CN105538121B - 一种管状工件内壁的抛光装置 - Google Patents

一种管状工件内壁的抛光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105538121B
CN105538121B CN201610053655.4A CN201610053655A CN105538121B CN 105538121 B CN105538121 B CN 105538121B CN 201610053655 A CN201610053655 A CN 201610053655A CN 105538121 B CN105538121 B CN 105538121B
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
mrow
rotation
gudgeon
tubular workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610053655.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105538121A (zh
Inventor
江帆
黎斯杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sheyang Jinchangxin Precision Mould Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou University filed Critical Guangzhou University
Priority to CN201610053655.4A priority Critical patent/CN105538121B/zh
Publication of CN105538121A publication Critical patent/CN105538121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105538121B publication Critical patent/CN105538121B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/02Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving rotary barrels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/06Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving oscillating or vibrating containers

Abstract

本发明公开了一种管状工件内壁的抛光装置,该抛光装置包括机架、滚筒和曲柄摇杆机构;其中所述的机架由底座和设在底座上的摆转框架组成,所述摆转框架两侧边的中部通过耳轴水平支承于自底座上延伸出来的两支柱上;所述滚筒的侧壁设有管状工件的装夹口,装夹口的外侧设有覆盖该装夹口的弧形压盖;所述滚筒的一端设有带密封盖的装料口;所述滚筒的两头分别另一耳轴支承于摆转框架的两头,所述另一耳轴的一头与设在摆转框架外侧的第一电机的输出轴相连;所述的曲柄摇杆机构由曲柄、连杆和摇杆顺次铰接构成,其中,曲柄的自由端与设在底座上的第二电机的输出轴固连,摇杆的自由端与耳轴固连。本发明中的抛光装置具有抛光均匀、结构简单的优点。

