螺旋式約束磨粒流加工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種螺旋式約束磨粒流加工裝置，用于對待加工工件內(nèi)壁進(jìn)行研磨加工，包括固定板、螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板上；工件夾緊裝置用于夾緊待加工工件，螺旋式約束加工裝置包括研磨導(dǎo)向桿和短螺旋槽，短螺旋槽固定在研磨導(dǎo)向桿上，待加工工件套裝在研磨導(dǎo)向桿上，螺旋式約束加工裝置和待加工工件在待加工工件內(nèi)部形成約束流道；工件夾緊裝置上設(shè)有約束流道的流體入口和流體出口；工件進(jìn)給裝置用于工件夾緊裝置和待加工工件的軸向進(jìn)給。本實(shí)用新型拋光效率高，拋光效果好，而且極其適合內(nèi)壁超精密加工。
【專利說明】螺旋式約束磨粒流加工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軟性磨粒流加工領(lǐng)域，尤其涉及一種針對內(nèi)壁超精密加工的螺旋式約束磨粒流加工裝置。

【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，國內(nèi)外對各類管材的需求量也越來越大，對內(nèi)壁的要求也越來越嚴(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、柔性磨體振動拋光以及小磨頭拋光等，但對于形狀精度要求較高的工件來說都存在一定的加工局限性。比如擠壓珩磨和柔性磨體振動拋光，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)會受到強(qiáng)粘性力的強(qiáng)力剪切作用，會破壞薄壁面，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，對內(nèi)壁的加工具有獨(dú)特的優(yōu)勢，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粘性或者弱粘性的磨粒流在湍流作用下對工件表面進(jìn)行無序加工。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)部高速通過并達(dá)到湍流狀態(tài)，但是這種方法對于流體入口端的速度要求依舊很高，這就對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，拋光效率普遍較低。
[0003]本實(shí)用新型“螺旋式約束磨粒流加工裝置”很好的解決了流體因達(dá)到湍流運(yùn)動而對入口速度要求較高、對泵性能要求較高等問題。通過螺旋式約束模塊的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動低速流體加速達(dá)到瑞流的狀態(tài)，而且高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的離心力使磨粒運(yùn)動更靠近加工壁面，對工件表面進(jìn)行頻繁無序的撞擊作用實(shí)現(xiàn)內(nèi)壁的光整加工。此裝置可使入口處的低速流體加速達(dá)到湍流狀態(tài)，不僅降低了對泵的要求，而且加工效率明顯提高，適合于各類零件內(nèi)壁的光整加工。本實(shí)用新型尤其適用于鋁合金制品陽極氧化后的表面的加工。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對軟性磨粒流拋光效率較低、對流體的入口速度和入口壓力要求較高等難題，本實(shí)用新型提供了一種拋光效率高，拋光效果好，而且極其適合內(nèi)壁超精密加工的螺旋式約束磨粒流拋光裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]螺旋式約束磨粒流加工裝置，用于對待加工工件內(nèi)壁進(jìn)行研磨加工，包括固定板、螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板上；所述工件夾緊裝置用于夾緊待加工工件，所述螺旋式約束加工裝置包括研磨導(dǎo)向桿和短螺旋槽，所述短螺旋槽固定在研磨導(dǎo)向桿上，待加工工件套裝在研磨導(dǎo)向桿上，所述螺旋式約束加工裝置和待加工工件在待加工工件內(nèi)部形成約束流道；所述工件夾緊裝置上設(shè)有所述約束流道的流體入口和流體出口 ；所述工件進(jìn)給裝置用于工件夾緊裝置和待加工工件的軸向進(jìn)給；
[0007]所述研磨導(dǎo)向桿的兩端通過軸承座支撐，所述研磨導(dǎo)向桿的末端通過聯(lián)軸器連接導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)；
[0008]所述工件夾緊裝置包括兩個(gè)夾緊端、兩個(gè)密封圈、螺桿，所述兩個(gè)夾緊端通過螺桿將待加工工件夾緊，所述密封圈包括夾緊端密封圈和工件端密封圈，所述夾緊端密封圈用于密封研磨導(dǎo)向桿與工件夾緊裝置之間的間隙，所述工件端密封圈用于密封待加工工件與工件夾緊裝置之間的間隙；所述兩個(gè)夾緊端上分別設(shè)有所述約束流道的流體入口和流體出P ；
[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聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動電機(jī)，所述絲桿的另一端通過滾軸軸承相配合；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，另一端通過螺栓與工件夾緊裝置連接；所述絲桿驅(qū)動電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，通過所述絲桿的轉(zhuǎn)動帶動所述滾珠螺母座在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動，牽引所述工件夾緊裝置和待加工工件做直線進(jìn)給運(yùn)動；所述滑塊裝在所述導(dǎo)向板上，所述工件進(jìn)給裝置通過滑塊連接緩沖裝置；
