CN106965094B - 一种水射流精密磨削设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水射流精密磨削设备，该设备包括：机架、安装在机架上的磨摆装置、连接至磨摆装置上的射流装置、用于放置工件的旋转装置。所述磨摆装置上设有输出流体的射流通道，所述射流通道设有用以限定磨粒的限位部。所述射流装置输出具有预设压力的流体，所述流体在磨粒与限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转。所述磨摆装置在工件上直线往复摆动，使得所述限位部推动磨粒磨削工件。它具有加工效率高，表面质量一致性好的特点。

Description

一种水射流精密磨削设备
技术领域
本发明涉及精密加工技术领域，尤其是涉及一种水射流精密磨削设备。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对产品质量的要求也越来越高。为此，原材料或毛坯经过切削机床或模具的加工后，往往还要进行研磨、抛光等处理，以保证产品的质量符合要求。
然而，对于批量大的产品，采用现有的研磨或抛光工艺，其加工效率低，难以保证产品加工后的表面质量一致性，而且在一些夹角处研磨难度大。因此，需要进行改进。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种水射流精密磨削设备。它具有加工效率高，表面质量一致性好的特点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种水射流精密磨削设备，该设备包括：机架、安装在机架上的磨摆装置、连接至磨摆装置上的射流装置、用于放置工件的旋转装置，所述磨摆装置上设有输出流体的射流通道，所述射流通道设有用以限定磨粒的限位部，所述射流装置输出具有预设压力的流体，所述流体在磨粒与限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，所述磨摆装置在工件上直线往复摆动，使得所述限位部推动磨粒磨削工件。
进一步，所述磨摆装置上限位部所处的平面与所述磨摆装置的摆动方向呈一倾斜角。
进一步，所述磨摆装置包括导流板和安装至所述导流板上的磨削盘，所述导流板上设有与所述射流装置连接的若干导流孔，所述磨削盘上开设有若干射流孔，所述导流孔与所述射流孔导通形成射流通道，所述限位部设于所述射流孔的输出端。
进一步，所述导流板设有汇聚所述若干导流孔的混合空间，所述磨削盘封闭在所述混合空间的开口处，使所述射流孔与所述混合空间导通。
进一步，所述限位部呈锥面形或弧面形。
进一步，所述磨摆装置还包括带动所述导流板往复移动的摆动机构。
进一步，所述摆动机构包括安装在所述导流板上的安装柱、偏心轮组件、及铰接连接所述偏心轮组件与所述安装柱的连杆组件，所述偏心轮组件转动带动所述导流板往复移动。
进一步，所述设备还包括弹性装置，所述弹性装置用以弹性推抵在所述磨摆装置上，使得所述磨摆装置沿弹性装置方向弹性伸缩。
进一步，所述弹性装置包括第一安装板、连接所述磨摆装置的导柱组件、及安装在导柱组件上的弹性元件，所述弹性元件弹性推抵在所述第一安装板与所述磨摆装置上。
进一步，所述旋转装置包括旋转电机、安装在旋转电机的输出轴上的转动盘，所述转动盘用以固定工件并带动工件旋转。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
在磨摆装置上的射流通道中设置限位部，通过限位部来限定磨粒的位置，使磨粒能均匀分布在磨摆装置上以磨削工件，抛光效果好。射流作用在磨粒上，使得磨粒能与限位部之间形成隔膜，提高磨摆装置的使用寿命。射流能驱动磨粒在限位部中旋转，使磨粒的磨损更加均匀，提高磨粒的使用寿命和磨削效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是图1中A-A处截面的结构示意图。
图3是本发明中导流板与磨削盘处剖面的放大结构示意图。
图4是本发明中磨削盘上限位部处的放大结构示意图。
图中：磨摆装置10；导流板11；导流孔111；混合空间112；磨削盘12；限位部121；射流孔122；摆动机构13；安装柱131；偏心轮组件132；连杆组件133；第一安装板14；导向机构15；导杆151；滑块152；射流装置20；旋转装置30；转动盘31；旋转电机32；弹性装置40；导柱组件41；导向杆411；限位件412；机架50；导向柱51；第二安装板52；伸缩装置60；工件70；磨粒80。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例，见图1至图4所示：一种水射流精密磨削设备，该设备包括：机架50、安装在机架50上的磨摆装置10、连接至磨摆装置10上的射流装置20、用于放置工件70的旋转装置30。磨摆装置10上设有输出流体的射流通道，射流通道的输出端设有用以限定磨粒80的限位部121。射流装置20输出具有预设压力的流体，流体在磨粒80与限位部121之间形成隔膜且使磨粒80旋转。磨摆装置10在工件70上直线往复摆动，使得限位部121推动磨粒80磨削工件70。
