CN112405364A

CN112405364A - 一种非直线管磨粒流精密抛光设备

Info

Publication number: CN112405364A
Application number: CN202011421042.4A
Authority: CN
Inventors: 李俊烨; 李军; 倪国东; 丁红昌; 朱金宝; 刘建河; 赵伟宏; 蔡洪彬
Original assignee: Chongqing Research Institute Of Changchun University Of Technology; Changchun University of Science and Technology
Current assignee: Chongqing Research Institute Of Changchun University Of Technology; Changchun University of Science and Technology
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-02-26

Abstract

一种非直线管磨粒流精密抛光设备，是由气压缸、按钮开关、支撑框架、法兰、磨料缸、管道组合结构、工作台、手动阀、压力表、共轨管、伺服电机阀、和夹具组成的，其特征在于：支撑框架安装在工作台上，气压缸安装在支撑框架上，按钮开关安装在支撑框架上，磨料缸安装在工作台上，法兰一安装在推杆上，管道组合结构一端安装在磨料缸筒上，另一端安装在磨料缸盖上，共轨管安装在管道组合结构上，夹具结构安装在工作台上，夹具结构夹持管道组合结构和共轨管。该发明很好地克服了当前磨粒流精密加工单向流动造成的费时费力问题，利用气缸的伸缩，挤压磨粒流在管道内循环流动，从而对工件的进行循环抛光加工，大大提高了加工效率。

Description

一种非直线管磨粒流精密抛光设备

技术领域

本发明涉及磨粒流加工技术领域，具体为一种非直线管磨粒流精密抛光设备。

背景技术

非直线管被广泛应用于航空航天,汽车及军工领域,其表面质量直接影响整个部件或机器的使用性能.由于非直线管内部型腔尺寸小且结构复杂,传统加工工艺很难实现对其光整加工,大量的研究证明磨粒流加工(AFM)技术能够很好的改善非直线管零件内部型腔的表面质量.本发明以非直线管——共轨管为研究对象,开展非直线管磨粒流精密抛光设备研究。共轨管是发动机供油系统的重要组成部件，直接影响整个系统的性能。共轨管具有高硬度、低表面粗糙度、在油口交叉部分有倒圆角、管道内部无毛刺且表面光滑的特点。根据企业提供的数据，共轨管交叉孔处的毛刺一般高为0.5-1mm、毛刺厚度为0.05-0.1mm。利用传统的加工方法来实现对共轨管交叉孔处的去毛刺及倒圆角是极其困难的，磨粒流加工技术出现为解决这一问题提供了有效的途径。

磨粒流抛光研磨和一般切削加工最大的不同，是研磨颗粒形状大小及在抛光液中的排列方式呈现随机分布，单颗磨粒和工件接触的方式也是随机的。若把单颗磨粒看作是一把小刀具，则刀具切削部分的前角有可能是正前角、零前角或负前角，其他切削部分的角度也随机分布。磨粒流抛光过程中，抛光液中的磨粒在挤压压力与流速的作用下与工件表面相互作用。切削作用随磨粒流抛光压力大小而产生，若压力过小磨粒只和工件接触，工件只会产生弹性变形不能被去除。若磨粒以更大的力和刀具前角作用于工件表面，使工件凸起部分达到材料断裂极限，就会把工件微凸起部分去除，形成切屑被抛光液带走，有效改善工件表面质量。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种非直线管磨粒流精密抛光设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种非直线管磨粒流精密抛光的设备，是由气压缸、按钮开关、支撑框架、法兰、磨料缸、管道组合结构、工作台、手动阀、压力表、共轨管、伺服电机阀、和夹具组成的，其特征在于：支撑框架安装在工作台上，压缸安装在支撑框架上，按钮开关安装在支撑框架上，磨料缸安装在工作台上，所述磨料缸由磨料缸盖、磨料缸筒、推杆、活塞头一、法兰一以及螺栓组成的，法兰一安装在推杆上，活塞头一安装在推杆上，推杆安装在磨料缸中间，管道组合结构一端安装在磨料缸筒上，另一端安装在磨料缸盖上，共轨管安装在管道组合结构上，夹具安装在工作台上，夹具夹持管道组合结构和共轨管。

