CN111136511A - 磁性复合流体与气囊复合抛光装置 - Google Patents

磁性复合流体与气囊复合抛光装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置，气囊抛光头通过气囊固定架固定，并套接在工件外面，气囊连接盘外侧固定连接定制空心轴；工件的右侧与工件固定支座连接，左侧与左密封盖密封连接，工件内孔中穿接实心轴，实心轴右端穿出工件并经过右密封盖后连接移动固定支座及导轨；实心轴左端穿出工件后经定制空心轴与空心轴支座连接，实心轴的左端与轴端支座连接；实心轴和定制空心轴连接锥齿轮系传动装置；实心轴四周设有永磁体磁环；锥齿轮系传动装置的伺服电机带动大锥齿轮转动，大锥齿轮通过左端的小锥齿轮带动实心轴同步转动，使永磁体磁环获得同向的旋转；右端的小锥齿轮带动定制空心轴实现及气囊抛光头反向旋转，对工件的内外表面同时进行抛光。

Description

磁性复合流体与气囊复合抛光装置
技术领域
本发明涉及一种磁性复合流体抛光装置，尤其涉及一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，人们对于精密零件更高的加工精度以及更好的表面质量提出了迫切需求。人们为此创新了很多新的加工方法，例如磁性复合流体抛光技术，气囊抛光技术，离子束抛光技术等等。磁性复合流体抛光是一种新型的超精密抛光技术，利用磁性复合流体的液态性质，该技术在不规则、管孔等条件下有着很好的抛光适用性。而气囊抛光由于抛光头与工件的吻合性好、去除率高等特点同样适合曲面的超精密加工。因此，需要将两者的优点加以结合创新性的提出一种同时抛光管道内外表面的装置，可极大提高加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其可以同时实现管内外表面高效光整。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置，具有一个用于抛光工件内壁的磁性复合流体抛光装置和一个用于抛光工件外壁的气囊抛光装置，所述气囊抛光装置的气囊抛光头通过气囊固定架固定，并套接在工件外面，所述气囊抛光头的左侧通过螺纹杆连接气囊连接盘，螺纹杆左侧固连有调整齿轮，通过旋转螺纹杆上固连的调整齿轮实现气囊抛光头的左右方向移动；所述气囊连接盘外侧固定连接定制空心轴；所述工件的右侧与工件固定支座连接，左侧与左密封盖密封连接，所述工件内孔中穿接所述磁性复合流体抛光装置的实心轴，所述实心轴右端穿出工件并经过右密封盖后连接移动固定支座，移动固定支座下端与导轨连接；所述实心轴左端穿出工件后经定制空心轴与空心轴支座连接，实心轴的右轴端与轴端支座连接；位于所述空心轴支座与轴端支座之间的实心轴和定制空心轴连接锥齿轮系传动装置；所述实心轴四周设有永磁体磁环；所述锥齿轮系传动装置由伺服电机、大锥齿轮、一对小锥齿轮组成，两个小锥齿轮分别与定制空心轴和实心轴固定连接，所述伺服电机通过大锥齿轮传动连接两个小锥齿轮，由伺服电机带动大锥齿轮转动，大锥齿轮通过左端的小锥齿轮带动实心轴同步转动，使永磁体磁环获得同向的旋转；右端的小锥齿轮带动定制空心轴实现相反方向旋转，使气囊抛光头相对实心轴反向旋转，对工件的内外表面同时进行抛光。
进一步，所述气囊抛光头呈向内侧拱起的轮圈状，轮圈状最外层覆盖抛光布，内层为拱起的加强层；抛光前，所述气囊抛光头内充气，使气囊抛光头内圈气囊膨胀以适应管道状工件外壁的形状，使管道状工件的外壁获得更好的抛光效果；同可以适应不同尺寸规格的管道状工件。
进一步，所述气囊抛光头左侧内设有一个螺纹通孔和三个通孔，三个通孔连接三根滑动杆起到辅助支撑作用。
进一步，所述右密封盖呈圆柱状，顶端加工有一字型输液孔，其与工件连接位置处固连有毡圈，且右端面固连在移动固定支座左侧位置。
进一步，所述实心轴右端与移动固定支座左端固定连接。
进一步，所述永磁体磁环材料为钕铁硼永磁铁，并呈圆环状，固连在实心轴中心抛光加工位置。
进一步，所述左密封盖呈圆柱状，在靠近工件连接位置处固连有毡圈，所述左密封盖顶端加工有L型出液孔；内部与所述深沟球轴承外圈固连，深沟球轴承内圈与实心轴靠近气囊连接盘右侧过盈配合连接；
进一步，所述移动固定支座左端与右密封盖固定连接，下端面可在导轨上滑动，并沿导轨进行水平方向移动，以满足不同长度待加工工件的需求。
进一步，所述气囊连接盘的左端面上固定连接有三片风扇叶片，三片风扇叶片呈中心对称分布在气囊连接盘的左端面上，风扇叶片的高度低于调整齿轮，用于防止产生干涉，风扇叶片与气囊连接盘同步转动辅助传动系统散热。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，创新性的结合了磁性复合流体抛光与气囊抛光的特点，实现同时对不同长度管状工件内外表面进行高精度抛光的目的，结构相对简单，提高了抛光的效率。
