氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，用于對(duì)待加工細(xì)長(zhǎng)桿進(jìn)行研磨加工，包括固定板、細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板上；工件進(jìn)給裝置用于細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給，緩沖裝置用于緩沖細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給；細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置包括內(nèi)螺旋式約束模塊、約束模塊安裝座、密封蓋、夾緊端蓋、O型密封圈和螺桿，待加工細(xì)長(zhǎng)桿穿過(guò)約束模塊安裝座一端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)相連接，另一端與滾動(dòng)軸承相配合，約束模塊安裝座內(nèi)部通過(guò)密封蓋和夾緊端蓋形成約束流道。本發(fā)明拋光效率高，拋光效果好，而且極其適合內(nèi)壁超精密加工。
【專利說(shuō)明】氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟性磨粒流加工領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸拋光的磨粒流拋光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天、醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)各類管材的需求量也越來(lái)越大，對(duì)內(nèi)壁的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，在現(xiàn)有的內(nèi)壁超精密加工方法中，常見的有磁力研拋、珩磨、擠壓珩磨、柔性磨體振動(dòng)拋光以及小磨頭拋光等，但對(duì)于形狀精度要求較高的工件來(lái)說(shuō)都存在一定的加工局限性。比如擠壓珩磨和柔性磨體振動(dòng)拋光，由于使用的是粘度較大的彈性基本介質(zhì)，在進(jìn)行壁面加工時(shí)會(huì)受到強(qiáng)粘性力的強(qiáng)力剪切作用，會(huì)破壞薄壁面，同時(shí)壁面在硬性磨粒的往復(fù)作用時(shí)表面紋理呈現(xiàn)規(guī)律性。而軟性磨粒流加工作為一種新的超精密加工方法，對(duì)內(nèi)壁的加工具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其適合于較軟的有色金屬及堅(jiān)韌的合金等。所謂軟性磨粒流就是利用無(wú)粘性或者弱粘性的磨粒流在湍流作用下對(duì)工件表面進(jìn)行無(wú)序加工。磨粒流要達(dá)到湍流狀態(tài)，就必須要求流道內(nèi)的流體具有較高的流速，現(xiàn)有的提速方法中主要是引入約束模塊，通過(guò)與被加工壁面構(gòu)成一個(gè)封閉的約束流道，使流體從狹小的約束流道內(nèi)部高速通過(guò)并達(dá)到湍流狀態(tài)，但是這種方法對(duì)于流體入口端的速度要求依舊很高，這就對(duì)水泵提出了很高的要求，大大提高了加工成本，而且工件拋光的時(shí)間較長(zhǎng)，拋光效率普遍較低。
[0003]本發(fā)明“氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置”從改變工藝的角度出發(fā)，針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸采用軟性磨粒流加工的方法，不僅解決了細(xì)長(zhǎng)軸在整個(gè)加工過(guò)程中彎曲變形的問(wèn)題，而且加工效率較高，加工后的工件表面質(zhì)量好。所謂軟性磨粒流利用無(wú)粘性或者弱粘性的磨粒流在湍流作用下對(duì)工件表面進(jìn)行無(wú)序加工，高速運(yùn)動(dòng)下的磨粒對(duì)工件表面進(jìn)行頻繁無(wú)序的撞擊作用實(shí)現(xiàn)內(nèi)壁的光整加工。本發(fā)明尤其適用于鋁合金制品陽(yáng)極氧化后的表面的加工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸加工難、對(duì)機(jī)床性能要求較高等難題，本發(fā)明提供了一種拋光效率高，拋光效果好的氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，用于對(duì)待加工細(xì)長(zhǎng)桿進(jìn)行研磨加工，包括固定板、細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板上；所述工件進(jìn)給裝置用于細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給，所述緩沖裝置用于緩沖所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給；
