CN105195830A - 一种微切削用真空装置及采用此装置的微切削加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微切削用真空装置及采用此装置的微切削加工方法，包括机架和微切削装置，所述机架的顶板的中部固定有微切削装置，顶板处于微切削装置的两侧固定有支撑板，支撑板的顶面固定有上支撑板，上支撑板的顶面固定有推动气缸，推动气缸的推杆竖直向下穿过上支撑板并固定有缓冲固定板，缓冲固定板的下端固定有上连接套，上连接套的底端螺接有限位板，密封罩的顶面固定有插杆，插杆穿过限位板并插套在上连接套中，插杆的顶部固定有定位板，插杆的上部插套有上缓冲弹簧，它能显著提高零件表面加工质量，能提高微切削加工效率，能降低微切削已加工表面毛刺的高度，降低切屑对已加工表面的二次损害。

Description

一种微切削用真空装置及采用此装置的微切削加工方法
技术领域：
本发明涉及微切削加工设备技术领域，更具体的说涉及一种微切削用真空装置及采用此装置的微切削加工方法。
背景技术：
由于微细产品体积微小，降低材料与能源的消耗，便于运输和存放或者具有特殊功能，产品微小型化已成为现代制造技术的发展趋势。随着现代科学技术的不断发展，微细产品在国防、生物医学、精密仪表、通信等领域具有广阔应用前景，微切削作为一种主要的微细产品加工技术己经成为现代科研的前沿和热点。
实验研究证明，微细产品在微观尺度加工机理与普通尺度完全不同。微切削过程中，随着微切削切削厚度与刀具刃口圆弧半径变小，犁切现象变得显著，微小零件的加工残余应力增大，已加工表面易出现表面粗糙度增大，微裂纹和毛刺，而影响微小零件的装配精度和使用寿命。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种微切削用真空装置及采用此装置的微切削加工方法，它能显著提高零件表面加工质量，能提高微切削加工效率，能降低微切削已加工表面毛刺的高度，降低切屑对已加工表面的二次损害。
本发明解决所述技术问题的方案是：
一种微切削用真空装置，包括机架和微切削装置，所述机架的顶板的中部固定有微切削装置，顶板处于微切削装置的两侧固定有支撑板，支撑板的顶面固定有上支撑板，上支撑板的顶面固定有推动气缸，推动气缸的推杆竖直向下穿过上支撑板并固定有缓冲固定板，缓冲固定板的下端固定有上连接套，上连接套的底端螺接有限位板，密封罩的顶面固定有插杆，插杆穿过限位板并插套在上连接套中，插杆的顶部固定有定位板，插杆的上部插套有上缓冲弹簧，上缓冲弹簧的上端着力于定位板、下端着力于限位板，插杆的下端插套在密封罩的顶面具有的环形套中，插杆的下端插套有下缓冲弹簧，下缓冲弹簧的上端着力于上连接套的底端面、下端着力于密封罩上；
顶板上固定有环形弹性轨道，环形弹性轨道的顶面具有环形凹槽，密封罩的下端插套并嵌套在环形凹槽中，微切削装置在密封罩内。
所述环形弹性轨道的中部的顶板上具有至少两个螺接通孔，其中一个螺接通孔螺接有保护气体连接管，另一个螺接通孔螺接有抽气连接管，抽气连接管通接真空泵的进气端。
所述环形弹性轨道嵌套并固定在顶板上具有的环形总凹槽中。
所述环形凹槽的两内侧壁上具有环形凸起圈，密封罩的下部的内侧壁和外侧壁上具有环形密封凹槽，环形凸起圈嵌套在环形密封凹槽中。
所述环形凹槽的底面固定有永磁铁层，密封罩的下端面上固定有铁质层，铁质层吸附在永磁铁层上。
所述铁质层的底面具有环形凸起部，环形凸起部插套在永磁铁层上具有的环形插槽中，环形凸起部的下端嵌套在环形凹槽的底面具有的底部凹槽中。
所述支撑板的内侧壁上固定有竖直导向条，竖直导向条上具有竖直滑槽，密封罩的外侧壁上固定有导向块，导向块插套在竖直滑槽中。
所述缓冲固定板的顶面固定有竖直杆，竖直杆插套在上支撑板上具有的导向插孔中；所述密封罩的两侧壁上具有手套孔，操作手套固定在密封罩的两侧壁上，操作手套伸入密封罩中。
所述密封罩的外侧壁上固定有环形连接圈，操作手套依次插套在环形连接圈和手套孔中，环形连接圈的内侧壁上固定有密封圈，密封圈上具有凸起圈体，凸起圈体嵌套在操作手套的后部的外侧壁上具有的环形密封凹槽中，操作手套的后端具有向外径向延伸的延伸边，延伸边通过延伸边上固定有魔术贴公贴或魔术贴母贴与环形连接圈的外端面上固定有的对应的魔术贴母贴或魔术贴公贴相粘附；所述操作手套处于密封罩的部分的中部为波纹套部。
一种采用权利要求1至9所述的微切削用真空装置的微切削加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、将待加工工件安装在微切削装置中；
(2)、控制推动气缸的推杆下压，使得密封罩的下端固定在环形弹性轨道中，然后真空泵吸气，使得密封罩内实现真空；
(3)、通过与保护气体连接管相连通的充气装置将保护气体冲入密封罩中，然后实行加工；
(4)、加工时，人可以将手伸入操作手套对加工中产生的一些需要手动操作的部分进行操作。
(5)、完成加工后，推动气缸的推杆上提，然后将工件从微切削装置中卸下即可。
