CN110561258A - 一种倒棱台状气压悬浮磨料池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倒棱台状气压悬浮磨料池,属于零件表面的超精密光整加工领域。包括风力输送系统、气体喷射系统、工件夹持系统和棱台状缸体。所述风力输送系统设置在缸体一侧,输送实验所需气体。所述气体喷射系统连接风力输送系统,通过管道与气孔将气体喷入磨料池内。所述工件夹持系统使工件能在磨料池中进行回转运动。所述缸体是一个棱台状的磨料池框架。本发明可以针对不同工件材料和加工需求,选择合适气体及磨料进行加工,具有极强的适应性;同时,装置结构简单、实验过程操作简便,各个部分能相互配合在磨料池中进行高效率、高质量的光整加工。
Description
技术领域
本次发明涉及零件表面的超精密光整加工领域,具体是一种倒棱台状气压悬浮磨料池。
背景技术
随着科学技术的发展,人们对先进仪器、设备的要求提高,因此零部件表面质量的要求 也越来越高,随之出现了精密加工技术。零件的表面质量对零件的使用性能、使用寿命有着 重要的影响,在尖端制造技术的不断发展下,超精密零部件的表面形状已经发展的十分复杂。 为了消除制造过程中在零件表面所残留的加工痕迹,光整加工技术成了必要的加工环节,而 零件的加工精度、便面质量也成为了衡量一个国家国防工业水平的重要标志。
为了降低零件表面粗糙度,提高表面质量,目前主要采用磁流变光整、磁射流光整、电流变液光整和磨粒水射流光整等超精密光整加工方法。其中电流变液光整、磁流变光整和磁射流光整等方法受到工具的限制,对于零件表面的微小尺寸的沟、槽、孔无能为力;磨粒水射流光整是在高压的情况下将磨粒射向工件表面,利用二者的碰撞实现光整加工,但磨粒射出的曲线特征使其难以均匀地加工到零件的各个部位,不能获得满意的加工效果。
发明内容
本发明针对现存光整加工方式的不足,提出了一种倒棱台状气压悬浮磨料池。高速气流 进入磨料池后,带动固体磨料进行运动,使其具有流体的某些特性,与在磨料池内高速回转 的工件接触、碰撞和切削,实现对零件的高效率、高质量的光整加工。
为实现上述目标,本发明采用以下技术方案:
一种倒棱台状气压悬浮磨料池,包括风力输送系统、气体喷射系统、工件夹持系统和棱台状缸体:所述风力输送系统设置在缸体一侧,输送磨料池所需气体;所述气体喷射系统连接于风力输送系统之后,在特定压力下将气体通过管道和气孔喷射进磨料池内,其设置在缸体的底面与侧面;所述工件夹持系统设置在磨料池顶部,带动工件做高速回转运动,在磨料池内进行光整加工;所述棱台状缸体是磨料池的整体框架,呈倒棱台状。
所述的风力输送系统由鼓风机、冷却过滤装置、输风管道和气压调节装置几部分组成;鼓风机作为风力产生器与冷却过滤装置相连,冷却过滤装置与输风管道相连,二者之间是法兰连接,法兰之间的垫片使管件固定并密封;在输风管道上设置气压调节装置,满足不同压力条件。
所述气体喷射系统由通气管道、气孔、过滤网和喷头几部分组成;所述通气管道连接风力输送系统的输风管道,设置在磨料池的底面与侧面,底面整体都可通气,相当于一个气箱,侧面分布着通气管道,进行气流运输;气孔与喷头均匀分布在磨料池底面与侧面上,其中底面气孔呈圆形、方形分布,侧面气孔方形分布,所有气孔为圆锥状;气流通过过滤网进入喷头,喷射进刚体内,该系统为磨料池提供高速流动的气流。
所述工件夹持系统由驱动电机、传动轴和带有磁性的夹具几部分组成;所述驱动电机固定在磨料池顶盖上,驱动电机的输出端与传动轴一端相连,传动轴另一端连接磁性夹具,待加工工件吸附在夹具上,在磨料池内作回转运动,从而进行光整加工。
所述棱台状缸体是磨料池的整体框架,包括顶盖、缸体及固定装置,呈倒棱台状;缸体内壁设置保温材料,保护外壳。