Description

一种管状工件内壁的抛光装置
技术领域
[0001] 本发明涉及抛光装置,具体涉及一个主方向上有均匀截面的长形工件内壁的抛光 装置。
背景技术
[0002] 抛光加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层,以减小工件表面粗糙度为目的 的加工方法。在机械制造行业中,许多零件根据其使用要求均需要进行抛光加工以获得合 适的粗糙度。
[0003] 现有技术中抛光加工的手段有很多,如:光磨、喷砂、抛丸、射流抛光和磨料流加工 等。不同的加工方法具有各自的特点,工作人员在对不同工件进行抛光加工时会根据需要 选择合适的抛光加工方法。
[0004] 管状工件内壁的抛光加工一直是机械制造业的一个难题。受管状工件的形状限 制,一般的抛光加工设备很难伸至其内部进行加工,磨料流加工是目前常用的一种有效加 工方法。现有的磨料流加工过程可大致分为两类:双向磨料流加工与单向磨料流加工(刘月 普,倒锥形微细喷孔磨料流加工成形研究,太原理工大学硕士学位论文,2014.5:9-11)。双 向磨料流加工中工件被固定在特制的位于上下料缸之间的夹具中,上下料缸顺次施加一定 压力使流体磨料在磨削区往复流动,完成磨料流对工件的切削加工,工件经双向磨料流加 工后,工件的孔径会呈现两端大、中间小的特点。单向磨料流加工中工件被固定在位于料缸 下面的特制夹具中,流体磨料在液压的作用下单方向通过工件,完成切削加工,工件经单向 磨料流加工后,圆孔工件的孔呈现倒锥形。
[0005] 分析这两类磨料流加工过程,均存在以下不足:
[0006] (1)设备需要庞大的液压系统,而且加工区域的密封要求比较高,导致制造成本比 较高。
[0007] (2)磨削力沿程衰减,导致抛光不均匀、磨削形状不规则,加工后的管状工件内壁 的直径可能会呈现出两端大中间小或一端大一端小的状态。
发明内容
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种管状工件内壁的抛光装置,该抛光装置具 有抛光均匀、效率高的优点。
[0009] 本发明解决上述技术问题的技术方案是:
[0010] —种管状工件内壁的抛光装置,该抛光装置包括机架、滚筒和曲柄摇杆机构;其 中,
[0011] 所述的机架由底座和设在底座上的摆转框架组成,其中,所述底座的两侧分别向 上延伸一支柱;所述摆转框架的两侧边的中部设有耳轴,该耳轴水平支承在底座两侧的支 柱上;
[0012] 所述滚筒的内径与待抛光的管状工件的外径相匹配,其中部设有放置管状工件的 装夹口,该装夹口两头的滚筒内分别设有阻挡环;所述装夹口的外侧设有覆盖该装夹口的 弧形压盖,该弧形压盖的曲率半径与所述滚筒半径相等;所述滚筒的两端设有与滚筒同轴 的另一耳轴,所述的滚筒设在所述摆转框架内,并由该另一耳轴支承在摆转框架的两头;所 述另一耳轴一头的摆转框架外侧设有第一电机,该电机的输出轴与该另一耳轴连接;所述 滚筒的一头设有带密封盖的装料口;
[0013] 所述的曲柄摇杆机构由曲柄、连杆和摇杆依次铰接构成,其中,所述曲柄的自由端 与设在底座上的第二电机的输出轴固连,所述的摇杆的自由端与所述摆转框架上的耳轴固 连,以使滚筒能自-Θ至Θ往复摆转,其中Θ为滚筒摆转至极限位置时其轴线与水平面的夹角;
[0014] 在所述第一电机和第二电机的驱动下,所述的滚筒绕耳轴转动的旋转中心线与绕 另一耳轴摆转的摆转中心线相互垂直且共面,而且,所述滚筒旋转与摆转应满足下式(I)〜 (IV):
Figure CN105538121BD00041
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019] 上式(I)〜(IV)中,g为重力加速度;Rg为所述管状工件的内径;Θ为滚筒摆转至极 限位置时与水平面的夹角,Θ小于90;n为滚筒的旋转速度;m为磨料的质量;μ为磨料与管状 工件内壁之间的摩擦系数;滚筒旋转的角速度;〇^为滚筒摆转的角速度;R为磨料中心 层距离转轴的距离;1为滚筒内磨削区域的长度;V为滚筒摆转时磨料在管状工件内滑动的 平均速度;fr为滚筒旋转的频率;fb为滚筒摆转的频率;i为正整数。
[0020] 由流体力学可知,在摆转过程中磨料沿滚筒的下滑速度与磨料的堆积高度正相 关。因此,本发明所述抛光装置的一个改进方案为,所述滚筒的中部呈圆柱形,两头呈圆台 形,且所述圆柱形的长度大于待抛光的管状工件的长度。这样,当磨料滑落至滚筒的一头再 被抬起时,磨料则被集中在直径较小的锥台的头部,即相当于提高了磨料的堆积高度,可显 著增大磨料的下滑速度,在摆转角度不变的情况下有利于适当提高滚筒的转速进而增大磨 料对工件正压力,以进一步提高抛光的效率。
[0021] 本发明所述的抛光装置的使用方法如下:
[0022] 1、打开工件装夹口的压盖,将工件同轴装夹于滚筒内,再盖紧弧形压盖;
[0023] 2、自装料口向滚筒内添加颗粒直径在0.5〜Imm范围内的磨料,直至磨料颗粒所占 体积为滚筒容积的30〜50%,盖紧装料口的密封盖。
[0024] 3、开启第一电机和第二电机,即可开始对所述管状工件内壁的抛光。
[0025] 本发明的有益效果是:
[0026] 1、在重力的作用下,磨料始终处于滚筒内空间的下方;当工件在滚筒的带动下绕 耳轴转动时,磨料对待抛光的管状工件的内表面产生等于重力加惯性力的正压力;当工件 在摆转框架的带动下,绕另一耳轴往复摆转时,磨料在重力的作用下,会在管状工件内自一 头向另一头轴向滑动;如此往复交替,磨料连续而均匀地对管状工件的内壁进行微磨削,且 磨削力分布均匀。
[0027] 2、结构简单、不需庞杂的液压系统,加工成本低。
附图说明
[0028] 图1〜3为本发明一个具体实施方式的结构示意图,其中,图1为主视图,图2为俯视 图,图3为图1的A-A剖视放大图。
[0029] 图4为图1〜3所示实施例中滚筒的立体结构示意图。
[0030] 图5为图1〜3所示实施例中滚筒摆转角度的示意图。
具体实施方式
[0031] 参见图1,本例中管状工件内壁的抛光装置包括机架、滚筒3和曲柄摇杆机构;
[0032] 参见图1〜3,所述的机架由矩形的底座1和设在底座1上的摆转框架2组成,所述底 座1 一头的两侧分别设有一根垂直于底座1上表面的支柱1-1,所述摆转框架2呈多边形,该 多边形两侧边的中部垂直设有耳轴2-1,所述耳轴2-1的两端分别支承于两支柱1-1的顶端, 并与两支柱1-1形成孔轴配合,耳轴2-1的旋转中心线平行于水平面。
[0033] 参见图4,所述滚筒3的中部呈圆柱形,两头径向收缩呈尖头朝外的圆台形。所述滚 筒3呈圆柱形的中部用以同轴装夹待加工的管状工件9,其内径与管状工件9的外径相匹配, 长度大于管状工件9的长度,并且,该滚筒圆柱形中部的侧壁上通过切除材料形成一用于装 夹工件的装夹口3-5。所述切除材料所跨的弧度占滚筒3侧壁的一半,即所跨弧度为π。所述 装夹口 3-5两头的滚筒内分别设有阻挡环3-4,其作用在于限制管状工件9在滚筒3内沿轴向 窜动。
[0034] 参见图1〜3,并结合图4,所述装夹口 3-5的外侧设有覆盖该装夹口 3-5的弧形压盖 3-1,该弧形压盖3-1的形状与所述滚筒中部形成装夹口 3-5时切除材料的形状相同,其曲率 半径与所述滚筒3半径相等。所述弧形压盖3-1沿轴向的侧边通过条形连接件与安装口 3-5 边缘的滚筒侧壁相连,所述条形连接件的一头焊接在弧形压盖3-1的边缘,另一头通过螺栓 固定在安装口 3-5边缘的滚筒侧壁上。待加工的管状工件9被夹持在该压盖3-1的内侧与滚 筒3的内壁之间。
[0035] 参见图4并结合图1〜2,所述的滚筒3呈圆台形的一头侧壁上开设有用于向滚筒内 填充磨料颗粒的装料口 3-2,该装料口 3-2的端部设有连接法兰。装料口 3-2的外侧设有通过 螺栓与所述连接法兰相连的密封盖3-3。所述滚筒3的两头设有与滚筒3同轴的另一耳轴3-6〇
[0036] 参见图1〜3,所述的滚筒3设在所述摆转框架2的内侧,并通过所述另一耳轴3-6支 承于摆转框架2的两头,并与摆转框架2两头形成孔轴配合。所述另一耳轴3-6的旋转中心线 与耳轴2-1的轴线垂直并共面,且所述另一耳轴3-6远离装料口 3-2的端部与一固定在摆转 框架2外侧的第一电机4的输出轴相连。所述另一耳轴3-6的端部沿轴向设有带键槽的轴孔, 所述第一电机4的输出轴伸至该轴孔内,并通过平键与之连接。在所述第一电机4的带动下, 所述滚筒3能在摆转框架2内绕另一耳轴3-6转动。
[0037] 参见图1并结合图5,所述的曲柄摇杆机构由曲柄7、连杆6和摇杆5顺次铰接构成, 其中曲柄7的自由端与设在底座1上的第二电机8的输出轴垂直并固定连接,摇杆5的自由端 与所述耳轴2-1伸出支柱1-1外侧的一端垂直并固定连连。摆转框架2在第二电机8的驱动下 能绕耳轴2-1的旋转中心线缓慢的自-Θ至Θ往复摆转,其中Θ为滚筒3摆转至极限位置时其轴 线与水平面的夹角(见图5)。
[0038] 本例中采用碳化硼颗粒作为磨料,碳化硼颗粒的直径为0.5〜1mm,密度为2.52* l〇3kg/m3,磨料填充量为滚筒3内部空间的50 %,磨料与管状工件内壁之间的摩擦系数μ = 0.3,管状工件的内gRg = 60mm,壁厚为2mm,滚筒内磨削区域的长度1 = 120mm,其中,中部的 圆柱的长度为130mm,两头的圆台的高度为72.5mm (单边),尖端直径在20mm。那么,由公式 (I)〜(IV)计算确定,第一电机4的转速为121r/min,第二电机8的转速为16.7r/min,滚筒摆 转至极限位置时与水平面的夹角Θ为45°。