进一步，作为优选，所述的支撑框架是由左右支撑方轴、支撑横梁、对准器组成的，其中支撑横梁位于左右支撑方轴的上部，对准器在左右支撑方轴中间。

进一步，作为优选，所述的管道组合结构是由弯管一、弯管二、弯管三、弯管四、弯管五、直管一、直管二、手动水阀、压力表、伺服电机阀和螺栓组成的，其中，弯管一与磨料缸筒通过螺栓连接，弯管二与磨料缸盖上管道连接，弯管三与直管一通过螺栓连接，弯管四与共轨管通过螺栓连接，弯管五一端与直管三通过螺栓连接，一端与共轨管连接，直管一安装在弯管一和弯管三中间，直管二一端与弯管一通过螺栓连接，手动水阀分别安装在弯管一、直管一、弯管二上，压力表分别安装在弯管一、弯管二、直管一、直管二和直管三上，所述伺服电机阀是由伺服电机和通断阀组成的，其中伺服电机安装在通断阀上面，伺服电机阀分别安装在直管二和直管三上。

进一步，作为优选，所述的气压缸是由活塞头二、活塞杆、气压缸筒和锁紧螺母组成的，其中，活塞头二安装在活塞杆上，气压缸有杆腔方向向下，气压缸通过锁紧螺母安装在支撑框架的支撑横梁上。

进一步，作为优选，所述的夹具是由底座、压杆、圆柱销一、圆柱销二、气缸和固定钉组成的，其中底座通过固定钉与工作台相连，压杆通过圆柱销安装在底座上，底座气缸安装位置有凹槽结构，气缸下端通过凹槽结构与底座相连，气缸上端通过圆柱销二与压杆相连。

该发明的有益之处是：

该设备很好地克服了当前磨粒流精密加工单向流动造成的费时费力问题，将管道的两端集于同一个磨料缸上，利用气缸的伸缩，挤压磨粒流在管道内循环流动，从而对工件的进行循环抛光加工，气缸一次伸缩对工件完成了两次抛光，大大提高了加工效率。

通过触片对按钮开关的动作，可以控制伺服电机阀的开启和关闭，大大提高了自动化，形成有序的控制系统，节约了人力和物力。

该设备夹具统一利用气缸的伸缩控制开口大小，实现了一个夹具可以夹持不同外径的管道，提高了该设备的自动化以及工作效率。

附图说明

图1为非直线管磨粒流精密抛光设备的整体结构示意图

图2为非直线管磨粒流精密抛光设备的俯视图

图3为管道组合结构示意图

图4为支撑框架结构示意图

图5为磨料缸剖视图

图6为缸盖示意图

图7为共轨管示意图

图8为夹具示意图

图中：1—气压缸；2—按钮开关；201—按钮；202—触片；3—支撑框架；301—支撑方轴；302—对准器；303—支撑横梁；4—法兰；5—磨料缸；501—缸盖；502—推杆；503—磨料缸流道；504—磨料缸筒；505—锁紧螺母；506—活塞头一；6—管道组合结构；601—弯管一；602—直管一；603—弯管三；604—直管二；605—弯管五；606—弯管四；607—直管三；608—弯管二；7—工作台；8—手动阀：9—压力表；10—共轨管；1001—共轨管出口；1002—通孔；11—伺服电机阀；12—夹具；1201—底座；1202—压杆；1203—圆柱销一；1204—圆柱销二；1205—小型气缸；1206—固定钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。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其他实施例，都属于本发明的保护范围。

请阅读附图1—附图8,本发明提供一种技术方案：一种非直线管磨粒流精密抛光设备，是由气压缸1、按钮开关2、支撑框架3、法兰4、磨料缸5、管道组合结构6、工作台7、手动阀8、压力表9、共轨管10、伺服电机阀11、和夹具12组成的，其特征在于：支撑框架3安装在工作台7上，气压缸1安装在支撑框架3上，按钮开关2安装在支撑框架3上，磨料缸5安装在工作台7上，所述磨料缸5是由磨料缸盖501、推杆502、磨料缸筒504、锁紧螺母505、活塞头一506、以及螺栓组成的，活塞头一506安装在推杆502上，推杆502安装在磨料缸5中间，管道组合结构一端601安装在磨料缸筒503上，另一端608安装在磨料缸盖50102上，共轨管10安装在管道组合结构6上，夹具12安装在工作台7上，夹具12夹持管道组合结构6和共轨管10。

所述的支撑框架是由左右支撑方轴301、对准器302、支撑横梁303组成的，其中支撑横梁303位于左右支撑方轴301的上部，对准器302在左右支撑方轴301中间。

其中，弯管一601与磨料缸筒504通过螺栓连接，弯管二608与磨料缸盖上管道50102连接，弯管三603与直管一602通过螺栓连接，弯管四606与共轨管10通过螺栓连接，弯管五605一端与直管三607通过螺栓连接，一端与共轨管10连接，直管一602安装在弯管一601和弯管三603中间，直管二604与弯管一601通过螺栓连接，手动水阀8分别安装在弯管一601、直管一602、弯管二608上，压力表9分别安装在弯管一601、弯管二608、直管一602、直管二604和直管三607上，所述伺服电机阀11是由伺服电机1101和通断阀1102组成的，其中伺服电机1101安装在通断阀1102上面，伺服电机阀11分别安装在直管二604和直管三607上。