附图说明
图1为本发明的磁性复合流体与气囊复合抛光装置装配图；
图2为本发明的磁性复合流体与气囊复合抛光装置主剖视图；
图3为图2中A处的锥齿轮系传动装置局部放大图；
图4为图2中B处的左端密封装置局部放大图；
图5为图2中C处的右端密封装置局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
如图1至图5，一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置，包括导轨1、移动固定支座2、双列深沟球轴承3、右密封盖4、工件固定支座5、气囊固定架6、气囊抛光头7、螺纹杆8、调整齿轮9、六角螺母10、空心轴支座11、实心轴12、轴端支座13、毡圈14、永磁体磁环15、大锥齿轮16、定制空心轴17、一号小锥齿轮18、二号小锥齿轮19、锥齿轮固定架20、联轴器21、左密封盖22、深沟球轴承23、风扇叶片24、伺服电机25、气囊连接盘26、滑动杆27。
如图1至图3所示，工件的右侧与工件固定支座5连接，左侧与左密封盖22密封连接，工件中穿接有实心轴12，实心轴12右端穿出工件后经右密封盖4连接移动固定支座2，移动固定支座2下面与导轨1滑动连接；实心轴12左端穿出工件后经定制空心轴17与空心轴支座11连接，实心轴12的左轴端与轴端支座13连接。位于空心轴支座11与轴端支座13之间的实心轴12和定制空心轴17连接锥齿轮系传动装置。气囊抛光头7由气囊固定架6固定，并套接在工件外面，用于抛光工件的管外壁。加工前移动右密封盖4与待抛光工件连接，通过左、右密封盖22，4使加工区域形成封闭空间，防止磁性复合流体在加工过程中溅出，实心轴12四周设有永磁体磁环15，磁性复合流体在永磁体磁环15的磁场作用下，成为具有粘塑性的Bingham介质，从而实现对工件内壁的抛光，右密封盖4与工件连接处设有毡圈14，移动固定支座2两端分别于右密封盖4和导轨1连接，通过移动固定支座2在导轨1上沿水平方向移动，以满足不同长度待加工工件的需求。
气囊固定架6呈圆环形，相同两个固定架分别固定在气囊抛光头左右两侧面；气囊抛光头7呈向内侧拱起的轮圈状，抛光部分最外层覆盖抛光布，内层为拱起的加强层。气囊抛光头7侧面设有一个螺纹通孔和三个通孔。定制空心轴17呈管状其右端固连有气囊连接盘，气囊连接盘与气囊抛光头通过螺纹杆连接，螺纹杆左侧固连有调整齿轮，螺纹杆顶端安装六角螺母；通过旋转螺纹杆8上固连的调整齿轮9实现气囊抛光头7的左右方向移动，三个通孔连接三根滑动杆27起到辅助支撑作用。抛光前气囊将进行充气，气囊抛光头7内圈气囊膨胀以适应管道外壁的形状，气囊的形状对于加工曲面有着非常良好的适应性，使得管道外壁获得更好的抛光效果；同时还可以适应不同尺寸规格的管道，提高抛光加工效率。
锥齿轮系传动装置将提供气囊抛光头和磁环同时相对工件反向旋转，锥齿轮系传动装置由伺服电机25、大锥齿轮26、一号小锥齿轮18、二号小锥齿轮19组成，一号小锥齿轮18、二号小锥齿轮19分别与定制空心轴17和实心轴12固定连接，伺服电机25通过大锥齿轮26连接一号小锥齿轮18、二号小锥齿轮19。由伺服电机25带动大锥齿轮26转动，大锥齿轮26左端二号小锥齿轮19带动实心轴12同步转动，永磁体磁环15因此获得同向的旋转；此时，一号小锥齿轮18将带动定制空心轴17实现相反方向旋转，空心轴带动气囊抛光头7相对实心轴12反向旋转，工件保持静止，管道内外表面因此同时获得良好的抛光效果。
如图4和图5所示，磁性复合流体密封装置分为左右两部分，左密封盖22内部固连在深沟球轴承23外圈，深沟球轴承23内圈与实心轴12靠近气囊连接盘26右侧过盈配合，左密封盖22呈圆柱状，于靠近工件连接位置固连有毡圈14；深沟球轴承23保证了密封装置外圈随工件管道静止，内圈随实心轴转动。左密封盖22顶端加工有L型出液孔，用于输出磁性复合流体，L型通道可以有效抑制抛光液外泄；右密封盖4呈圆柱状，顶端加工有一字型输液孔，用来连接磁性复合流体输入设备，与出液口配合可以实现加工过程中管道内部磁性复合流体的循环。
实心轴12右端与移动固定支座2通过双列深沟球轴承连接；永磁体磁环15的材料为钕铁硼永磁铁呈圆环状，固连在实心轴中心抛光加工位置。