所述磨料池的工作原理为:鼓风机提供实验所需风力,气体通过冷却过滤装置,再进入输风管道,由管道上方的气压调节装置加载实验过程中所需压力,气体进入通气管道并通过过滤网的二次过滤,之后气体通过喷头喷射进入磨料池内,高速气体使磨料池内大量固体磨料具有流体特性,与此同时,待加工工件吸附在夹具上,由固定在顶盖上的驱动电机提供动力,通过传动轴带动做高速回转运动,磨料池中,流态化的固体磨料与工件表面相接触、碰撞和切削,实现工件的光整加工。
本发明的有益效果:一种倒棱台状气压悬浮磨料池,能针对不同的工件材料和加工需求,选择合适的气体及磨料进行加工,有很强的适应性;该装置能通过控制通入气体的压力满足不同工件的加工条件;磨料池内壁有保温材料,提供稳定反应空间,气固混合效果好;倒棱台状的缸体能使磨料更快地混合,节省加工时间;该装置结构简单、实验过程操作简便,各个部分能相互配合在磨料池中进行高效率、高质量的光整加工。
附图说明
图1为气压悬浮磨料池整体结构示意图。
图2为风力输送系统及磨料池底部结构示意图。
图3为气体喷射系统剖面图。
图4为工件夹持系统结构示意图。
图中:Ⅰ、风力输送系统;Ⅱ、气体喷射系统;Ⅲ、工件夹持系统;Ⅳ、棱台状缸体;1、鼓风机;2、冷却过滤装置;3、法兰;4、垫片;5、气压调节装置;6、输风管道;7、通气管道;8、底面气孔;9、侧面气孔;10、过滤网;11、缸体;12、喷头;13、驱动电机;14、顶盖;15、传动轴;16、磁性夹具。
具体实施方式
为使本发明的目的,特点,运行方案更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步的描述。
一种倒棱台状气压悬浮磨料池,包括风力输送系统[Ⅰ]、气体喷射系统[Ⅱ]、工件夹持系统[Ⅲ]和棱台状缸体[Ⅳ]。
所述的风力输送系统[Ⅰ]由鼓风机[1]、冷却过滤装置[2]、输风管道[6]和气压调节装置[5]几部分组成;鼓风机[1]作为风力产生器与冷却过滤装置[2]相连,冷却过滤装置[2]与输风管道[6]相连,二者之间是法兰[3]连接,法兰[3]之间的垫片[4]使管件固定并密封;在输风管道[6]上设置气压调节装置[5],满足不同压力条件。
所述气体喷射系统[Ⅱ]由通气管道[7]、气孔[8、9]、过滤网[10]和喷头[12]几部分组成;所述通气管道[7]连接风力输送系统[Ⅰ]的输风管道[6],设置在磨料池的底面与侧面,底面整体相当于一个风箱,而侧面分布通气管道[7];气孔与喷头[12]均匀分布在磨料池底面与侧面上,底面气孔[8]呈圆、方形分布,侧面气孔[9]方形分布,为磨料池提供高速流动的气流。
所述工件夹持系统[Ⅲ]由驱动电机[13]、传动轴[15]和带有磁性的夹具[16]几部分组成;所述驱动电机[13]固定在磨料池顶盖[14]上,驱动电机[13]的输出端与传动轴[15]一端相连,传动轴[15]另一端连接磁性夹具[16],待加工工件吸附在夹具上,在磨料池内作回转运动,从而进行光整加工。
所述棱台状缸体[Ⅳ]是磨料池的整体框架,包括顶盖[14]、缸体及固定装置[11],呈倒棱台状,这种形状可以让磨料池内固体磨料混合更充分、均匀,提高装置效率;缸体内壁设置保温材料,保护外壳。
所述磨料池的工作原理为:鼓风机[1]提供实验所需风力,气体通过冷却过滤装置[2],再进入输风管道[6],由管道上方的气压调节装置[5]加载实验过程中所需压力,气体进入通气管道[7]并通过过滤网[10]的二次过滤,之后气体通过喷头[12]喷射进入磨料池内,高速气体使磨料池内大量固体磨料具有流体特性,与此同时,待加工工件吸附在夹具[16]上,由固定在顶盖[14]上的驱动电机[13]提供动力,通过传动轴[15]带动做高速回转运动,磨料池中,流态化的固体磨料与工件表面相接触、碰撞和切削,实现工件的光整加工。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要运作过程,便于该领域普通技术人员的理解和使用。