[0007]所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置包括內(nèi)螺旋式約束模塊、約束模塊安裝座、密封蓋、夾緊端蓋、O型密封圈和螺桿，所述待加工細(xì)長(zhǎng)桿一端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)相連接，另一端與滾動(dòng)軸承相配合；所述待加工細(xì)長(zhǎng)桿穿過(guò)約束模塊安裝座；所述約束模塊安裝座兩端裝有左右兩個(gè)夾緊端蓋，所述左右兩個(gè)夾緊端蓋分別通過(guò)密封蓋密封；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋內(nèi)部鑲有O型密封圈，所述O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿接觸狀況良好，所述O型密封圈用于密封O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿之間的間隙；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋之間通過(guò)四根螺桿夾緊連接；
[0008]所述約束模塊安裝座內(nèi)部通過(guò)密封蓋和夾緊端蓋形成約束流道，所述約束模塊安裝座內(nèi)部裝有內(nèi)螺旋式約束模塊，所述內(nèi)螺旋式約束模塊與待加工細(xì)長(zhǎng)桿形成狹小通道；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋上分別設(shè)有所述約束流道的流體入口和流體出口 ；
[0009]所述工件進(jìn)給裝置包括絲桿、滑塊、導(dǎo)向板和滾珠螺母座，所述絲桿的一端通過(guò)聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述絲桿的另一端通過(guò)滾軸軸承相配合；所述滾珠螺母座套裝在所述絲桿上；所述導(dǎo)向板的一端與所述滾珠螺母座固接，另一端通過(guò)螺栓與細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置連接；所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述滾珠螺母座在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，牽引所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和待加工細(xì)長(zhǎng)桿做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；所述滑塊裝在所述導(dǎo)向板上，所述工件進(jìn)給裝置通過(guò)滑塊連接緩沖裝置；
[0010]所述緩沖裝置包括空氣壓縮機(jī)、氣缸、直線導(dǎo)軌和支架，所述氣缸的后端蓋與所述空氣壓縮機(jī)連接，所述氣缸的前端蓋安裝在支架上，所述支架安裝在固定板上，所述直線導(dǎo)軌的兩端通過(guò)軸承座固定安裝在固定板上；所述氣缸的活塞桿連接所述滑塊，所述滑塊套裝在所述直線導(dǎo)軌上。
[0011]進(jìn)一步的，所述氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制所述伺服電機(jī)和所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)控制板通過(guò)設(shè)定所述伺服電機(jī)和所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，分析研究電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下整套裝置的運(yùn)行情況及工件內(nèi)表面的加工效果。
[0012]進(jìn)一步的，所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和內(nèi)螺旋式約束模塊組成約束模塊，待加工細(xì)長(zhǎng)桿內(nèi)表面與內(nèi)螺旋式約束模塊表面組成極細(xì)的約束流道，待加工細(xì)長(zhǎng)桿通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)待加工細(xì)長(zhǎng)桿與約束模塊的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置通過(guò)工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，磨粒流在此雙重作用下完成內(nèi)表面的加工。
[0013]進(jìn)一步的，所述緩沖裝置上設(shè)置了平衡氣缸用于平衡所述由流體入口和流體出口壓力差作用在絲桿上的外載荷。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、軟性磨粒流加工主要是利用湍流作用下的磨粒對(duì)工件表面進(jìn)行微力微量的切肖IJ，達(dá)到紊亂加工的目的，當(dāng)流道中的流體速度增大到某一極限值時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，這時(shí)的流體作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，磨粒流中高速運(yùn)動(dòng)的顆粒對(duì)工件進(jìn)行頻繁無(wú)序的撞擊，不停的刮削工件表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的光整加工。流體要達(dá)到湍流狀態(tài)，通常的做法是在被加工表面施加一個(gè)仿形的約束模塊，使流體從狹小的流道內(nèi)部高速通過(guò)，但是這種方法對(duì)流體入口端的速度要求很高，本發(fā)明中，在夾緊端蓋和細(xì)長(zhǎng)軸之間安裝了一內(nèi)螺旋式約束模塊，與細(xì)長(zhǎng)軸形成了狹小的約束流道，通過(guò)細(xì)長(zhǎng)軸的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使螺旋槽內(nèi)的低速流體加速達(dá)到湍流狀態(tài)，不僅降低了對(duì)流體入口速度的要求，而且還可以通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)不同的湍流強(qiáng)度，使加工效果完全可控。