本发明的突出效果是：
与现有技术相比，它能显著提高零件表面加工质量，能提高微切削加工效率，能降低微切削已加工表面毛刺的高度，降低切屑对已加工表面的二次损害。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部放大图；
图3是本发明的另一部分的局部放大图。
具体实施方式：
实施例，见如图1至图3所示，一种微切削用真空装置，包括机架100和微切削装置200(本实施例中的微切削装置200为微切削机床)，所述机架100的顶板10的中部固定有微切削装置200，顶板10处于微切削装置200的两侧固定有支撑板11，支撑板11的顶面固定有上支撑板12，上支撑板12的顶面固定有推动气缸13，推动气缸13的推杆竖直向下穿过上支撑板12并固定有缓冲固定板14，缓冲固定板14的下端固定有上连接套15，上连接套15的底端螺接有限位板151，密封罩20的顶面固定有插杆21，插杆21穿过限位板151并插套在上连接套15中，插杆21的顶部固定有定位板22，插杆21的上部插套有上缓冲弹簧23，上缓冲弹簧23的上端着力于定位板22、下端着力于限位板151，插杆21的下端插套在密封罩20的顶面具有的环形套24中，插杆21的下端插套有下缓冲弹簧25，下缓冲弹簧25的上端着力于上连接套15的底端面、下端着力于密封罩20上；
顶板10上固定有环形弹性轨道30，环形弹性轨道30的顶面具有环形凹槽31，密封罩20的下端插套并嵌套在环形凹槽31中，微切削装置200在密封罩20内。
所述环形弹性轨道30的中部的顶板10上具有至少两个螺接通孔16，其中一个螺接通孔16螺接有保护气体连接管17，另一个螺接通孔16螺接有抽气连接管18，抽气连接管18通接真空泵19的进气端。
所述环形弹性轨道30嵌套并固定在顶板10上具有的环形总凹槽101中。
所述环形凹槽31的两内侧壁上具有环形凸起圈311，密封罩20的下部的内侧壁和外侧壁上具有环形密封凹槽，环形凸起圈311嵌套在环形密封凹槽中。
所述环形凹槽31的底面固定有永磁铁层312，密封罩20的下端面上固定有铁质层201，铁质层201吸附在永磁铁层312上。
所述铁质层201的底面具有环形凸起部202，环形凸起部202插套在永磁铁层312上具有的环形插槽313中，环形凸起部202的下端嵌套在环形凹槽31的底面具有的底部凹槽314中。
所述支撑板11的内侧壁上固定有竖直导向条111，竖直导向条111上具有竖直滑槽112，密封罩20的外侧壁上固定有导向块203，导向块203插套在竖直滑槽112中。
所述缓冲固定板14的顶面固定有竖直杆141，竖直杆141插套在上支撑板12上具有的导向插孔121中；所述密封罩20的两侧壁上具有手套孔204，操作手套205固定在密封罩20的两侧壁上，操作手套205伸入密封罩20中。
所述密封罩20的外侧壁上固定有环形连接圈206，操作手套205依次插套在环形连接圈206和手套孔204中，环形连接圈206的内侧壁上固定有密封圈207，密封圈207上具有凸起圈体208，凸起圈体208嵌套在操作手套205的后部的外侧壁上具有的环形密封凹槽中，操作手套205的后端具有向外径向延伸的延伸边2051，延伸边2051通过延伸边2051上固定有魔术贴公贴或魔术贴母贴与环形连接圈206的外端面上固定有的对应的魔术贴母贴或魔术贴公贴相粘附；所述操作手套205处于密封罩20的部分的中部为波纹套部2052。
一种采用上述所述的微切削用真空装置的微切削加工方法，包括以下步骤：
(1)、将待加工工件安装在微切削装置200中；
(2)、控制推动气缸13的推杆下压，使得密封罩20的下端固定在环形弹性轨道30中，然后真空泵19吸气，使得密封罩20内实现真空；
(3)、通过与保护气体连接管17相连通的充气装置将保护气体冲入密封罩20中，然后实行加工；
(4)、加工时，人可以将手伸入操作手套205对加工中产生的一些需要手动操作的部分进行操作。
(5)、完成加工后，推动气缸13的推杆上提，然后将工件从微切削装置200中卸下即可。
本实施例，使得微切削加工处于真空状态或保护气体中进行，甚至可以在负压比如-100KPa切削钢，－75KPa切削铝合金等，其使得表面切削时，不会产生氧化，提高切削效率，同时，能降低微切削已加工表面毛刺的高度，降低切屑对已加工表面的二次损害。
最后，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 (10)