[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，所述螺旋式約束磨粒流加工裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制所述導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)和所述絲桿驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動，所述電機(jī)控制板通過設(shè)定所述導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)和所述絲桿驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，分析研宄電機(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，所述研磨導(dǎo)向桿和短螺旋槽組成約束模塊，待加工工件內(nèi)表面與短螺旋槽表面組成約束流道，研磨導(dǎo)向桿通過聯(lián)軸器與導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動短螺旋槽旋轉(zhuǎn)，同時(shí)整個(gè)待加工工件和工件夾緊裝置通過工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動，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，本實(shí)用新型具有以下優(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流對工件表面進(jìn)行微力微量的切削，達(dá)到光整加工的目的，流體要達(dá)到湍流狀態(tài)，可通過減小流體的粘度或者提高流體入口端的速度來實(shí)現(xiàn)。由于流體的粘度只與溫度有關(guān)，粘度隨溫度的不同而有顯著變化，液體粘度隨著溫度升高而減小，可適當(dāng)提高磨粒流的溫度來降低流體的粘度，增加流體流動性能，但是當(dāng)溫度升高時(shí)，會促使加工表面會與流體中的少量氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，溫度越高，被氧化的現(xiàn)象越明顯。而在現(xiàn)實(shí)生活中，水以及一些特殊的液壓油的粘度較低，流動性能較好，能滿足加工的要求，所以可通過提高流體的速度使其達(dá)到湍流的狀態(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，雖然這種方法能解決流體達(dá)到湍流的難題，但是對流體入口端的速度要求比較高，本實(shí)用新型中，在流道內(nèi)設(shè)置螺旋式約束模塊的同時(shí)使約束模塊做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使流體通過高速旋轉(zhuǎn)的方式加速達(dá)到湍流的狀態(tài)，不僅降低了對流體入口速度的要求，而且還可以通過控制電機(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、螺旋約束模塊的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不僅使磨粒流達(dá)到湍流狀態(tài)，而且旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的巨大離心力使磨粒更貼近壁面，撞擊工件壁面的速度更快，更頻繁，此外，螺旋槽的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不僅使磨粒有繞圓周方向的分運(yùn)動，而且能加速磨粒做軸向方向的運(yùn)動，在約束流道內(nèi)能實(shí)現(xiàn)不同方向的撞擊，實(shí)現(xiàn)紋理交錯(cuò)加工，工件加工的效率高，加工后的效果好。
[0017]3、由于螺旋式約束模塊的尺寸有限，在一瞬間只能對工件局部進(jìn)行加工，所以針對不同長度的工件，本實(shí)用新型可通過改變螺旋式約束模塊的軸向尺寸來提高整個(gè)工件的加工效率，在工件的加工過程中，可通過設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制整個(gè)約束模塊的往復(fù)進(jìn)給速度，通過控制霍爾元件的位置控制工件運(yùn)動的行程，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工件內(nèi)表面加工的目的。
[0018]4、由于流體入口端和出口端有較大的壓力差，會給絲桿施加一個(gè)外載荷，長時(shí)間作用下會使絲桿彎曲變形，影響整套裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，所以為平衡流體壓力差，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一氣缸，通氣使氣缸內(nèi)的氣體壓力和流體壓力差保持平衡，以此來消除絲桿上的額外載荷。使整個(gè)加工過程安全平穩(wěn)。
[0019]5、通過磨粒的撞擊運(yùn)動實(shí)現(xiàn)表面的微力微量切削，不會破壞加工壁面，可實(shí)現(xiàn)對壁面的精密加工，且在整個(gè)流道內(nèi)無加工死角。利用磨粒在封閉約束流道內(nèi)的循環(huán)流動，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)加工過程可實(shí)現(xiàn)自動化。
[0020]6、通過磨粒流對工件表面進(jìn)行加工，磨料流黏度低，不容易破壞陽極氧化后的表面涂層。
[0021]7、通過約束模塊的高速旋轉(zhuǎn)增強(qiáng)磨料流對加工表面的擠壓、摩擦，能提高加工效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1螺旋式約束磨粒流拋光裝置俯視圖。
[0023]圖2螺旋式約束磨粒流拋光裝置右視圖。
[0024]圖3螺旋式約束磨粒流加工原理圖。
[0025]圖4緩沖裝置的主視圖。
[0026]圖5研磨導(dǎo)向桿主視圖。
[0027]圖6工件夾緊裝置剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本實(shí)用新型的目的、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，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0029]圖1是螺旋式約束磨粒流拋光裝置俯視圖；圖2螺旋式約束磨粒流拋光裝置右視圖；圖3螺旋式約束磨粒流加工原理圖；圖4緩沖裝置的主視圖；圖5研磨導(dǎo)向桿主視圖；圖6工件夾緊裝置剖視圖。
