CN111070071A - 一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明开了一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，包括机壳、床身、提升机、磨料流量控制装置、激振电机、磨料输送装置、夹具安装板、振动装置、工作板、侧壁弹簧与底部弹簧，所述机壳设置于床身顶部，所述提升机呈滑梯状设置于机壳后部一侧，所述磨料流量控制装置设置于工作板顶部，所述激振电机组设置于工作板后部，所述磨料输送装置滑动设置于床身内，所述夹具安装板设置于机壳后部，所述振动装置通过侧壁弹簧设置于工作板前部，所述工作板设置于床身顶部，所述底部弹簧设置于振动装置底部。本发明适用于经过机加工或成型工艺之后的零件内外表面的去毛刺或光洁度，能够有效地控制工件的振动模式，加工效果好，应用范围广泛。

Description

一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备
技术领域
本发明涉及去毛刺加工技术领域，具体的说是一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备。
背景技术
为有效解决发动机缸体、箱盖等壳体类零件的去毛刺难题，目前有一种磨料流加工表面处理设备，该方法集束性强，材料浪费少，但这种方法不适用于有盲孔和大毛刺的零件，对于发动机内部去毛刺的应用，传动手工方式需花费45分钟完成一个零件，且由于内腔复杂的形状，手工去毛刺质量低；采用瀑布式振动去毛刺方法，配合机械臂上下料，时间可缩短至10分钟，表面粗糙度Ra由6.7μm到1.5μm。
因此基于去毛刺原理：设备将需要去毛刺的零件以频率约50Hz，幅度1～2mm的参数进行振动，然后使大量的介质(通常是表面强化处理的钢球)通过零件内部。在这个过程中，由零件振动引起的介质碰撞内壁时的加速度可达12g，通过大量的碰撞达到零件内表面去毛刺和光整的要求，我们提出一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，包括机壳、床身、提升机、磨料流量控制装置、激振电机组、磨料输送装置、夹具安装板、振动装置、工作板、侧壁弹簧以及底部弹簧，所述机壳设置于床身顶部，所述提升机呈滑梯状设置于机壳后部一侧，所述提升机底端设置于磨料输送装置一侧，所述磨料流量控制装置设置于工作板顶部，所述激振电机组设置于工作板后部，所述磨料输送装置滑动设置于床身内，所述夹具安装板设置于机壳后部，所述振动装置通过侧壁弹簧设置于工作板前部，所述工作板设置于床身顶部，所述底部弹簧设置于振动装置底部。
进一步的是，所述激励电机组直接连接工作板。
进一步的是，所述激振电机组设置一个或者多个激振电机。
进一步的是，所述工作板设置有两组垂直固定板与一组水平固定板，所述两组垂直固定板分别安装于床身上，所述水平固定板安装于两组垂直固定板上，所述工作板尺寸为685x 736mm～900x 1750mm。
进一步的是，所述侧壁弹簧设置有两组。
进一步的是，所述侧壁弹簧的一弹簧组可以设置于振动装置的侧壁上。
进一步的是，所述侧壁弹簧的另外弹簧组设置于工作板的垂直固定板上；所述另外弹簧组不少于一个弹簧。
进一步的是，所述底部弹簧设置有一组。
本发明的有益效果：该种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，适用于有盲孔和大毛刺的零件的去毛刺，加工效果好，特别适用于经过机加工或成型工艺之后的零件内表面的去毛刺，应用范围广泛；激振电机直接作用于工作板，将高强度振动直接有效地施加到壳体零件上，避免了能量损失，效率高；激振电机的布置把激振力全部用于工作板，有多个维度，各方向同时振动，介质各方向撞击和抛光零件，去毛刺和光整效果更好，且通过改变两激振电机转速或方向也可以实现单方向振动；弹簧主要承受轴向力，本发明的结构易于实现防护，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明弹簧布置结构示意图；
图2为本发明后视结构示意图；
图3为本发明前视结构示意图；
图4为本发明激振电机模态的一阶模态示意图；
图5为本发明激振电机模态的二阶模态示意图；
图6为本发明激振电机模态的三阶模态示意图；
图7为本发明激振电机模态的四阶模态示意图；
图8为本发明激振电机模态的五阶模态示意图；
图9为本发明激振电机模态的六阶模态示意图；
图中：1机壳、2床身、3提升机、4磨料流量控制装置、5激振电机、6磨料输送装置、7夹具安装板、8振动装置、9工作板、10侧壁弹簧、11底部弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，所述激振电机5的偏心力计算公式为：
F＝mrω2
其中，m为偏心块质量，r为偏心距，ω为角速度；
所述激振电机5的平面内激振力为：
Figure BDA0002357831240000031
其中，平面内垂直方向的两个力F1和F2的相位角差为90°；两个分力F1和F2的的合力为F；
所述激振电机5的激振频率为50Hz。
本发明中，对所述激振电机5进行模态分析；模拟振动电机3000rpm时的工作状态，主要振型在XZ平面内，包括X方向移动、Z方向移动和Y轴转动的耦合；所述一阶模态的主振型为Y转动、频率为6.76Hz；所述二阶模态的主振型为Z转动、频率为8.25Hz；所述三阶模态的主振型为Z移动、频率为8.82Hz；所述四阶模态的主振型为X移动、频率为12.28Hz；所述五阶模态的主振型为Y移动、频率为13.67Hz；所述六阶模态的主振型为X转动、频率为16.2Hz。
