[發(fā)明專利]一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置

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• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111922893A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 郭前建;李浩;袁偉;賀磊;齊曉霓;屈曉航;程祥
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B24B31/00
• 分類號: B24B31/00;B24B31/12;B24B49/00;B24B41/06
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1.一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置內(nèi)部安裝有球面缸體[Ⅳ]、氣體動力裝置[Ⅰ]、氣體噴射裝置[Ⅱ]和工件回轉裝置[Ⅲ]；球面磨料池缸體[Ⅳ]中的磨料選用棕剛玉磨料，顆粒大小為0.05~0.10 mm，棕剛玉磨料的主要成分為氧化鋁，硬度高達8.8，且不溶于強酸和強堿，不易發(fā)生化學反應，可實現(xiàn)零件微切削加工；氣體噴射裝置[Ⅱ]內(nèi)部安裝有：沿球面磨料池碗面分布的氣體輸送管道[5]，沿球面分布的圓臺噴孔[6]；氣體動力裝置[Ⅰ]內(nèi)部安裝有：氣流發(fā)生器[1]、冷卻過濾器[2]、壓力控制器[3]、溫度調(diào)節(jié)裝置[4]，其中氣流發(fā)生器的配置電機功率大小為1.1 Kw；工件回轉裝置[Ⅲ]內(nèi)部安裝有：步進電機[7]、蓋板[8]、聯(lián)軸器[9]、工件夾具[10]；所述氣體動力裝置[Ⅰ]為磨料池提供流速可控的氣流，所述氣體噴射裝置[Ⅱ]產(chǎn)生高速磨料流，所述工件回轉裝置[Ⅲ]帶動工件高速轉動與高速磨料流發(fā)生相對運動，轉速為4000-5000 r/min，從而實現(xiàn)工件的超精密加工；在軟面金屬材料加工中，公差級可達到IT4，表面粗糙度Ra在0.01～0.015um范圍。

2.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：所述的氣體動力裝置內(nèi)部安裝有氣流發(fā)生器[1]、冷卻過濾器[2]、壓力控制器[3]、溫度調(diào)節(jié)裝置[4]。

3.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：其中氣流發(fā)生器[1]作為高壓氣流發(fā)生裝置與冷卻過濾器[2]相連，冷卻過濾器[2]與溫度調(diào)節(jié)裝置[4]相連接，溫度調(diào)節(jié)裝置[4]后接壓力控制器[3]，壓力控制器[3]與磨料池底部的管道連接，當打開氣流發(fā)生器[1]時，氣體高速噴出，通過冷卻過濾器[2]過濾冷卻后，進入壓力控制器[3]，對氣體進行壓力檢測，檢測合格后，流入溫度調(diào)節(jié)裝置[4]，而后所需恒定溫度的氣流進入磨料池底部的管道[5]。

4.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：所述的工件回轉裝置[Ⅲ]內(nèi)部安裝有步進電機[7]、蓋板[8]、聯(lián)軸器[9]、工件夾具[10]。

5.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：所述步進電機[7]固定在蓋板[8]上，步進電機[7]下端通過聯(lián)軸器[9]和工件夾具[10]相連，工件夾具[10]通過固定光整加工的工件，從而使工件在磨料池內(nèi)回轉運動。

6.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：所述的氣體噴射裝置[Ⅱ]內(nèi)部安裝有沿球面磨料池體均勻分布的氣體輸送管道[5]和圓臺噴孔[6]。

7.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：管道布置在沿球面懸浮磨料池體表面，并按環(huán)形陣列均勻開設圓臺噴孔[6]，氣體通過圓臺管道噴出，帶動著磨料在磨料池內(nèi)高速運動；同時工件回轉裝置帶動著工件做高速來回轉動，工件和高速運動的磨料不斷地進行碰撞與磨削，根據(jù)磨料與被加工零件相對運動產(chǎn)生的微觀切削作用，在統(tǒng)計學意義上達到被加工零件的宏觀光整加工效果，進而完成磨料池的光整加工。

8.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：球面磨料池缸體[Ⅳ]中的棕剛玉磨料顆粒大小為0.05~0.10 mm；氣流發(fā)生器的配置電機功率大小為1.1 Kw；工件回轉裝置[Ⅲ]轉速為4000-5000 r/min；軟面金屬材料加工中，公差級為IT4，表面粗糙度Ra在0.01～0.015um范圍。

9.按照權利要求1所述的一種噴氣式球面懸浮磨料池光整加工裝置，其特征在于：球面懸浮磨料池中管道上的噴孔是圓臺形狀，可以將氣體更加集中有力的噴射出來，增大磨削力；圓臺噴孔是按環(huán)形陣列均勻開設，使得磨料被磨削和碰撞時受力角度更加全面，光整加工效果更好。