所述的夹具是由底座1201、压杆1202圆柱销一1203、圆柱销二1204、小型气缸1205和固定钉1206组成的，其中底座1201通过固定钉1206与工作台7相连，压杆1202通过圆柱销一1203安装在底座1201上，小型气缸1205安装在底座1201上，小型气缸1205下端通过凹槽结构与底座相连，小型气缸1205上端通过圆柱销二1204与压杆1202相连。

该装置在工作时，根据共轨管的实际大小，将共轨管与多个管道连接在一起，组成管道组合结构6(附图3)，将管道组合结构6通过螺栓连接安装在磨料缸5上，接通电源，气压缸1开始工作，气缸控制磨料缸推杆的下降与上升，通过触碰按钮开关2控制伺服电机阀11的开闭，使得磨粒流在共轨管10内循环流动，完成抛光工作。

初始状态，气缸活塞杆处于回缩状态，按钮开关中的触片按下上按钮，按钮开关发出信号，使得伺服电机阀一1101关闭，伺服电机阀1102打开，各手动阀处于常开状态，气缸活塞杆下降带动磨料缸推杆502向下将磨料从磨料缸筒503中挤出，磨粒流流经601—602—603—10—605和606—608—5上腔，完成一次磨粒流抛光。

当磨料缸中的推杆502到达磨料缸筒底时，按钮开关中的触片按下下按钮，按钮开关发出信号，使得伺服电机阀一1101开启，伺服电机阀1102关闭，气缸活塞杆上升带动磨料缸推杆502向上将磨料从磨料缸盖出口50102中挤出，磨粒流流经608—606—10和605；10—603—602—601；605—607—601；601—5下腔，完成一次磨粒流抛光。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种非直线管磨粒流精密抛光设备，是由气压缸、按钮开关、支撑框架、法兰、磨料缸、管道组合结构、工作台、手动阀、压力表、共轨管、伺服电机阀、和夹具组成的，其特征在于：支撑框架安装在工作台上，气压缸安装在支撑框架上，按钮开关安装在支撑框架上，磨料缸安装在工作台上，所述磨料缸由磨料缸盖、磨料缸筒、推杆、活塞头一、法兰一以及螺栓组成的，法兰一安装在推杆上，活塞头一安装在推杆上，推杆安装在磨料缸中间，管道组合结构一端安装在磨料缸筒上，另一端安装在磨料缸盖上，共轨管安装在管道组合结构上，夹具结构安装在工作台上，夹具结构夹持管道组合结构和共轨管。

2.如权利要求1所述的一种非直线管磨粒流精密抛光设备，其特征在于：所述的支撑框架是由左右支撑方轴、支撑横梁、对准器组成的，其中支撑横梁位于左右支撑方轴的上部，对准器在左右支撑方轴中间。

3.如权利要求1所述的一种非直线管磨粒流精密抛光设备，其特征在于：所述的管道组合结构是由弯管一、弯管二、弯管三、弯管四、弯管五、直管一、直管二、直管三、手动水阀、压力表、伺服电机阀和螺栓组成的，其中，弯管一与磨料缸筒通过螺栓连接，弯管二与磨料缸盖上管道连接，弯管三与直管一通过螺栓连接，弯管四与共轨管通过螺栓连接，弯管五一端与直管三通过螺栓连接，一端与共轨管连接，直管一安装在弯管一和弯管三中间，直管二一端与弯管一通过螺栓连接，手动水阀分别安装在弯管一、直管一、弯管二上，压力表分别安装在弯管一、弯管二、直管一、直管二和直管三上，所述伺服电机阀是由伺服电机和通断阀组成的，其中伺服电机安装在通断阀上面，伺服电机阀分别安装在直管二和直管三上。

4.如权利要求1所述的一种非直线管磨粒流精密抛光设备，其特征在于：所述的气压缸是由活塞头二、活塞杆、气压缸筒和锁紧螺母组成的，其中，活塞头二安装在活塞杆上，气压缸有杆腔方向向下，气压缸通过锁紧螺母安装在支撑框架的支撑横梁上。

5.如权利要求1所述的一种非直线管磨粒流精密抛光设备，其特征在于：所述的夹具是由底座、压杆、圆柱销一、圆柱销二、小型气缸和固定钉组成的，其中底座通过固定钉与工作台相连，压杆通过圆柱销安装在底座上，底座气小型缸安装位置有凹槽结构，小型气缸下端通过凹槽结构与底座相连，小型气缸上端通过圆柱销二与压杆相连。