CN113211323A - 一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工艺方法 - Google Patents
一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113211323A CN113211323A CN202110247349.5A CN202110247349A CN113211323A CN 113211323 A CN113211323 A CN 113211323A CN 202110247349 A CN202110247349 A CN 202110247349A CN 113211323 A CN113211323 A CN 113211323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutter
- polishing
- abrasive particle
- tool
- flexible abrasive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 147
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 132
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 14
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 17
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
- B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
- B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
- B24C7/0053—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
- B24C7/0061—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier of feed pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
- B24C9/006—Treatment of used abrasive material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工艺方法,涉及机床刀具抛光领域,包括喷砂机和抛光桶组件,喷砂机的舱体内设置有抛光桶组件,喷砂机的顶部设置有喷枪,抛光桶组件包括支架、阶梯轴、钻夹头和刀具,支架的顶部和底部分别固定有上支撑板和下支撑板,阶梯轴通过轴承与下支撑板转动连接,阶梯轴的顶部固定连接有钻夹头,刀具竖直安装在钻夹头上,上支撑板上可拆卸的穿设有磨粒导流套,刀具伸入磨粒导流套内,喷枪位于磨粒导流套的上方并伸入至磨粒导流套内,磨粒导流套与刀具同轴线设置。通过约束磨粒流动轨迹和刀具的旋转运动,增加柔性磨粒与刀具表面的接触时间,提高了加工效率和抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及机床刀具抛光领域,具体为一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工艺方法。
背景技术
刃口处理技术被称为刀具材料、刀具结构、刀具涂层技术之外,影响刀具性能和寿命的 第四因素。刃口处理(ESC,Edge and Surface Conditioning)工艺是对切削刃进行强化、 并对切削刃区(包括前后、刀面)表面进行光滑处理处理的综合工艺方法,通过ESC工艺处 理,可以增强刀具刃口强度,去除微崩口,获得光滑、均匀的刃口形貌,改善表面应力状态, 降低表面粗糙度值,提高刀具耐用度。
