CN104999379B - 一种磨粒流微孔抛光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磨粒流微孔抛光加工装置，其包括工件支撑座、加压振动座、上支座、转接头、高压喷流泵、磨粒流供给箱和磨粒流收集箱，加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，本发明通过在加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，流过来的磨粒流在超声振动器的高频振动下，会给予磨粒流很高的加速度能量，使得磨粒流聚集更高的能量，进入工件，在进入工件之间，在工件支撑座内的磨粒流道内具有一定的缓冲作用，以便防止过高振动频率的磨粒流对工件产生不利影响，影响工件微孔的表面质量，本发明在磨粒流供给箱内设置温度传感器和加热器，以免温度对磨粒流的粘度等的影响以致影响微孔工件的加工精度。

Description

一种磨粒流微孔抛光加工装置
技术领域
本发明涉及磨粒流加工技术领域，具体为一种磨粒流微孔抛光加工装置，属于微孔精密加工领域。
背景技术
目前，各种微孔已广泛应用在航天、航空、军工、机械、自动控制、化学纤维、光电仪器仪表、日用等行业和一些尖端制品中，这一现状使得微孔加工备受重视。如今世界上已发展了几十种微孔加工方法，每一种都有其优点和缺陷，这主要取决于孔的直径、深度、工件材料和设备要求。不同的加工方法取用不同的材料、不同的精度、不同的粗糙度和不同的微孔尺寸，并且都有一定的适用范围。目前，微孔加工一般采用冷却钻头钻孔、插铣、电火花加工法、激光微孔加工法等，但是这些加工方法一般只适用于一般精度的前期加工，对于后续的对微孔进行精密加工，这些方法无法实现，因此，对于高精度、高精密的微孔加工，这些方法并不适合。
今年来，随着磨粒流加工技术的不断发展，磨粒流加工(Abrasive flowMachining简称AFM)技术逐渐成为一种最新的机械加工方法，它是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的混合物)在压力下流过工件所需加工的表面，进行去毛刺、除飞边、磨圆角，以减少工件表面的波纹度和粗糙度，达到精密加工的光洁度。AFM法在微孔加工中也越来越受到人们的重视，其适用于加工不同的尺寸的孔，小至0.2mm的小孔，大至50mm直径的花键通道，磨粒流加工均可实现。但是，目前的磨粒流加工微孔装置的加工效率有限，仅仅采用单纯的加压气缸或者加压缸来实现对磨粒流加压，使得磨粒流对工件的微孔表面进行切削，实现微孔的精密加工，这种方式由于仅仅依靠加压缸来给予磨粒流冲击切削能量，磨粒流由于在管道内的流动阻力的作用，等磨粒流流动到工件微孔时，磨粒流的流动能量往往已经损失过半，造成冲击、切削能量过低，微孔加工的效率变差，尤其是对于细长的微孔，磨粒流对于后半段的微孔基本已经失去了冲击切削能量，造成微孔后半段的表面质量较差，不能满足对于微孔高精密加工的需要与要求，因此，如何提供一种高性能、高效率，能够施加给磨粒流额外振动能量的磨粒流微孔加工装置，对于加工细长孔具有极其重要的作用，并能够实现微孔加工推广的发展。
基于以上技术问题，本发明提供了一种磨粒流微孔抛光加工装置，通过在加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，流过来的磨粒流在超声振动器的高频振动下，会给予磨粒流很高的加速度能量，使得磨粒流聚集更高的能量，进入工件，而且，在进入工件之间，在工件支撑座内的磨粒流道内具有一定的缓冲作用，以便防止过高振动频率的磨粒流对工件产生不利影响，影响工件微孔的表面质量，此外，本发明设置了磨粒流回收装置，提高了磨粒流的利用率，并且在磨粒流供给箱内设置温度传感器和加热器，能够保证磨粒流在恒温下对工件加工，以免温度对磨粒流的粘度等的影响以致影响微孔工件的加工精度。