Claims (2)

1. 一种管状工件内壁的抛光装置,该抛光装置包括机架、滚筒和曲柄摇杆机构;其中, 所述的机架由底座和设在底座上的摆转框架组成,其中,所述底座的两侧分别向上延 伸一支柱;所述摆转框架的两侧边的中部设有耳轴,该耳轴水平支承在底座两侧的支柱上; 所述滚筒的内径与待抛光的管状工件的外径相匹配,其中部设有放置管状工件的装夹 口,该装夹口两头的滚筒内分别设有阻挡环;所述装夹口的外侧设有覆盖该装夹口的弧形 压盖,该弧形压盖的曲率半径与所述滚筒半径相等;所述滚筒的两端设有与滚筒同轴的另 一耳轴,所述的滚筒设在所述摆转框架内,并由该另一耳轴支承在摆转框架的两头;所述另 一耳轴一头的摆转框架外侧设有第一电机,该电机的输出轴与该另一耳轴连接;所述滚筒 的一头设有带密封盖的装料口; 所述的曲柄摇杆机构由曲柄、连杆和摇杆依次铰接构成,其中,所述曲柄的自由端与设 在底座上的第二电机的输出轴固连,所述的摇杆的自由端与所述摆转框架上的耳轴固连, 以使滚筒能自-Θ至Θ往复摆转,其中Θ为滚筒摆转至极限位置时其轴线与水平面的夹角; 在所述第一电机和第二电机的驱动下,所述的滚筒绕耳轴转动的旋转中心线与绕另一 耳轴摆转的摆转中心线相互垂直且共面,而且,所述滚筒旋转与摆转关系应满足下式⑴〜 (IV): "< 9A9」g / Rg ( I ) g sin θ > //(g cos θ + co;Rg ) ( Π ) ί Θπ —<- (TTT) V 18(% UiU —Φ ί (IV) f'n ' 上式(I)〜(IV)中,g为重力加速度;Rg为所述管状工件的内径;θ为滚筒摆转至极限位置 时与水平面的夹角,Θ小于90;η为滚筒的旋转速度;μ为磨料与管状工件内壁之间的摩擦系 数;滚筒旋转的角速度;〇^为滚筒摆转的角速度;1为滚筒内磨削区域的长度;V为滚筒 摆转时磨料在管状工件内滑动的平均速度;fr为滚筒旋转的频率;fb为滚筒摆转的频率;i为 正整数。
2. 根据权利要求1所述的一种管状工件内壁的抛光装置,其特征在于,所述滚筒的中部 呈圆柱形,两头呈圆台形,且所述圆柱形的长度大于待抛光的管状工件的长度。
CN201610053655.4A 2016-01-26 2016-01-26 一种管状工件内壁的抛光装置 Active CN105538121B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610053655.4A CN105538121B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种管状工件内壁的抛光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610053655.4A CN105538121B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种管状工件内壁的抛光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105538121A CN105538121A (zh) 2016-05-04
CN105538121B true CN105538121B (zh) 2017-08-25