刀具刃口处理方法很多,但目前用于工业生产的方法是磨料毛刷法、立式旋转法(也称 拖拽式)、微磨料喷砂法和磁粉钝化法,其中磨料毛刷法钝化刀片、立式旋转法钝化回转类硬 质合金刀具效果较好,微磨料喷砂钝化技术主要用于硬质合金刀具刀片涂层前处理。存在的 具体问题还包括:毛刷法钝化回转刀具会产生刃口半径不均匀的缺陷,钝化质量不够稳定; 立式旋转法也存在刃口半径沿轴向不均匀现象,而且对超硬刀具的抛光作用有限,刀具表面 抛光不均匀;微磨料干湿式喷砂(包括磨料水射流)会对超硬材料刀具表面产生刻蚀,降低 表面光滑度;磁粉法钝化不了轮廓刀,对刀具外径尺寸改变大,价格高,因此,没有能兼顾 硬质合金和超硬材料回转刀具、集钝化与抛光一体且质量均匀稳定的技术;同时铣刀、钻头 等杆状刀具是具有螺旋沟槽的多齿回转体,因此,磨粒的喷射压力、刀具与孔壁的缝隙距离、 刀具的加工时间和刀具的旋转速度对刀具的抛光效果影响较大,而现有抛光装置不能得到合 适的磨粒喷射压力、刀具与孔壁的缝隙距离、刀具的加工时间和刀具的旋转速度,导致现有 的抛光装置的抛光效果较差,影响刀具的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工 艺方法,通过约束磨粒流动轨迹和刀具的旋转运动,增加柔性磨粒与刀具表面的接触时间, 提高了加工效率和抛光效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法, 约束刀具的旋转运动:刀具转动连接在喷砂机内,刀具竖直设置且刀刃朝上;
抛光刀具的选用:抛光刀具采用柔性磨粒;
约束柔性磨粒的喷射压力;
约束柔性磨粒的流动轨迹:磨粒导流套竖直套设在刀具上,柔性磨粒自磨粒导流套的上 方流入对刀具进行抛光;
进行刀具抛光作业。
进一步地,刀具抛光作业包括以下步骤:
S1、实验测得最佳抛光参数组;
磨粒导流套竖直套设在刀具上,通过更换不同直径大小的磨粒导流套改变磨粒导流套的 内壁与刀具之间的间隙,通过变频电机改变刀具的旋转速度,通过空压机改变柔性磨粒的喷 射压力,实验不同抛光时间对刀具后刀面粗糙度的影响,四个抛光参数采用不同的数值组合 进行实验,实验得到相应的刀具后刀面粗糙度,刀具后刀面粗糙度最小的抛光参数组即为最 佳抛光参数组;
S2、设定最佳抛光参数组;
更换磨粒导流套,使磨粒导流套的内壁与刀具之间的间隙参数为最佳抛光间隙,调节变 频电机,使刀具转速参数为最佳抛光转速,调节空压机,使柔性磨粒的喷射压力为最佳抛光 喷射压力,使柔性磨粒从所述磨粒导流套的顶部进入对刀具进行抛光,设定刀具的最佳抛光 时间;
S3、刀具抛光;
使用最佳抛光参数组对同一型号的刀具进行抛光。
进一步地,所述最佳抛光间隙范围为0.4~0.6mm。
进一步地,所述刀具的最佳抛光转速范围为60~80rad/min。
进一步地,所述柔性磨粒的最佳喷射压力范围为1~1.5MPa。
进一步地,所述刀具的最佳抛光时间范围为25~40min。
一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,包括喷砂机和抛光桶组件,所述喷砂机的舱体内 设置有所述抛光桶组件,所述喷砂机的顶部设置有喷枪;
所述抛光桶组件包括支架、阶梯轴、钻夹头和刀具,所述支架的顶部和底部分别固定有 上支撑板和下支撑板,所述阶梯轴通过轴承与所述下支撑板转动连接,所述阶梯轴的顶部固 定连接有所述钻夹头,所述刀具竖直安装在所述钻夹头上,所述上支撑板上可拆卸的穿设有 磨粒导流套,所述刀具伸入所述磨粒导流套内,所述喷枪位于所述磨粒导流套的上方并伸入 至所述磨粒导流套内,所述磨粒导流套与所述刀具同轴线设置。
进一步地,还包括磨粒箱和空压机,所述空压机的输出端通过管道与所述磨粒箱的输入 端连接,所述磨粒箱的输出端通过压缩空气管与所述喷枪连通。
进一步地,所述喷砂机的底部设置有储料斗,所述储料斗的底部通过磨料循环管与所述 磨粒箱连通,所述下支撑板上开设有多个与所述储料斗相通的排料孔,所述下支撑板的底部 设置有变频电机,所述变频电机的输出轴与所述阶梯轴连接。
本发明的有益效果是:
1、一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,通过磨粒导流套约束柔性磨粒的流动轨迹, 增加了磨粒与刀具表面的接触时间,同时将刀具竖直设置,通过刀具的旋转使刀具的刀刃能 充分的与柔性磨粒相接触,提高了加工效率,提高了抛光效果。
2、刀具与磨粒导流套内壁之间的间隙为0.6mm,刀具7的旋转速度为60rad/min,柔性 磨粒的喷射压力为1.5MPa,刀具7的抛光时间为30min,设定对刀具抛光影响最大的四个参 数的数值,此四个参数的组合得到刀具后刀面表面粗糙度最小,从而得到最佳的抛光效果。
3、一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,通过变频电机可改变刀具的旋转速度,实验不 同刀具转速下刀具的抛光效果,磨粒导流套与上支撑板可拆卸连接,可更换不同直径大小的 磨粒导流套以改变磨粒导流套内壁与刀具之间的间隙,实验不同间隙下刀具的抛光效果,通 过空压机以改变柔性磨粒的喷射压力,实验柔性磨粒在不同喷射压力下刀具的抛光效果,从 而得到最佳的参数组合,最后设定参数组进行后续刀具的抛光,本抛光装置及实验与抛光于 一体,提高了刀具的抛光效率,减少了实验设备的投入,降低了成本。