此外，本发明还在超声波振动器的入口处设置有逆止阀，能够防止磨粒流在超声波振动器的高频振动下，产生磨粒流的倒流，从而对磨粒流的能量产生损耗，造成能源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构和使用简单、合理，成本低，工艺简单，性能稳定、使用寿命长的一种磨粒流微孔抛光加工装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种磨粒流微孔抛光加工装置，其包括工件支撑座、加压振动座、上支座、转接头、高压喷流泵、磨粒流供给箱和磨粒流收集箱，其特征在于，所述的工件支撑设置在所述工件支撑座的下方，所述加压振动座设置在所述工件支撑座上方，所述上支座设置在所述加压振动座上方，所述上支座上连接有转接头，所述工件支撑座、加压振动座、上支座、转接头内均设置有磨粒流通道，所述加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，所述转接头上连接有高压喷流泵，所述高压喷流泵与所述磨粒流供给箱连接，所述磨粒流收集箱设置在工件待加工微孔的下方，且所述磨粒流收集箱与所述磨粒流供给箱相连通。
进一步，作为优选，为了提高磨粒流的流动性能，工件支撑座内的磨粒流通道的下端与工件上的待加工微孔对正，工件支撑座内的磨粒流通道的上端与所述超声波振动器的开口下端连接，所述超声波振动器的上端设置有止逆阀，所述加压振动座上端的磨粒流通道与所述上支座的磨粒流通道的下端对正，所述上支座的磨粒流通道的上端与转接头的磨粒流通道的下端对正，所述转接头与所述高压喷流泵之间设置有单向阀，所述磨粒流供给箱内设置有温度传感器和加热器，所述磨粒流供给箱上还连通有加压泵。
进一步，作为优选，所述超声波振动器上的开口的横截面形状为圆锥形。
进一步，作为优选，磨粒流供给箱与所述磨粒流收集箱之间设置有磨粒流过滤器。
进一步，作为优选，所述工件支撑座上的磨粒流通道的直径大于工件的待加工微孔直径3-8mm。
进一步，作为优选，所述工件支撑座、加压振动座与上支座之间采用螺栓连接。
进一步，作为优选，所述工件支撑座与加压振动座之间、所述加压振动座与上支座之间以及工件与所述工件支撑座之间均设置有密封圈。
进一步，作为优选，所述超声波振动器的振动频率至少为23KHz。
进一步，作为优选，磨粒流供给箱内的温度传感器设置在磨粒流供给箱的侧壁上，加热器设置在磨粒流供给箱的底部。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种磨粒流微孔抛光加工装置，通过在加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，流过来的磨粒流在超声振动器的高频振动下，会给予磨粒流很高的加速度能量，使得磨粒流聚集更高的能量，进入工件，而且，在进入工件之间，在工件支撑座内的磨粒流道内具有一定的缓冲作用，以便防止过高振动频率的磨粒流对工件产生不利影响，影响工件微孔的表面质量，此外，本发明设置了磨粒流回收装置，提高了磨粒流的利用率，并且在磨粒流供给箱内设置温度传感器和加热器，能够保证磨粒流在恒温下对工件加工，以免温度对磨粒流的粘度等的影响以致影响微孔工件的加工精度。此外，本发明还在超声波振动器的入口处设置有逆止阀，能够防止磨粒流在超声波振动器的高频振动下，产生磨粒流的倒流，从而对磨粒流的能量产生损耗，造成能源浪费。
附图说明
图1是本发明的一种磨粒流微孔抛光加工装置的结构示意图；
其中，1、工件支撑座，2、加压振动座，3、上支座，4、转接头，5、单向阀，6、高压喷流泵，7、磨粒流供给箱，8、加压泵，9、温度传感器，10、加热器，11、磨粒流过滤器，12、磨粒流收集箱，13、微孔，14、工件，15、超声振动器，16、止逆阀。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种磨粒流微孔抛光加工装置，其包括工件支撑座1、加压振动座2、上支座3、转接头4、高压喷流泵6、磨粒流供给箱7和磨粒流收集箱12，其特征在于，待加工工件14支撑设置在所述工件支撑座1的下方，所述加压振动座2设置在所述工件支撑座1上方，所述上支座3设置在所述加压振动座2上方，所述上支座3上连接有转接头4，所述工件支撑座1、加压振动座2、上支座3、转接头4内均设置有磨粒流通道，所述加压振动座2内的磨粒流通道下端设置有超声振动器15，所述转接头4上连接有高压喷流泵6，所述高压喷流泵6与所述磨粒流供给箱7连接，所述磨粒流收集箱12设置在工件待加工微孔13的下方，且所述磨粒流收集箱12与所述磨粒流供给箱7相连通。