Family

ID=55817917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610053655.4A Active CN105538121B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种管状工件内壁的抛光装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105538121B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108620393A (zh) * 2017-03-26 2018-10-09 许昌义 超声波三维力内腔除锈机
CN109571230A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 河南鼎能电子科技有限公司 一种自动研磨机
CN108127544B (zh) * 2017-12-21 2019-08-27 重庆创赢清洗有限公司 一种轴承打磨工艺
CN108115512B (zh) * 2017-12-21 2019-07-30 重庆创赢清洗有限公司 一种轴承套圈抛光打磨系统
CN110355680B (zh) * 2019-06-28 2021-06-22 宁波奉化精瑞钢球有限公司 一种轴承钢珠制造用表面去毛刺设备
CN111070069B (zh) * 2019-12-13 2021-08-24 武汉纺织大学 一种环保型振动-旋转式钢管内壁除锈装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1833025A (en) * 1929-07-31 1931-11-24 Us Pipe & Foundry Company Method for hardening the inner surface of cylindrical metal bodies
US2909007A (en) * 1956-04-20 1959-10-20 Bendix Aviat Corp Treatment of inner surfaces of arcuate tubes
CN201848760U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 陈燕 空心轴内壁抛光机
CN103144018A (zh) * 2013-04-01 2013-06-12 厦门市金泰金工贸有限公司 研磨机
CN203125297U (zh) * 2013-01-11 2013-08-14 廊坊市北方天宇机电技术有限公司 一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机
CN103639881A (zh) * 2013-11-30 2014-03-19 沈阳航天新光集团有限公司 内胆光饰除锈设备及其除锈方法
CN105171587A (zh) * 2015-07-21 2015-12-23 安徽江威精密制造有限公司 抛光装置
CN204976299U (zh) * 2015-09-30 2016-01-20 深圳市普盛旺科技有限公司 滚筒抛光机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1833025A (en) * 1929-07-31 1931-11-24 Us Pipe & Foundry Company Method for hardening the inner surface of cylindrical metal bodies
US2909007A (en) * 1956-04-20 1959-10-20 Bendix Aviat Corp Treatment of inner surfaces of arcuate tubes
CN201848760U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 陈燕 空心轴内壁抛光机
CN203125297U (zh) * 2013-01-11 2013-08-14 廊坊市北方天宇机电技术有限公司 一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机
CN103144018A (zh) * 2013-04-01 2013-06-12 厦门市金泰金工贸有限公司 研磨机
CN103639881A (zh) * 2013-11-30 2014-03-19 沈阳航天新光集团有限公司 内胆光饰除锈设备及其除锈方法
CN105171587A (zh) * 2015-07-21 2015-12-23 安徽江威精密制造有限公司 抛光装置
CN204976299U (zh) * 2015-09-30 2016-01-20 深圳市普盛旺科技有限公司 滚筒抛光机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105538121A (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105538121B (zh) 一种管状工件内壁的抛光装置
CN209665077U (zh) 一种五金加工用抛光机
CN104625907B (zh) 一种立式双面磨床
CN206483990U (zh) 一种熔模铸件用涂挂工装
CN205614433U (zh) 用于磨床的中心定位架
CN107471066A (zh) 自动翻转抛光机
CN205270486U (zh) 一种铝罐车用人孔盖连接法兰底座的弯圆加工装置
CN204711870U (zh) 压制砂轮的自动化液压机
CN208681186U (zh) 一种门板打磨机构
CN111230715B (zh) 一种振动磁针复合磁粒研磨装置
CN206676460U (zh) 一种摆动式球磨机
CN102672588B (zh) 导流罩内壁自动抛磨机
KR101293492B1 (ko) 주철관 홈 가공장치
CN210790397U (zh) 一种不规则圆柱形汽车零件打磨装置
CN207982987U (zh) 一种圆锥滚子球基面立式精磨机
CN206296773U (zh) 一种不规则硅棒研磨装置
CN202825270U (zh) 阀芯多工位加工工装
CN207358856U (zh) 外圈沟道加工用外圆防划伤外圈装夹机构
CN206296800U (zh) 卧轴矩台平面磨床
CN106312717B (zh) 数控工具磨削中心
CN103302742A (zh) 立式离心成型机
CN202640087U (zh) 导流罩内壁自动抛磨机
CN212918931U (zh) 一种绗磨机内孔精磨装置
CN106669902A (zh) 一种摆动式球磨机
CN207888343U (zh) 一种大直径管坯内孔修磨装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210201

Address after: Unit 2414-2416, main building, no.371, Wushan Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd.

Address before: 510006 No. 230 West Ring Road, University of Guangdong, Guangzhou

Patentee before: Guangzhou University

Effective date of registration: 20210201

Address after: 224300 no.6-2, Xiaohong Road, industrial park, Hede Town, Sheyang County, Yancheng City, Jiangsu Province

Patentee after: Yancheng HUAYIXIN Machinery Technology Co.,Ltd.

Address before: Unit 2414-2416, main building, no.371, Wushan Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee before: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210708

Address after: 224300 Xinxing Industrial Park, CHANGDANG Town, Sheyang County, Yancheng City, Jiangsu Province

Patentee after: Sheyang jinchangxin Precision Mould Technology Co.,Ltd.

Address before: 224300 no.6-2, Xiaohong Road, industrial park, Hede Town, Sheyang County, Yancheng City, Jiangsu Province

Patentee before: Yancheng HUAYIXIN Machinery Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right