[0030]參照附圖1、圖2和圖4，螺旋式約束磨粒流加工裝置，用于對待加工工件2內(nèi)壁進(jìn)行研磨加工，包括固定板1、螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板I上；工件夾緊裝置用于夾緊待加工工件2，螺旋式約束加工裝置包括研磨導(dǎo)向桿3和短螺旋槽18，短螺旋槽18固定在研磨導(dǎo)向桿3上，待加工工件2套裝在研磨導(dǎo)向桿3上，螺旋式約束加工裝置和待加工工件2在待加工工件2內(nèi)部形成約束流道；工件夾緊裝置上設(shè)有約束流道的流體入口 4和流體出口 5 ;工件進(jìn)給裝置用于工件夾緊裝置和待加工工件2的軸向進(jìn)給；
[0031]研磨導(dǎo)向桿3的兩端通過軸承座支撐，研磨導(dǎo)向桿3的末端通過聯(lián)軸器連接導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)6 ;
[0032]工件夾緊裝置包括兩個(gè)夾緊端7、兩個(gè)密封圈、螺桿8，兩個(gè)夾緊端7通過螺桿8將待加工工件2夾緊，密封圈包括夾緊端7密封圈和工件端密封圈，夾緊端7密封圈用于密封研磨導(dǎo)向桿3與工件夾緊裝置之間的間隙，工件端密封圈用于密封待加工工件2與工件夾緊裝置之間的間隙；兩個(gè)夾緊端7上分別設(shè)有約束流道的流體入口 4和流體出口 5 ;
[0033]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的一端通過聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動電機(jī)13，絲桿9的另一端通過滾軸軸承相配合；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，另一端通過螺栓與工件夾緊裝置連接；絲桿驅(qū)動電機(jī)13帶動絲桿9轉(zhuǎn)動，通過絲桿9的轉(zhuǎn)動帶動滾珠螺母座12在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動，牽引工件夾緊裝置和待加工工件2做直線進(jìn)給運(yùn)動；滑塊10裝在導(dǎo)向板11上，工件進(jìn)給裝置通過滑塊10連接緩沖裝置；
[0034]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。
[0035]螺旋式約束磨粒流加工裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)6和絲桿驅(qū)動電機(jī)13的轉(zhuǎn)動，電機(jī)控制板通過設(shè)定導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)6和絲桿驅(qū)動電機(jī)13的轉(zhuǎn)速，分析研宄電機(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。
[0036]研磨導(dǎo)向桿3和短螺旋槽18組成約束模塊，待加工工件2內(nèi)表面與短螺旋槽18表面組成約束流道，研磨導(dǎo)向桿3通過聯(lián)軸器與導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)6相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動短螺旋槽18旋轉(zhuǎn)，同時(shí)整個(gè)待加工工件2和工件夾緊裝置通過工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動，磨粒流在此雙重作用下完成內(nèi)表面的加工。
[0037]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。
[0038]參照圖3，螺旋式約束磨粒流加工裝置的流體入口 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)對磨料箱20的磨料進(jìn)行攪拌，電磁鐵22用于吸附箱底的磨肩；磨料箱20通過管道連接隔膜泵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，通過隔膜泵21輸送到螺旋式約束磨粒流加工裝置的流體入口 4，磨料流流過約束流道后通過流體出口 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)動隔膜泵21，控制柜19通過控制攪拌電機(jī)24和隔膜泵21來控制進(jìn)入螺旋式約束磨粒流加工裝置磨料流的流量。
[0039]參照附圖5，研磨導(dǎo)向桿3上設(shè)有安裝槽，短螺旋槽18固定通過固定安裝槽安裝在研磨導(dǎo)向桿3上。
[0040]參照附圖6，工件夾緊裝置的主要作用是夾緊工件以及密封整個(gè)流道，其構(gòu)件主要包括左端夾緊塊27、右端夾緊塊28，左端密封蓋29、右端密封蓋30、螺桿8、工件定位塊31、密封圈等。右端夾緊塊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，工件安裝在左端夾緊塊27和右端夾緊塊28之間，其中工件左右兩端分別與定位塊31接觸，左右夾緊塊通過螺桿8將工件夾緊，其中左端夾緊塊開有流體入口 4，右端夾緊塊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，密封圈研磨導(dǎo)向桿3緊密接觸，導(dǎo)向板11通過一連接板與右端夾緊塊28相連，通過滑塊的移動引導(dǎo)整個(gè)工件夾緊裝置做左右往復(fù)運(yùn)動。設(shè)定霍爾元件的距離來控制工件夾緊裝置運(yùn)動的行程。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。
