(qū)動安裝板，所述X軸直線導(dǎo)軌分別為兩個，X軸精密伺服驅(qū)動滑臺固定在三軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)安裝架相對兩邊上，X軸直線導(dǎo)軌與X軸精密伺服驅(qū)動滑臺配合連接，其中一個X軸直線導(dǎo)軌上部通過X軸驅(qū)動連接板Ⅰ連接Y形連接件Ⅰ，另一個X軸直線導(dǎo)軌上部通過X軸驅(qū)動連接板Ⅱ連接Y形連接件Ⅱ；所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)安裝板兩端連接Y形連接件Ⅰ和Y形連接件Ⅱ，Y軸精密伺服驅(qū)動滑臺固定在Y軸驅(qū)動系統(tǒng)安裝板上并與Y軸直線導(dǎo)軌配合連接；所述Z軸滑動安裝板固定在Y軸驅(qū)動系統(tǒng)安裝板中部，Z軸精密伺服驅(qū)動滑臺固定在Z軸滑動安裝板上，且與齒輪驅(qū)動安裝板連接，所述齒輪驅(qū)動安裝板能在Z軸精密伺服驅(qū)動滑臺上上下滑動，齒輪驅(qū)動安裝板用于夾持圓柱形拋光加工工具。

所述的一種內(nèi)圓柱面氣流輔助磨粒流拋光加工裝置，其特征在于所述伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)包括伺服電機安裝板及伺服電機，所述伺服電機安裝板固定在齒輪驅(qū)動安裝板上，伺服電機安裝在伺服電機安裝板上，伺服電機通過聯(lián)軸器連接直齒圓柱齒輪Ⅱ，直齒圓柱齒輪Ⅱ與直齒圓柱齒輪Ⅰ嚙合連接，直齒圓柱齒輪Ⅰ的輸出軸與圓柱形拋光加工工具連接，并由齒輪軸鎖緊螺母固定，伺服電機帶動圓柱形拋光加工工具旋轉(zhuǎn)。