[0016]2、相比于其它的“硬性研磨加工”工藝，軟性磨粒流加工屬于“軟性加工”，顆粒與被加工表面的接觸壓力小，材料能達(dá)到微量去除的效果，不僅實(shí)現(xiàn)鏡面級(jí)加工，而且不會(huì)刮傷被加工表面，劃痕少。而對(duì)于細(xì)長(zhǎng)桿加工這一公認(rèn)的難題，軟性磨粒流在加工的過(guò)程中，避免了其它研磨加工中出現(xiàn)的持續(xù)過(guò)大的加工壓力使細(xì)長(zhǎng)軸彎曲變形等問(wèn)題,加工后的細(xì)長(zhǎng)軸能保持很好的形狀精度。
[0017]3、細(xì)長(zhǎng)軸的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使約束流道內(nèi)的磨粒撞擊速度更快，更頻繁，此外，磨粒流在約束流道內(nèi)不僅有沿軸方向的主速度，而且細(xì)長(zhǎng)軸的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使磨粒有繞圓周方向的分速度，在約束流道內(nèi)能對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸實(shí)現(xiàn)不同方向的撞擊，每顆磨粒對(duì)于壁面撞擊的隨機(jī)性是均等的，加工后的工件表面紋理錯(cuò)綜復(fù)雜，加工均勻性很好。
[0018]4、為滿足實(shí)際加工的需要，針對(duì)不同長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)軸，本發(fā)明可合理設(shè)定不同尺寸的內(nèi)螺旋式約束模塊，大大提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工效率，而且在細(xì)長(zhǎng)軸的整個(gè)加工過(guò)程中，通過(guò)設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制細(xì)長(zhǎng)桿加工的進(jìn)給速度，通過(guò)改變霍爾元件的位置控制整個(gè)核心拋光裝置的行程，達(dá)到對(duì)整個(gè)細(xì)長(zhǎng)軸加工的目的。
[0019]5、由于流體入口端的壓力遠(yuǎn)大于流體出口端的壓力，在內(nèi)螺旋約束模塊的兩端會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力差，通過(guò)進(jìn)給裝置給絲桿施加一個(gè)額外的負(fù)載，長(zhǎng)時(shí)間作用下會(huì)使絲桿彎曲變形，造成局部的振動(dòng)，影響整套裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，所以為平衡流體壓力差，本發(fā)明設(shè)計(jì)一氣缸，通氣后保持缸內(nèi)氣體壓力和約束模塊兩端的流體壓力差保持平衡，以此來(lái)消除絲桿上的額外載荷。使整個(gè)加工過(guò)程安全平穩(wěn)。
[0020]6、通過(guò)磨粒的撞擊運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)表面的微力微量切削，不會(huì)破壞被加工的細(xì)長(zhǎng)軸，可實(shí)現(xiàn)對(duì)壁面的超精密加工，且在整個(gè)流道內(nèi)無(wú)加工死角。利用磨粒在封閉約束流道內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)，反復(fù)碰撞加工表面，可有效提高磨粒利用率和加工效率，減少污水排放，實(shí)現(xiàn)清潔加工，而且整個(gè)加工過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
[0021]7、通過(guò)磨粒流對(duì)工件表面進(jìn)行加工，磨料流黏度低，不容易破壞陽(yáng)極氧化后的表面涂層。
[0022]8、通過(guò)約束模塊的高速旋轉(zhuǎn)增強(qiáng)磨料流對(duì)加工表面的擠壓、摩擦，能提高加工效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置俯視圖。
[0024]圖2是細(xì)長(zhǎng)軸磨粒流加工原理圖。
[0025]圖3是工件夾緊裝置剖視圖。
[0026]圖4是緩沖裝置的主視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0028]圖1是氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置俯視圖；圖2是細(xì)長(zhǎng)軸磨粒流加工原理圖；圖3是工件夾緊裝置剖視圖；圖4是緩沖裝置的主視圖。
[0029]參照附圖1和圖4，氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，用于對(duì)待加工細(xì)長(zhǎng)桿3進(jìn)行研磨加工，包括固定板1、細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板I上；工件進(jìn)給裝置用于細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給，緩沖裝置用于緩沖細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給；
