CN109048665A - 一种恒张力两直孔内侧光顺绳磨方法和装置 - Google Patents

Abstract

恒张力两直孔内侧光顺绳磨装置，该装置包括三自由度机械手臂，滑台移动机构和收、放线轮机构。工作原理是将砂绳自放线轮放出，穿过待磨两直相贯孔后缠绕在收线轮上。收、放线轮首先同时反向旋转使砂绳具有一定张力，然后在保持张力不变的情况下，收、放线轮做正反同向旋转，带动砂绳磨削去掉两直孔内侧的棱角、毛刺。三自由度机械手臂底部可以360度旋转，用于机构的第一次调节方位，中间可以180度前后摆动，用于机构的第二次调节方位，上有旋转平台可以360度旋转，用于机构的第三次调节方位，用于不同空间内的两直孔内侧磨削。滑台移动机构可以前后15cm带动线轮移动，使砂绳的出线方向恒定。通过应变片的检测和软件的控制，使砂绳的张力恒定。该方法简单易实行，对待加工的材质没有要求，可以磨削硬度高且较厚的棱角，同时加工精度易控制。

Description

一种恒张力两直孔内侧光顺绳磨方法和装置

技术领域

本发明属于磨削方法和装置，尤其是对两直孔成一定角度相贯处尖锐棱角和毛刺的磨削的方法和装置。

背景技术

目前相贯孔的毛刺去除方法有以下几种，一是砂带珩磨头珩磨内孔，原理是珩磨头作回转运动并沿孔轴线往反直线运动，同时珩磨头作径向进给运动，砂带以一定的压力对工件进行微量切削和挤压抛光。这种方法只适用于磨削直孔，不适合两直孔内侧相贯处棱角和毛刺的磨削。

二是手工去毛刺法，靠工人使用钢丝刷、锉刀、砂轮等工具清除零件的毛刺。这种方法操作难度大、经验依赖性强、且劳动强度大、效率低，适用于单件小批量生产。

三是滚筒去除毛刺，原理是将待加工零件和磨料混合装在滚筒中，让他们在滚筒中自由翻滚。这种方法适合直径较大的直孔，且大型毛刺和内部的毛刺、棱角很难去除，仍无法去除两直孔相交处内侧毛刺。

四是激光去毛刺，原理是通过一种激光使工件(表面)的温度急剧增加，当温度达到沸点时该点会迅速的融化、汽化。这种方法无法控制激光头进入两小直孔的内侧，从而无法去除两直孔内侧的毛刺和棱角。

五是热能法，原理是利用甲烷(或氢气)、氧气瞬间反应产生的高温及冲击将零件的毛刺烧掉，通过调节氢气、氧气的供气量改变混合比，改变装填量来获得针对不同材料、不同毛刺的能量，从而达到满意的去毛刺效果。这种方法不能生成特殊的圆角，也不能抛光工件表面，而且工件大小受毛刺去除腔室体积的限制，腔室体积不适合的两直孔很难进行加工。

六是高压水射流法，原理是利用高压水射流所具有的强大切割力来去除毛刺和棱角。这种方法适用于直孔和型腔的去毛刺，对两直孔相贯处的棱角毛刺的去除仍难实现，且由于物理作用的力较小，难以去除较厚的毛刺及高强度材质的毛刺，不适用于棱边尺寸设计要求高的、圆弧倒角或要求棱边表面加工精度很高的工件。

本发明是针对现在技术的不足而提供一种恒张力两直孔内侧光顺绳磨装置。我们方法的工作原理是将砂绳穿过待磨两直孔后，两端分别固定在收、放线轮上，收、放线轮在使砂绳保持一定张力的情况下有规律的反复同向旋转，带动砂绳磨削两直孔内侧的棱角，把棱角磨去。该方法适用于两直孔内部棱角和毛刺的磨削并且不会破坏零件，适用于各种工件材料，加工质量易控制，装置结构简单易实现。

发明内容

本发明是这样实现的，恒张力两直孔内侧光顺绳磨装置，该装置包括底板，三自由度机械手臂，滑台移动机构，收、放线轮机构。

所述三自由度机械手臂包括两个360度旋转平台，一个180度的摆动平台和一个支撑架。

所述滑台移动机构包括滑块，丝杠，滑块副，滑动板，电机，轴承，滑台支撑架，大圆板，滑台底板，支撑架。

所述收、放线轮机构包括线轮轴，线轮，线轮支撑架，轴承，电机。

所述的两个360度旋转平台，下旋转平台包括电机，电机支撑，花键轴，齿轮，轴承，大盖，轴承端盖，小圆连接件；上旋转平台包括电机，小圆连接件；180度摆动平台包括电机，下摆动，上摆动，轴承，轴承端盖，螺栓，螺母，正方形连接板。