在本实施例中，为了提高磨粒流的流动性能，工件支撑座1内的磨粒流通道的下端与工件14上的待加工微孔对正，工件支撑座1内的磨粒流通道的上端与所述超声波振动器15的开口下端连接，所述超声波振动器15的上端设置有止逆阀16，所述加压振动座2上端的磨粒流通道与所述上支座3的磨粒流通道的下端对正，所述上支座3的磨粒流通道的上端与转接头4的磨粒流通道的上端对正，所述转接头4与所述高压喷流泵6之间设置有单向阀5，所述磨粒流供给箱7内设置有温度传感器9和加热器10，所述磨粒流供给箱1上还连通有加压泵10。
此外，为了提高磨粒流的流动性能以及提高磨粒流在超声波振动下的吸振性能，所述超声波振动器15上的开口的横截面形状为圆锥形。
磨粒流供给箱7与所述磨粒流收集箱12之间设置有磨粒流过滤器11。工件支撑座上的磨粒流通道的直径大于工件的待加工微孔直径3-8mm。
在本实施例中，为了提高连接的稳定性以及可拆卸性能，工件支撑座1、加压振动座2与上支座3之间采用螺栓连接。
工件支撑座1与加压振动座2之间、所述加压振动座2与上支座3之间以及工件14与所述工件支撑座1之间均设置有密封圈。
为了保证超声波振动器对磨粒流的振动频率，以便提高较高的磨粒流能量，超声波振动器15的振动频率至少为23KHz。
磨粒流供给箱7内的温度传感器9设置在磨粒流供给箱7的侧壁上，加热器10设置在磨粒流供给箱7的底部。
本发明提供的一种磨粒流微孔抛光加工装置，通过在加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，流过来的磨粒流在超声振动器的高频振动下，会给予磨粒流很高的加速度能量，使得磨粒流聚集更高的能量，进入工件，而且，在进入工件之间，在工件支撑座内的磨粒流道内具有一定的缓冲作用，以便防止过高振动频率的磨粒流对工件产生不利影响，影响工件微孔的表面质量，此外，本发明设置了磨粒流回收装置，提高了磨粒流的利用率，并且在磨粒流供给箱内设置温度传感器和加热器，能够保证磨粒流在恒温下对工件加工，以免温度对磨粒流的粘度等的影响以致影响微孔工件的加工精度。此外，本发明还在超声波振动器的入口处设置有逆止阀，能够防止磨粒流在超声波振动器的高频振动下，产生磨粒流的倒流，从而对磨粒流的能量产生损耗，造成能源浪费。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种磨粒流微孔抛光加工装置，其包括工件支撑座、加压振动座、上支座、转接头、高压喷流泵、磨粒流供给箱和磨粒流收集箱，其特征在于，待加工工件支撑设置在所述工件支撑座的下方，所述加压振动座设置在所述工件支撑座上方，所述上支座设置在所述加压振动座上方，所述上支座上连接有转接头，所述工件支撑座、加压振动座、上支座、转接头内均设置有磨粒流通道，所述加压振动座内的磨粒流通道下端设置有超声振动器，所述转接头上连接有高压喷流泵，所述高压喷流泵与所述磨粒流供给箱连接，所述磨粒流收集箱设置在工件待加工微孔的下方，且所述磨粒流收集箱与所述磨粒流供给箱相连通；工件支撑座内的磨粒流通道的下端与工件上的待加工微孔对正，工件支撑座内的磨粒流通道的上端与所述超声波振动器的开口下端连接，所述超声波振动器的上端设置有止逆阀，所述加压振动座上端的磨粒流通道与所述上支座的磨粒流通道的下端对正，所述上支座的磨粒流通道的上端与转接头的磨粒流通道的下端对正，所述转接头与所述高压喷流泵之间设置有单向阀，所述磨粒流供给箱内设置有温度传感器和加热器，所述磨粒流供给箱上还连通有加压泵，所述超声波振动器上的开口的横截面形状为圆锥形，所述磨粒流收集箱与所述磨粒流供给箱之间设置有磨粒流过滤器，所述工件支撑座上的磨粒流通道的直径大于工件的待加工微孔直径3-8mm。
2.根据权利要求1所述的一种磨粒流微孔抛光加工装置，其特征在于，所述工件支撑座、加压振动座与上支座之间采用螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种磨粒流微孔抛光加工装置，其特征在于，所述工件支撑座与加压振动座之间、所述加压振动座与上支座之间以及工件与所述工件支撑座之间均设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种磨粒流微孔抛光加工装置，其特征在于，所述超声波振动器的振动频率至少为23KHz。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种磨粒流微孔抛光加工装置，其特征在于，磨粒流供给箱内的温度传感器设置在磨粒流供给箱的侧壁上，加热器设置在磨粒流供给箱的底部。
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