[0030]細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置包括內(nèi)螺旋式約束模塊18、約束模塊安裝座2、密封蓋、夾緊端蓋7、0型密封圈和螺桿8，待加工細(xì)長(zhǎng)桿3 —端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)6相連接，另一端與滾動(dòng)軸承相配合；待加工細(xì)長(zhǎng)桿3穿過(guò)約束模塊安裝座2 ;約束模塊安裝座2兩端裝有左右兩個(gè)夾緊端蓋7，左右兩個(gè)夾緊端蓋7分別通過(guò)密封蓋密封；左右兩個(gè)夾緊端蓋7內(nèi)部鑲有O型密封圈，O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿3接觸狀況良好，O型密封圈用于密封O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿3之間的間隙；左右兩個(gè)夾緊端蓋7之間通過(guò)四根螺桿8夾緊連接；
[0031]約束模塊安裝座2內(nèi)部通過(guò)密封蓋和夾緊端蓋7形成約束流道，約束模塊安裝座2內(nèi)部裝有內(nèi)螺旋式約束模塊18，內(nèi)螺旋式約束模塊18與待加工細(xì)長(zhǎng)桿3形成狹小通道；左右兩個(gè)夾緊端蓋7上分別設(shè)有約束流道的流體入口 4和流體出口 5 ；
[0032]工件進(jìn)給裝置包括絲桿9、滑塊10、導(dǎo)向板11和滾珠螺母座12，絲桿9的一端通過(guò)聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)13，絲桿9的另一端通過(guò)滾軸軸承相配合；滾珠螺母座12套裝在絲桿9上；導(dǎo)向板11的一端與滾珠螺母座12固接，另一端通過(guò)螺栓與細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置連接；絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)13帶動(dòng)絲桿9轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)絲桿9的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾珠螺母座12在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，牽引細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和待加工細(xì)長(zhǎng)桿3做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；滑塊10裝在導(dǎo)向板11上，工件進(jìn)給裝置通過(guò)滑塊10連接緩沖裝置；
[0033]緩沖裝置包括空氣壓縮機(jī)、氣缸14、直線導(dǎo)軌15和支架16，氣缸14的后端蓋與空氣壓縮機(jī)連接，氣缸14的前端蓋安裝在支架16上，支架16安裝在固定板I上，直線導(dǎo)軌15的兩端通過(guò)軸承座固定安裝在固定板I上；氣缸14的活塞桿17連接滑塊10，滑塊10套裝在直線導(dǎo)軌15上。
[0034]氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制伺服電機(jī)6和絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)控制板通過(guò)設(shè)定伺服電機(jī)6和絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的轉(zhuǎn)速，分析研究電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下整套裝置的運(yùn)行情況及工件內(nèi)表面的加工效果。
[0035]細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和內(nèi)螺旋式約束模塊18組成約束模塊，待加工細(xì)長(zhǎng)桿3內(nèi)表面與內(nèi)螺旋式約束模塊18表面組成極細(xì)的約束流道，待加工細(xì)長(zhǎng)桿3通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)6相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)待加工細(xì)長(zhǎng)桿3與約束模塊的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置通過(guò)工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，磨粒流在此雙重作用下完成內(nèi)表面的加工。
[0036]緩沖裝置上設(shè)置了平衡氣缸14用于平衡由流體入口 4和流體出口 5壓力差作用在絲桿9上的外載荷。