[0041]螺旋式約束磨粒流加工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流對工件表面進(jìn)行微力微量的切削，達(dá)到光整加工的目的，流體要達(dá)到湍流狀態(tài)，可通過減小流體的粘度或者提高流體入口端的速度來實(shí)現(xiàn)。由于流體的粘度只與溫度有關(guān)，粘度隨溫度的不同而有顯著變化，液體粘度隨著溫度升高而減小，可適當(dāng)提高磨粒流的溫度來降低流體的粘度，增加流體流動性能，但是當(dāng)溫度升高時(shí)，會促使加工表面會與流體中的少量氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，溫度越高，被氧化的現(xiàn)象越明顯。而在現(xiàn)實(shí)生活中，水以及一些特殊的液壓油的粘度較低，流動性能較好，能滿足加工的要求，所以可通過提高流體的速度使其達(dá)到湍流的狀態(tài)。本實(shí)用新型通過在流道內(nèi)設(shè)置螺旋式約束模塊的同時(shí)使約束模塊做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使流體通過高速旋轉(zhuǎn)的方式加速達(dá)到湍流的狀態(tài)，不僅降低了對流體入口速度的要求，而且還可以通過控制電機(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。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型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)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(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.螺旋式約束磨粒流加工裝置，用于對待加工工件(2)內(nèi)壁進(jìn)行研磨加工，其特征在于:包括固定板^)、螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置和緩沖裝置；螺旋式約束加工裝置、工件夾緊裝置、工件進(jìn)給裝置、緩沖裝置均固定安裝在固定板(1)上；所述工件夾緊裝置用于夾緊待加工工件(2),所述螺旋式約束加工裝置包括研磨導(dǎo)向桿(3)和短螺旋槽(18),所述短螺旋槽(18)固定在研磨導(dǎo)向桿(3)上，待加工工件(2)套裝在研磨導(dǎo)向桿(3)上，所述螺旋式約束加工裝置和待加工工件(2)在待加工工件(2)內(nèi)部形成約束流道；所述工件夾緊裝置上設(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)給裝置用于工件夾緊裝置和待加工工件(2)的軸向進(jìn)給； 所述研磨導(dǎo)向桿(3)的兩端通過軸承座支撐，所述研磨導(dǎo)向桿(3)的末端通過聯(lián)軸器連接導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)(6)； 所述工件夾緊裝置包括兩個(gè)夾緊端(7)、兩個(gè)密封圈、螺桿(8),所述兩個(gè)夾緊端(7)通過螺桿(8)將待加工工件(2)夾緊，所述密封圈包括夾緊端(7)密封圈和工件端密封圈，所述夾緊端(7)密封圈用于密封研磨導(dǎo)向桿(3)與工件夾緊裝置之間的間隙，所述工件端密封圈用于密封待加工工件(2)與工件夾緊裝置之間的間隙；所述兩個(gè)夾緊端(7)上分別設(shè)有所述約束流道的流體入口⑷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)的一端通過聯(lián)軸器連接絲桿驅(qū)動電機(jī)(13),所述絲桿(9)的另一端通過滾軸軸承相配合；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，另一端通過螺栓與工件夾緊裝置連接；所述絲桿驅(qū)動電機(jī)(13)帶動絲桿(9)轉(zhuǎn)動，通過所述絲桿(9)的轉(zhuǎn)動帶動所述滾珠螺母座(12)在水平方向做往復(fù)直線運(yùn)動，牽引所述工件夾緊裝置和待加工工件(2)做直線進(jìn)給運(yùn)動；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(^)、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(1)上，所述直線導(dǎo)軌(15)的兩端通過軸承座固定安裝在固定板(1)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所述的螺旋式約束磨粒流加工裝置，其特征在于:所述螺旋式約束磨粒流加工裝置還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制板，用于控制所述導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)(6)和所述絲桿驅(qū)動電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)動，所述電機(jī)控制板通過設(shè)定所述導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)(6)和所述絲桿驅(qū)動電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)速，分析研宄電機(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所述的螺旋式約束磨粒流加工裝置，其特征在于:所述研磨導(dǎo)向桿(3)和短螺旋槽(18)組成約束模塊，待加工工件(2)內(nèi)表面與短螺旋槽(18)表面組成約束流道，研磨導(dǎo)向桿(3)通過聯(lián)軸器與導(dǎo)向桿驅(qū)動電機(jī)(6)相連實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動短螺旋槽(18)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)整個(gè)待加工工件(2)和工件夾緊裝置通過工件進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動，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所述的螺旋式約束磨粒流加工裝置，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】B24C3/32GK204221621SQ201420623308
【公開日】2015年3月25日 申請日期: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, 計(jì)時(shí)鳴, 單曉杭, 孫建輝, 宋衛(wèi) 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)