磨粒80预设于设备内，磨摆装置10与待加工工件70之间形成有间隙，该间隙的宽度小于磨粒80的初始外径。射流装置20通过输入管向磨摆装置10上的射流通道中输入流体，该流体具有预设压力，如流体的压力可在10～30MPa之间调节。比如，流体的压力为10、15、20、25或30MPa。
见图4所示：射流作用在磨粒80上，在磨粒80与限位部121的内壁之间形成隔膜，在磨摆装置10移动驱动磨粒80抛光磨削工件70表面时，磨粒80不会直接作用在限位部121上，可以延长磨摆装置10的使用寿命。射流作用在磨粒80上使磨粒80具有向下的作用力，磨粒80在磨摆装置10的作用下进行平面移动时，还可以进行旋转运行。通过射流驱动磨粒80旋转，使得磨粒80在磨削工件70的过程中，磨粒80自身的损耗均匀，延长磨粒80的磨削寿命。同时，射流可以及时冲洗工件70表面的磨屑和损耗的磨粒80，避免工件70表面可能受到的磨屑或损耗磨粒80的伤害。
通过射流作用在限定于限位部121处的磨粒80，磨粒80分布均匀，使得磨摆装置10能均匀磨削工件70，磨削效果稳定，加工效率高。
磨摆装置10上限位部121所处的平面与磨摆装置10的摆动方向呈一倾斜角。在加工工件70时，限位部121设置在与工件70正对的磨摆装置10上，磨摆装置10可沿水平方向上往复摆动，使得磨摆装置10能均匀加工工件70的表面。而限位部121所处的平面与磨摆装置10的摆动方向呈一倾斜角，即在磨摆装置10与工件70之间形成一相交的倾斜角。当磨粒80加工工件70并损耗后，磨料的直径小于当前所处限位部121与工件70之间的间隙后，磨粒80会在流体作用下从限位部121中脱离，新的磨粒80会进入到限位部121中并继续磨削工件70，并依次循环，直至工件70加工完毕。
见图1和图2所示：在一实施方式中，磨摆装置10包括导流板11和安装至导流板11上的磨削盘12。导流板11上设有与射流装置20连接的若干导流孔111，磨削盘12上开设有若干射流孔122，导流孔111与射流孔122导通形成射流通道，限位部121设于射流孔122的输出端。进一步的，导流板11设有汇聚若干导流孔111的混合空间112，磨削盘12封闭在混合空间112的开口处，使射流孔122与混合空间112导通。
混合空间112自导流板11的一侧空间向下凹陷形成，磨削盘12封堵住混合空间112的开口，使射流装置20输入的流体填充在混合空间112后沿射流孔122均匀输出。作为优选，导流孔111均匀分布在导流板11上，使得射流装置20输入到导流空间的流体均匀，继而使得自射流孔122中输出的流体压力均匀。
通过设置导流板11可以方便磨摆装置10与射流装置20的连接，射流孔122的数量多于导流孔111的数量，导流板11可进一步调节射流孔122输出流体的压力和均匀度，提高射流效果。磨削盘12容易磨损，可通过紧固连接的方式固定在导流板11上，能在磨损后及时更换，降低设备的成本，提高加工精度。
限位部121自磨削盘12的表面沿射流孔122凹陷形成，限位部121的直径自与射流孔122的相交处向磨削盘12的表面方向逐渐增大，其中，限位部121呈锥面形或弧面形凹陷。磨粒80限定在限位部121中，射流作用在磨粒80上并沿限位部121的表面流出。
见图1和图2所示：为提高磨摆装置10加工工件70的效率和加工表面的均匀性，磨摆装置10还包括带动导流板11往复移动的摆动机构13。在一实施方式中，摆动机构13包括安装在导流板11上的安装柱131、偏心轮组件132、及铰接连接偏心轮组件132与安装柱131的连杆组件133，偏心轮组件132转动带动导流板11往复移动。偏心轮组件132包括电机和受电机所驱动的偏心轮，连杆组件133铰接在偏心轮上。当电机驱动偏心轮转动时，偏心轮驱动连杆的一端做圆周运动。在机架50上安装有导向机构15，导向机构15包括导杆151和滑设于导杆151上的滑块152。该滑块152与导流板11连接，使得连杆组件133的另一端驱动导流板11做直线往复运动，继而使得磨削盘12沿工件70的表面往复直线运动。其中，连杆组件133采用双头螺纹结构，可调节偏心轮与安装柱131之间的间距。