定制空心轴17套在实心轴外，定制空心轴17左端与锥齿轮系中的一号小锥齿轮18铆接，一号小锥齿轮18与气囊连接盘之间的定制空心轴17段由空心轴支座11通过双列深沟球轴承支撑；实心轴12与锥齿轮系中的二号小锥齿轮19过盈配合固定；大锥齿轮26分别与两个小锥齿轮啮合，锥齿轮固定架分别固连在小锥齿轮两端，大锥齿轮26与伺服电机25通过联轴器连接。气囊连接盘左端面上固连有风扇叶片，该风扇叶片共有3片呈中心对称分布在气囊连接盘左端面上，叶片高度低于调整齿轮，防止产生干涉，风扇与气囊连接盘同步转动辅助传动系统散热。
移动固定支座2通过销接固定在导轨1上，导轨1通过螺栓固定在实验台平面上。此外，工件支座5通过螺栓固定在实验台平面上。
上述仅为本发明的优选实例，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等改动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磁性复合流体与气囊复合抛光装置，具有一个用于抛光工件内壁的磁性复合流体抛光装置和一个用于抛光工件外壁的气囊抛光装置，其特征在于：所述气囊抛光装置的气囊抛光头通过气囊固定架固定，并套接在工件外面，所述气囊抛光头的左侧通过螺纹杆连接气囊连接盘，螺纹杆左侧固连有调整齿轮，通过旋转螺纹杆上固连的调整齿轮实现气囊抛光头的左右方向移动；所述气囊连接盘外侧固定连接定制空心轴；所述工件的右侧与工件固定支座连接，左侧与左密封盖密封连接，所述工件内孔中穿接所述磁性复合流体抛光装置的实心轴，所述实心轴右端穿出工件并经过右密封盖后连接移动固定支座，移动固定支座下端与导轨连接；所述实心轴左端穿出工件后经定制空心轴与空心轴支座连接，实心轴的左端与轴端支座连接；位于所述空心轴支座与轴端支座之间的实心轴和定制空心轴连接锥齿轮系传动装置；所述实心轴四周设有永磁体磁环；所述锥齿轮系传动装置由伺服电机、大锥齿轮、一对小锥齿轮组成，两个小锥齿轮分别与定制空心轴和实心轴固定连接，所述伺服电机通过大锥齿轮传动连接两个小锥齿轮，由伺服电机带动大锥齿轮转动，大锥齿轮通过左端的小锥齿轮带动实心轴同步转动，使永磁体磁环获得同向的旋转；右端的小锥齿轮带动定制空心轴实现相反方向旋转，使气囊抛光头相对实心轴反向旋转，对工件的内外表面同时进行抛光。
2.根据权利要求1所述的磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述气囊抛光头呈向内侧拱起的轮圈状，轮圈状最外层覆盖抛光布，内层为拱起的加强层；抛光前，所述气囊抛光头内充气，使气囊抛光头内圈气囊膨胀以适应管道状工件外壁的形状，使管道状工件外壁获得更好的抛光效果；同时可以适应不同尺寸规格的管道状工件。
3.根据权利要求1所述的磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述气囊抛光头左侧内设有一个螺纹通孔和三个通孔，三个通孔连接三根滑动杆起到辅助支撑作用。
4.根据权利要求1所述的磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述右密封盖呈圆柱状，顶端加工有一字型输液孔，其与工件连接位置处固连有毡圈，且右端面固连在移动固定支座左侧位置。
5.根据权利要求1所述的磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述实心轴右端与移动固定支座左端固定连接。
6.根据权利要求1所述的磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述永磁体磁环材料为钕铁硼永磁铁，并呈圆环状，固连在实心轴中心抛光加工位置。
7.根据权利要求1所述磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述左密封盖呈圆柱状，在靠近工件连接位置处固连有毡圈，所述左密封盖顶端加工有L型出液孔；内部与所述深沟球轴承外圈固连，深沟球轴承内圈与实心轴靠近气囊连接盘右侧过盈配合连接。
8.根据权利要求1所述磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述移动固定支座左端与右密封盖固定连接，下端面可在导轨上滑动，并沿导轨进行水平方向移动，以满足不同长度待加工工件的需求。
9.根据权利要求1所述磁性复合流体与气囊复合抛光装置，其特征在于：所述气囊连接盘的左端面上固定连接有三片风扇叶片，三片风扇叶片呈中心对称分布在气囊连接盘的左端面上，风扇叶片的高度低于调整齿轮，用于防止产生干涉，风扇叶片与气囊连接盘同步转动辅助传动系统散热。
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