[0037]參照?qǐng)D2，氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置的流體入口 4和流體出口 5與磨粒流控制系統(tǒng)，磨粒流控制系統(tǒng)包括控制柜19、磨料箱20、電機(jī)、隔膜泵21和回收箱，磨料箱20內(nèi)設(shè)有攪拌電機(jī)24、攪拌器23和電磁鐵22，攪拌電機(jī)24控制攪拌機(jī)對(duì)磨料箱20的磨料進(jìn)行攪拌，電磁鐵22用于吸附箱底的磨屑；磨料箱20通過(guò)管道連接隔膜泵21，管道上設(shè)有開關(guān)閥；攪拌器23將磨料箱20中的磨料流攪拌均勻，通過(guò)隔膜泵21輸送到氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置的流體入口 4，磨料流流過(guò)約束流道后通過(guò)流體出口 5回流到磨料箱20。隔膜泵21上設(shè)有流量調(diào)節(jié)按扭26、水壓表25，用于控制磨料的流量。電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)隔膜泵21，控制柜19通過(guò)控制攪拌電機(jī)24和隔膜泵21來(lái)控制進(jìn)入氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置磨料流的流量。
[0038]參照附圖3，細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的構(gòu)件主要包括左端夾緊端蓋27、右端夾緊端蓋28，左端密封蓋29、右端密封蓋30、螺桿8、螺旋式約束模塊18、約束模塊安裝座2、密封圈等。右端夾緊端蓋28與導(dǎo)向板11相連接，連同滑塊10 —起作水平方向的直線運(yùn)動(dòng)，約束模塊安裝座2安裝在左端夾緊端蓋27和右端夾緊端蓋28之間，左右夾緊端蓋通過(guò)螺桿8將工件夾緊，其中左端夾緊塊開有流體入口 4，右端夾緊端蓋28上開有流體出口 5，密封蓋與夾緊塊的兩端配合較好，密封蓋的中心位置安裝有密封性良好的超耐磨密封圈，密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿3緊密接觸，導(dǎo)向板11通過(guò)一連接板與右端夾緊端蓋28相連，通過(guò)滑塊的移動(dòng)引導(dǎo)整個(gè)細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置做左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。設(shè)定霍爾元件的距離來(lái)控制工件夾緊裝置運(yùn)動(dòng)的行程。整套夾緊裝置除了使工件擁有良好的夾緊性能以外，還能確保工件在加工時(shí)整個(gè)流道擁有很好的密封性。
[0039]氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置的加工原理是軟性磨粒流加工主要是利用湍流作用下的磨粒對(duì)工件表面進(jìn)行微力微量的切削，達(dá)到紊亂加工的目的，當(dāng)流道中的流體速度增大到某一極限值時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，這時(shí)的流體作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，磨粒流中高速運(yùn)動(dòng)的顆粒對(duì)工件進(jìn)行頻繁無(wú)序的撞擊，不停的刮削工件表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的光整加工。流體要達(dá)到湍流狀態(tài)，通常的做法是在被加工表面施加一個(gè)仿形的約束模塊，使流體從狹小的流道內(nèi)部高速通過(guò)，但是這種方法對(duì)流體入口端的速度要求很高，本發(fā)明中，在夾緊端蓋和細(xì)長(zhǎng)軸之間安裝了一內(nèi)螺旋式約束模塊，與細(xì)長(zhǎng)軸形成了狹小的約束流道，通過(guò)細(xì)長(zhǎng)軸的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使螺旋槽內(nèi)的低速流體加速達(dá)到湍流狀態(tài)，不僅降低了對(duì)流體入口速度的要求，而且還可以通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)不同的湍流強(qiáng)度，使加工效果完全可控。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，用于對(duì)待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)進(jìn)行研磨加工，其特征在于:包括固定板(I)、細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板(I)上；所述工件進(jìn)給裝置用于細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給，所述緩沖裝置用于緩沖所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置的軸向進(jìn)給； 所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置包括內(nèi)螺旋式約束模塊(18)、約束模塊安裝座(2)、密封蓋、夾緊端蓋(7)、O型密封圈和螺桿(8)，所述待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3) —端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)(6)相連接，另一端與滾動(dòng)軸承相配合；所述待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)穿過(guò)約束模塊安裝座(2);所述約束模塊安裝座(2)兩端裝有左右兩個(gè)夾緊端蓋(7)，所述左右兩個(gè)夾緊端蓋(7)分別通過(guò)密封蓋密封；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋(7)內(nèi)部鑲有O型密封圈，所述O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)接觸狀況良好，所述O型密封圈用于密封O型密封圈與待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)之間的間隙；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋(7)之間通過(guò)四根螺桿(8)夾緊連接； 