请参阅图1-3，一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，包括机壳1、床身2、提升机3、磨料流量控制装置4、激振电机组、磨料输送装置6、夹具安装板7、振动装置8、工作板9、侧壁弹簧10以及底部弹簧11，机壳1设置于床身2顶部，提升机3呈滑梯状设置于机壳1后部一侧，提升机3底端设置于磨料输送装置6一侧，通过提升机3将喷切削液输送至磨料流量控制装置4，可以循环加工，磨料流量控制装置4设置于工作板9顶部，激振电机组设置于工作板9后部，磨料输送装置6滑动设置于床身2内，夹具安装板7设置于机壳1后部，振动装置8通过侧壁弹簧10设置于工作板9前部，工作板9设置于床身2顶部，底部弹簧11设置于振动装置8底部。
本发明中，其中机壳1为冷轧钢板材料制成，结实耐用；所述激振电机组直接连接工作板9，将高强度振动直接有效地施加到壳体零件上；所述激振电机组设置一个或者多个激振电机5，可以通过控制所述激振电机组一个或者多个激振电机5的工作参数和状态，如转动方向，转速等，去精确控制或调整振动装置的振动特征(一维或多维振动模式)以增加工作效率和加工效果等；工作板9设置有两组垂直固定板与一组水平固定板，两组垂直固定板分别安装于床身2上，水平固定板安装于两组垂直固定板上，工作板9尺寸为685x 736mm～900x 1750mm，工作板可拆卸安装，方便牢固；侧壁弹簧10设置有两组，所述侧壁弹簧10的一弹簧组可以设置于振动装置8的侧壁上，另外弹簧组设置于工作板9的垂直固定板上，所述另外弹簧组不少于一个弹簧；通过侧壁弹簧10作用于振动装置8进行前后方向与左右方向的振动，底部弹簧11设置有一组，通过底部弹簧11支撑总体重量。
本发明中，激振电机组直接作用于工作板9，避免了能量损失，效率高；激振电机5的布置把激振力全部用于工作板9，有多个维度，各方向同时振动，介质各方向撞击和抛光零件，去毛刺和光整效果更好，且通过改变两激振电机转速或方向也可以实现单方向振动；弹簧主要承受轴向力，本发明的结构易于实现防护，使用寿命长。
本发明的工作原理是：使用时，将待加工零件置于加工表面处理设备中，磨料流量控制装置4位于待加工零件上方，去毛刺介质由于重力作用进入零件内部，通过激振电机5启动，配合振动装置8去毛刺介质从下部流出进行去毛刺处理，然后利用喷切削液对去毛刺后的零件进行清洗，同时去毛刺介质经过磨料输送装置6运送至提升机3处，由提升机3将介质输送至磨料流量控制装置4，实现一次去毛刺循环加工。本发明适用于有盲孔和大毛刺的零件的去毛刺，加工效果好，特别适用于经过机加工或成型工艺之后的零件内表面的去毛刺，应用范围广泛。
本设备将需要去毛刺的零件以(通常频率高达50Hz，幅度1～2mm的参数)进行高强度振动，然后使大量的介质(通常是表面强化处理的钢球或其他带有楞或尖角的物体)通过零件内部或表面。在这个过程中，由零件振动引起的介质以足够大的加速度碰撞加工件的内壁和表面，从而通过大量的碰撞达到零件内表面去毛刺和光整的要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，包括机壳(1)、床身(2)、提升机(3)、磨料流量控制装置(4)、激振电机组、磨料输送装置(6)、夹具安装板(7)、振动装置(8)、工作板(9)、侧壁弹簧(10)以及底部弹簧(11)，其特征在于：所述机壳(1)设置于床身(2)顶部，所述提升机(3)呈滑梯状设置于机壳(1)后部一侧，所述提升机(3)底端设置于磨料输送装置(6)一侧，所述磨料流量控制装置(4)设置于工作板(9)顶部，所述激振电机组设置于工作板(9)后部，所述磨料输送装置(6)滑动设置于床身(2)内，所述夹具安装板(7)设置于机壳(1)后部，所述振动装置(8)通过侧壁弹簧(10)设置于工作板(9)前部，所述工作板(9)设置于床身(2)顶部，所述底部弹簧(11)设置于振动装置(8)底部。
2.根据权利要求1所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述激励电机组直接连接工作板(9)。
3.根据权利要求2所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述激振电机组设置一个或者多个激振电机(5)。
4.根据权利要求1所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述工作板(9)设置有两组垂直固定板与一组水平固定板，所述两组垂直固定板分别安装于床身(2)上，所述水平固定板安装于两组垂直固定板上，所述工作板(9)尺寸为685x736mm～900x 1750mm。
5.根据权利要求1所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述侧壁弹簧(10)设置有两组。
6.根据权利要求5所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述侧壁弹簧(10)的一弹簧组可以设置于振动装置(8)的侧壁上。
7.根据权利要求5所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述侧壁弹簧(10)的另外弹簧组设置于工作板(9)的垂直固定板上；所述另外弹簧组不少于一个弹簧。
8.根据权利要求1所述的一种瀑布式多维度振动壳体零件加工表面处理设备，其特征在于：所述底部弹簧(11)设置有一组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114800240A (zh) * 2021-06-17 2022-07-29 上海普偌迈机电制造有限公司 一种基于ai智能控制的复杂零部件去毛刺研磨设备
CN115056066A (zh) * 2022-04-11 2022-09-16 格莱思顿电气(江苏)有限公司 一种基于防松动的配电开关控制生产夹持装置

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