所述底板通过地脚螺栓固定在地面上。

所述电机支撑，花键轴，大盖，轴承固定在底板上，所述电机固定在电机支撑上，小齿轮通过键和电机转轴相连。

所述大齿轮通过键连接固定在花键轴的轴肩上并和小齿轮啮合。

所述花键轴的另一端和小圆连接件固定，所述支撑架一端和小圆连接件固定，另一端和下摆动固定，所述下摆动左端通过轴承，轴承端盖，螺栓，螺母和上摆动连接，右端通过电机和正方形连接板连接。

所述电机和上摆动的上端通过螺栓连接，小圆连接件和电机转轴固定，所述大圆板和小圆连接件8固定，所述滑台底板和大圆板固定，所述支撑架和滑块副固定在滑台底板上。

所述电机，轴承，丝杠固定在两个支撑架之间，所述滑块旋入丝杠，所述滑动板中部和滑块固定，两边和滑块副固定，所述线轮支撑架固定在滑动板上，所述轴承，轴承挡盖，电机固定在线轮支撑架上。

滑台移动机构和收、放线轮机构相互配合，保证出线方向不变。所述滑动板的两端安装滑块副，避免了硬摩擦。

所述收、放线轮机构包括电机，线轮轴，线轮，线轮支撑架，轴承，轴承挡盖，应变片。所述线轮支撑架固定在滑动板上，所述轴承，轴承挡盖，电机固定在线轮支撑架上，所述线轮通过键和线轮轴相连，所述线轮轴安装在两个线轮支撑架之间，所述应变片安装在线轮的一端。

通过软件控制和应变片的检测，让收、放线轮同时反向旋转，使砂绳具有一定的张力。

所述线轮上有螺旋形切槽，用于砂绳的有序缠绕。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果。

（1）适用于各种位置两直孔相贯处棱角、毛刺的去除。

（2）没有去除材质性能要求。

（3）加工尺寸和质量易控制，操作简单。

附图说明

图1是恒张力两直孔内侧光顺绳磨装置的主视图。

图2是滑台移动机构和收、放线轮机构示意图。

其中1是丝杠，2是滑块，3是滑块副-滑块，4是滑动板，5是螺旋形切槽，6是收、放线轮，7是电机，8是M型支撑架，9是滑块副-导轨，10是电机，11是下旋转平台，12是支撑架，13是摆动平台，14是上旋转平台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

在本发明应用过程中，待磨内孔的零件通过其他机器固定在空间的一个位置。将砂绳穿过待磨两直相贯孔，砂绳的两端分别缠绕在收、放线轮6的螺旋形切槽5上，收、放线轮6通过电机7提供动力，反向旋转使砂绳具有一定的张力，然后通过应变片的检测和电脑软件的控制，使砂绳的张力恒定，然后在保持张力恒定的情况下，收、放线轮6做正反同向旋转，带动砂绳磨削去掉零件的内孔棱角和毛刺。

为了保证砂绳的出线位置不变。将收、放线轮机构固定在滑台移动机构上。电机10带动丝杠1旋转，滑块2和滑动板4固定，丝杠1旋转使滑块4直线移动，为了防止滑动板4和M型支撑架8之间的硬摩擦，支撑架上8上固定了滑块副-导轨9，滑动板4和滑块副-滑块3固定。通过电脑控制，收、放线轮每旋转一周，滑动板就平移一个砂绳直径的长度。

在进一步实验时，为贴合实际应用需要，为适用于不同形状，不同位置的内孔的磨削，在本发明实施例中，所述的三自由机械手臂具有空间调节的作用。下旋转平台11用于装置在空间的第一次调节方位，粗略调整装置和待加工零件的相对位置，支撑架12提高了装置的整体高度，主要进行高度的调节，摆动平台13用于装置的第二次调节方位，进一步调整装置和待加工零件的相对位置，上旋转平台14用于装置的第三次调节方位，微调装置和待加工零件的相对位置。

以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何修改，等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.恒张力两直孔内侧光顺绳磨装置，其特征在于，该装置包括三自由度机械手臂，滑台移动机构，收、放线轮机构，所述三自由度机械手臂的底部和底板固定，所述三自由度机械手臂的顶部和滑台移动机构的底部固定，所述滑台移动机构的顶部和收、放线轮机构固定。

2.如权利要求1所述的三自由度机械手臂，其特征在于，所述三自由度机械手能够调节磨削装置的空间位置，可以磨削不同空间位置的两直孔内侧的棱角、毛刺，包括2个360度旋转平台，1个180度的摆动机构和1个支撑架。

3.如权利要求1所述的滑台移动机构，其特征在于，所述滑台移动机构和收、放线轮机构配合，保证砂绳出线方向不变，包括滑块，丝杠，滑块副，滑动板，电机，轴承，滑台支撑架，大圆板，滑台底板，支撑架。

4.如权利要求1所述的收、放线轮机构，其特征在于，所述收、放线轮上有应变片，用于检测砂绳张力，通过软件控制保证磨削时张力恒定，包括线轮轴，线轮，线轮支撑架，轴承，电机。

5.如权利要求4所述的线轮，其特征在于，所述收、放线轮上有螺旋形切槽，用于砂绳的有序缠绕，保证了砂绳出线方向不变。