所述約束模塊安裝座(2)內(nèi)部通過(guò)密封蓋和夾緊端蓋(7)形成約束流道，所述約束模塊安裝座(2)內(nèi)部裝有內(nèi)螺旋式約束模塊(18)，所述內(nèi)螺旋式約束模塊(18)與待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)形成狹小通道；所述左右兩個(gè)夾緊端蓋(7)上分別設(shè)有所述約束流道的流體入口(4)和流體出口 (5)； 所述工件進(jìn)給裝置包括絲桿(9)、滑塊(10)、導(dǎo)向板(11)和滾珠螺母座(12)，所述絲桿(9)的一端通過(guò)聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)，所述絲桿(9)的另一端通過(guò)滾軸軸承相配合；所述滾珠螺母座(12)套裝在所述絲桿(9)上；所述導(dǎo)向板(11)的一端與所述滾珠螺母座(12)固接，另一端通過(guò)螺栓與細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置連接；所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)帶動(dòng)絲桿(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述絲桿(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述滾珠螺母座(12)在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，牽引所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；所述滑塊(10)裝在所述導(dǎo)向板(11)上，所述工件進(jìn)給裝置通過(guò)滑塊(10)連接緩沖裝置； 所述緩沖裝置包括空氣壓縮機(jī)、氣缸(14)、直線導(dǎo)軌(15)和支架(16)，所述氣缸(14)的后端蓋與所述空氣壓縮機(jī)連接，所述氣缸(14)的前端蓋安裝在支架(16)上，所述支架(16)安裝在固定板(I)上，所述直線導(dǎo)軌(15)的兩端通過(guò)軸承座固定安裝在固定板(I)上；所述氣缸(14)的活塞桿(17)連接所述滑塊(10)，所述滑塊(10)套裝在所述直線導(dǎo)軌(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，其特征在于:所述氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制所述伺服電機(jī)(6)和所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)控制板通過(guò)設(shè)定所述伺服電機(jī)(6)和所述絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)速，分析研究電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下整套裝置的運(yùn)行情況及工件內(nèi)表面的加工效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，其特征在于:所述細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置和內(nèi)螺旋式約束模塊(18)組成約束模塊，待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)內(nèi)表面與內(nèi)螺旋式約束模塊(18)表面組成極細(xì)的約束流道，待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)(6)相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)待加工細(xì)長(zhǎng)桿(3)與約束模塊的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)細(xì)長(zhǎng)桿核心拋光裝置通過(guò)工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，磨粒流在此雙重作用下完成內(nèi)表面的加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮軸旋轉(zhuǎn)軟性磨粒流拋光裝置，其特征在于:所述緩沖裝置上設(shè)置了平衡氣缸(14)用于平衡所述由流體入口(4)和流體出口(5)壓力差作用在絲 桿(9)上的外載荷。
【文檔編號(hào)】B24C3/32GK104325412SQ201410578572
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】袁巧玲, 張利, 單曉杭, 孫建輝, 宋衛(wèi) 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)