见图1所示：设备还包括安装在机架50上的弹性装置40，弹性装置40用以弹性推抵在磨摆装置10上，使得磨摆装置10沿弹性装置40方向弹性伸缩。在一实施方式中，弹性装置40包括第一安装板14、连接磨摆装置10的导柱组件41、及安装在导柱组件41上的弹性元件。弹性元件弹性推抵在第一安装板14与磨摆装置10上。
在机架50上安装有导向柱51，第一安装板14滑设于导向柱51上。导柱组件41包括导向杆411和安装在导向杆411上的限位件412。导向杆411的一端固定在磨摆装置10上，另一端贯穿第一安装板14并安装限位件412。在导向柱51上还滑设安装有第二安装板52，弹性装置40安装且弹性抵接在第二安装板52的一侧，磨摆装置10安装至第二安装板52的另一侧。在机架50上安装有伸缩装置60，该伸缩装置60用以驱动第一安装板14沿导向柱51移动，使得磨摆装置10向工件70方向移动。伸缩装置60可采用液压缸或气缸等结构。
在磨摆装置10受到冲击或者上下运动时，磨摆装置10可克服弹性元件的弹性力，并沿导向杆411的轴线方向移动，使磨摆装置10在受到冲击时，具有保护作用。同时，在磨摆装置10运动时，还能进行微量的伸缩运动，使磨摆装置10加工工件70时，磨削效果更好。
见图1所示：旋转装置30包括旋转电机32、安装在旋转电机32的输出轴上的转动盘31，转动盘31用以固定工件70并带动工件70旋转。转动盘31带动工件70相对于磨摆装置10做圆周运动，配合磨摆装置10的往复直线运动，多运动方向的配合，使工件70的表面加工质量好，加工效率高。其中，磨摆装置10、转动盘31及工件70均处于一工作腔内。
该水射流精密磨削设备还包括水循环系统、磨粒循环系统以及水-磨粒分离装置、磨削切屑去除装置。水经多次过滤后可以循环使用，磨粒经分筛后，同样目数的磨粒收集后也可以继续使用，大大节省资源，减少浪费。
射流的装置目前已广泛使用，其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。

Claims (9)

1.一种水射流精密磨削设备，其特征在于，该设备包括：机架、安装在机架上的磨摆装置、连接至磨摆装置上的射流装置、用于放置工件的旋转装置，所述磨摆装置上设有输出流体的射流通道，所述射流通道设有用以限定磨粒的限位部，所述射流装置输出具有预设压力的流体，所述流体在磨粒与限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，所述磨摆装置在工件上直线往复摆动，使得所述限位部推动磨粒磨削工件，所述磨摆装置包括导流板和安装至所述导流板上的磨削盘，所述导流板上设有与所述射流装置连接的若干导流孔，所述磨削盘上开设有若干射流孔，所述导流孔与所述射流孔导通形成射流通道，所述限位部设于所述射流孔的输出端。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磨摆装置上限位部所处的平面与所述磨摆装置的摆动方向呈一倾斜角。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述导流板设有汇聚所述若干导流孔的混合空间，所述磨削盘封闭在所述混合空间的开口处，使所述射流孔与所述混合空间导通。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述限位部呈锥面形或弧面形。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磨摆装置还包括带动所述导流板往复移动的摆动机构。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述摆动机构包括安装在所述导流板上的安装柱、偏心轮组件、及铰接连接所述偏心轮组件与所述安装柱的连杆组件，所述偏心轮组件转动带动所述导流板往复移动。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括弹性装置，所述弹性装置用以弹性推抵在所述磨摆装置上，使得所述磨摆装置沿弹性装置方向弹性伸缩。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述弹性装置包括第一安装板、连接所述磨摆装置的导柱组件、及安装在导柱组件上的弹性元件，所述弹性元件弹性推抵在所述第一安装板与所述磨摆装置上。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述旋转装置包括旋转电机、安装在旋转电机的输出轴上的转动盘，所述转动盘用以固定工件并带动工件旋转。
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