1.一种微切削用真空装置，包括机架(100)和微切削装置(200)，其特征在于：所述机架(100)的顶板(10)的中部固定有微切削装置(200)，顶板(10)处于微切削装置(200)的两侧固定有支撑板(11)，支撑板(11)的顶面固定有上支撑板(12)，上支撑板(12)的顶面固定有推动气缸(13)，推动气缸(13)的推杆竖直向下穿过上支撑板(12)并固定有缓冲固定板(14)，缓冲固定板(14)的下端固定有上连接套(15)，上连接套(15)的底端螺接有限位板(151)，密封罩(20)的顶面固定有插杆(21)，插杆(21)穿过限位板(151)并插套在上连接套(15)中，插杆(21)的顶部固定有定位板(22)，插杆(21)的上部插套有上缓冲弹簧(23)，上缓冲弹簧(23)的上端着力于定位板(22)、下端着力于限位板(151)，插杆(21)的下端插套在密封罩(20)的顶面具有的环形套(24)中，插杆(21)的下端插套有下缓冲弹簧(25)，下缓冲弹簧(25)的上端着力于上连接套(15)的底端面、下端着力于密封罩(20)上；
顶板(10)上固定有环形弹性轨道(30)，环形弹性轨道(30)的顶面具有环形凹槽(31)，密封罩(20)的下端插套并嵌套在环形凹槽(31)中，微切削装置(200)在密封罩(20)内。
2.根据权利要求1所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述环形弹性轨道(30)的中部的顶板(10)上具有至少两个螺接通孔(16)，其中一个螺接通孔(16)螺接有保护气体连接管(17)，另一个螺接通孔(16)螺接有抽气连接管(18)，抽气连接管(18)通接真空泵(19)的进气端。
3.根据权利要求1所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述环形弹性轨道(30)嵌套并固定在顶板(10)上具有的环形总凹槽(101)中。
4.根据权利要求1所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述环形凹槽(31)的两内侧壁上具有环形凸起圈(311)，密封罩(20)的下部的内侧壁和外侧壁上具有环形密封凹槽，环形凸起圈(311)嵌套在环形密封凹槽中。
5.根据权利要求1所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述环形凹槽(31)的底面固定有永磁铁层(312)，密封罩(20)的下端面上固定有铁质层(201)，铁质层(201)吸附在永磁铁层(312)上。
6.根据权利要求5所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述铁质层(201)的底面具有环形凸起部(202)，环形凸起部(202)插套在永磁铁层(312)上具有的环形插槽(313)中，环形凸起部(202)的下端嵌套在环形凹槽(31)的底面具有的底部凹槽(314)中。
7.根据权利要求1所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述支撑板(11)的内侧壁上固定有竖直导向条(111)，竖直导向条(111)上具有竖直滑槽(112)，密封罩(20)的外侧壁上固定有导向块(203)，导向块(203)插套在竖直滑槽(112)中。
8.根据权利要求7所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述缓冲固定板(14)的顶面固定有竖直杆(141)，竖直杆(141)插套在上支撑板(12)上具有的导向插孔(121)中；所述密封罩(20)的两侧壁上具有手套孔(204)，操作手套(205)固定在密封罩(20)的两侧壁上，操作手套(205)伸入密封罩(20)中。
9.根据权利要求8所述的一种微切削用真空装置，其特征在于：所述密封罩(20)的外侧壁上固定有环形连接圈(206)，操作手套(205)依次插套在环形连接圈(206)和手套孔(204)中，环形连接圈(206)的内侧壁上固定有密封圈(207)，密封圈(207)上具有凸起圈体(208)，凸起圈体(208)嵌套在操作手套(205)的后部的外侧壁上具有的环形密封凹槽中，操作手套(205)的后端具有向外径向延伸的延伸边(2051)，延伸边(2051)通过延伸边(2051)上固定有魔术贴公贴或魔术贴母贴与环形连接圈(206)的外端面上固定有的对应的魔术贴母贴或魔术贴公贴相粘附；所述操作手套(205)处于密封罩(20)的部分的中部为波纹套部(2052)。
10.一种采用权利要求1至9所述的微切削用真空装置的微切削加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、将待加工工件安装在微切削装置(200)中；
(2)、控制推动气缸(13)的推杆下压，使得密封罩(20)的下端固定在环形弹性轨道(30)中，然后真空泵(19)吸气，使得密封罩(20)内实现真空；
(3)、通过与保护气体连接管(17)相连通的充气装置将保护气体冲入密封罩(20)中，然后实行加工；
(4)、加工时，人可以将手伸入操作手套(205)对加工中产生的一些需要手动操作的部分进行操作。
(5)、完成加工后，推动气缸(13)的推杆上提，然后将工件从微切削装置(200)中卸下即可。
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