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例,做出各种修改、等同替换和改进,因此,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,包括风力输送系统[Ⅰ]、气体喷射系统[Ⅱ]、工件夹持系统[Ⅲ]和棱台状缸体[Ⅳ]:所述风力输送系统[Ⅰ]设置在缸体[Ⅳ]一侧,输送磨料池所需气体;所述气体喷射系统[Ⅱ]连接于风力输送系统[Ⅰ]之后,设置在缸体的侧面与底面,在特定压力下将气体通过管道和气孔喷射进磨料池内;所述工件夹持系统[Ⅲ]设置在磨料池顶部,将夹持的工件探入到磨料池内进行光整加工;所述棱台状缸体[Ⅳ]是磨料池的整体框架,呈倒棱台状。
2.根据权利要求书1所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,所述的风力输送系统[Ⅰ]由鼓风机[1]、冷却过滤装置[2]、输风管道[6]和气压调节装置[5]几部分组成;鼓风机[1]作为风力产生器与冷却过滤装置[2]相连,冷却过滤装置[2]与输风管道[6]相连,在输风管道[6]上方设置气压调节装置[5],满足磨料池内反应所需气压条件。
3.根据权利要求书2所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,冷却过滤装置[2]与输风管道[6]之间是法兰连接,包括一对法兰[3],一个垫片[4]及若干螺栓螺母,垫片[4]位于两法兰[3]密封面处,使得管件固定并密封。
4.根据权利要求书1所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,所述气体喷射系统[Ⅱ]由通气管道[7]、气孔[9]、过滤网[10]和喷头[12]几部分组成;所述通气管道[7]连接风力输送系统的输风管道[6],设置在磨料池的底面与侧面,气孔[9]与喷头[12]均匀分布在磨料池底面与侧面上,为磨料池提供高速流动的气流。
5.根据权利要求书4所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,底部是一个整体,一个箱体,侧面是由管道连接;气孔分为底面气孔[8]与侧面气孔[9],气孔呈圆锥状。
6.根据权利要求书1所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,所述工件夹持系统[Ⅲ]由驱动电机[13]、传动轴[15]和带有磁性的夹具[16]几部分组成;所述驱动电机[13]固定在磨料池顶盖[14]上,驱动电机[13]的输出端与传动轴[15]一端相连,传动轴[15]另一端连接磁性夹具[16],待加工工件吸附在夹具上,在磨料池内作回转运动,从而进行光整加工。
7.根据权利要求书1所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,所述棱台状缸体[Ⅳ]是磨料池的整体框架,包括顶盖[14]、缸体[11]及固定装置,呈倒棱台状,倒棱台状缸体可以使磨料更快混合,加工效率更高;缸体内壁设置保温材料,保护磨料池外壳。
8.根据权利要求书1所述的一种倒棱台状气压悬浮磨料池,其特征在于,所述磨料池的工作原理为:鼓风机[1]提供实验所需风力,气体通过冷却过滤装置[2],再通过密封法兰盘[3]输送到输风管道[6],由管道上方的气压调节装置[5]设置实验过程中所需压力,气体进入通气管道并通过过滤网[10]的二次过滤,之后气体通过喷头[12]喷射进入磨料池内,高速气体使磨料池内大量固体磨料具有流体特性,与此同时,待加工工件吸附在夹具[16]上,由固定在顶盖[14]上的驱动电机[13]提供动力,由传动轴[15]带动其做高速回转运动,磨料池中,流态化的固体磨料与工件表面相接触、碰撞和切削,实现工件的光整加工。
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