附图说明
图1为本发明中缝隙距离与刀具后刀面粗糙度的关系示意图;
图2本发明中刀具旋转速度与刀具后刀面粗糙度的关系示意图;
图3本发明中柔性磨粒喷射压力与刀具后刀面粗糙度的关系示意图;
图4本发明中抛光时间与刀具后刀面粗糙度的关系示意图;
图5本发明一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置的整体结构示意图;
图6本发明一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置中抛光桶组件的结构示意图;
图7本发明一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置中上支撑板的结构示意图;
图8图7中A处放大图;
图中,1-喷砂机,2-抛光桶组件,3-喷枪,4-支架,5-阶梯轴,6-钻夹头,7-刀具,8-上支 撑板,9-下支撑板,10-磨粒导流套,11-安装孔,12-伸缩杆,13-弧形夹持板,14-弹簧,15-储 料斗,16-排料孔,17-磨料循环管,18-磨粒箱,19-空压机,20-压缩空气管。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所 述。
一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,约束刀具7的旋转运动:刀具转动连接在喷 砂机1内,刀具7竖直设置且刀刃朝上;
抛光刀具的选用:抛光刀具采用柔性磨粒;
约束柔性磨粒的喷射压力;
约束柔性磨粒的流动轨迹:磨粒导流套10竖直套设在刀具7上,柔性磨粒自磨粒导流套 10的上方流入对刀具7进行抛光;
进行刀具抛光作业。
区别现有技术本发明设置了四个约束参数对刀具7进行抛光,一、约束刀具7的旋转运 动和旋转速度;二、约束抛光刀具的选用;三、约束柔性磨粒的喷射压力;四、约束柔性磨 粒的流动轨迹,增加了柔性磨粒与刀具7表面的接触时间,提高了加工效率,并解决了毛刷、 软布和毛毡等软抛光方法的不均匀问题。
刀具抛光作业包括以下步骤:
S1、实验测得最佳抛光参数组;
磨粒导流套10竖直套设在刀具7上,通过更换不同直径大小的磨粒导流套10改变磨粒 导流套10的内壁与刀具7之间的间隙,通过变频电机改变刀具7的旋转速度,通过空压机19 改变柔性磨粒的喷射压力,实验不同抛光时间对刀具后刀面粗糙度的影响,四个抛光参数采 用不同的数值组合进行实验,实验得到相应的刀具后刀面粗糙度,刀具后刀面粗糙度最小的 抛光参数组即为最佳抛光参数组;
S2、设定最佳抛光参数组;
更换磨粒导流套10,使磨粒导流套10的内壁与刀具7之间的间隙参数为最佳抛光间隙, 调节变频电机,使刀具7转速参数为最佳抛光转速,调节空压机19,使柔性磨粒的喷射压力 为最佳抛光喷射压力,使柔性磨粒从所述磨粒导流套10的顶部进入对刀具7进行抛光,设定 刀具7的最佳抛光时间;
S3、刀具抛光;
使用最佳抛光参数组对同一型号的刀具7进行抛光。
如图1至图8所示,抛光在对刀具7进行实验和抛光之前,需要先制备用于刀具7表面 抛光用的柔性磨粒,采用柔性的橡胶颗粒为基体,固定、支撑金刚石微粉作为抛光磨粒,形 成复合柔性颗粒,以一定的速度和压力在被加工件表面上划擦、翻滚和耕犁,对表面材料进 行微细去除,从而降低被加工表面的粗糙度。抛光过程中,金刚石微粉以喷射压力冲击表面 产生的冲击作用和剪切作用有着不同的影响,冲击作用引起脆性裂纹和材料的脆性断裂去除, 剪切作用引起材料的塑性变形和表面材料的微切削去除。脆性断裂会对材料造成亚表面损伤, 影响抛光质量。采用柔性磨粒射流抛光,垂直于表面的冲击动能被柔性橡胶基体吸收,可以 减少甚至避免破碎去除和亚表面损伤,提高抛光效果的同时避免对抛光表面造成损伤;本发 明通过磨粒导流套10约束柔性磨粒的流动轨迹,增加了磨粒与刀具7表面的接触时间,同时 将刀具7竖直设置,通过刀具7的旋转使刀具7的刀刃能充分的与柔性磨粒相接触,提高了 加工效率,提高了抛光效果。
四个约束参数结合抛光时间可得到四个对抛光影响最大的四个参数,即磨粒的喷射压力、 缝隙距离(即刀具表面与磨粒导流套10内壁的间隙距离)、加工时间和刀具的旋转速度,因 此,本发明通过抛光装置实验得到四个参数的最佳抛光组合,并通过抛光装置对后续刀具进 行抛光,提高了抛光效果与抛光效率,具体实验过程如下:
进一步地,刀具7与磨粒导流套10内壁之间的最佳抛光间隙范围为0.4~0.6mm。如图2 所示,通过实验得到刀具7与磨粒导流套10内壁之间的间隙与刀具后刀面粗糙度的关系,由 图1可知,当刀具7与磨粒导流套10的内壁距离逐渐增大时,刀具后刀面粗糙度值增大,原 因在于缝隙距离过大时,柔性磨粒对刀具7表面的刮擦作用减弱,但缝隙过小会影响磨料的 流动性,磨粒堵塞反而会影响抛光效果,因此最佳抛光间隙范围为0.4~0.6mm。
进一步地,刀具7的最佳转速范围为60~80rad/min。如图3所示,通过实验得到刀具7 的旋转速度与刀具后刀面粗糙度的关系,由图2可知,刀具7转速在60rad/min内,刀具后 刀面粗糙度随转速的增加而快速降低,转速继续增大时,粗糙度值下降不明显,因此最佳转 速范围为60~80rad/min。
进一步地,柔性磨粒的最佳喷射压力范围为1~1.5MPa。如图4所示,通过实验得到柔性 磨粒的喷射压力与刀具后刀面粗糙度的关系,由图3可知,柔性磨粒的喷射压力与刀具后刀 面粗糙度值近似呈线性关系,表明喷射压力越大抛光效果越好,原因在于压力大,磨粒流动 速度快携带的动能也大,但压力不能多大,喷射压力过大柔性磨粒会对刀具表面造成一定的 损伤,因此最佳喷射压力范围为1~1.5MPa。
进一步地,刀具7的最佳抛光时间范围为25~40min。如图5所示,通过实验得到抛光 时间与刀具后刀面粗糙度的关系,由图4可知,前15-20分钟内刀具后刀面粗糙度值下降较 快近似线性变化,20-30分钟下降变得缓慢,30min以后变化更小,即粗糙度值达到一定程度 后,抛光时间对粗糙度影响很小,这时应主要考虑抛光效率,减少抛光时间,因此最佳抛光 时间范围为25~40min。
通过四个参数不同数值的组合实验,得到最佳抛光组合进行刀具的抛光,通过实验结果 绘制如下表格:
表1正交试验因素水平表
表2刀R-FAJP正交试验数据表
综上所述,从正交试验结果数据可知,试验序号7为最佳抛光参数组合,最佳抛光参数 组合是喷射压力P=1.5MPa、抛光时间T=30min、刀具与磨粒导流套10内壁的距离G=0.4mm(约 为磨粒直径的1.2倍)和刀具旋转速度S=60rad/min。四项参数对刀具后刀面粗糙度的影响 程度大小的顺序为:喷射压力、刀具转速、加工时间和缝隙距离。
进一步地,橡胶颗粒与金刚石微粉的直径比为10:1,金刚石微粉与橡胶颗粒的质量比为 1:50。金刚石微粉粒度号为200#-270#,直径约33-54μm,柔性基体采用小颗粒橡胶,颗粒 的直径大小约为金刚石微粉的十倍(0.5mm)。将金刚石微粉和橡胶颗粒按质量比1:50混合, 配合适当转速的旋转挤压,用力搅拌均匀,将在旋转搅拌过程中,由于金刚石微粉有锋利的 棱角,很容易刺入柔性颗粒,使其镶嵌在柔性颗粒表面,从而使橡胶颗粒的表面镶嵌有多个 金刚石微粉,形成用于抛光刀具表面的切削刀,同时柔性磨粒吸收垂直于表面的冲击动能, 可以减少甚至避免破碎去除和亚表面损伤,提高抛光效果的同时避免对抛光表面造成损伤。
如图5至图8所示,一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,包括喷砂机1和抛光桶组件 2,喷砂机1的舱体内设置有抛光桶组件2,喷砂机1的顶部设置有喷枪3,抛光桶组件2包括支架4、阶梯轴5、钻夹头6和刀具7,支架4的顶部和底部分别固定有上支撑板8和下支 撑板9,阶梯轴5通过轴承与下支撑板9转动连接,阶梯轴5的顶部固定连接有钻夹头6,刀 具7竖直安装在钻夹头6上,上支撑板8上可拆卸的穿设有磨粒导流套10,刀具7伸入磨粒 导流套10内,喷枪3位于磨粒导流套10的上方并伸入至磨粒导流套10内,磨粒导流套10 与刀具7同轴线设置,还包括磨粒箱18和空压机19,空压机19的输出端通过管道与磨粒箱 18的输入端连接,磨粒箱18的输出端通过压缩空气管20与喷枪3连通,喷砂机1的底部设 置有储料斗15,储料斗15的底部通过磨料循环管17与磨粒箱18连通,下支撑板9上开设 有多个与储料斗15相通的排料孔16,下支撑板9的底部设置有变频电机,变频电机的输出 轴与阶梯轴5连接。在对刀具7进行抛光时,先进行抛光参数实验,得到最佳抛光效果的四 个参数组合,然后使用此参数组合对后续相同的刀具7进行抛光,当刀具7的型号改变时, 需重新进行参数实验,得到新的参数组合,再进行批量刀具7抛光;具体实验过程为:通过 变频电机可改变刀具7的旋转速度,实验不同刀具转速下刀具7的抛光效果,磨粒导流套10 与上支撑板8可拆卸连接,可更换不同直径大小的磨粒导流套10以改变磨粒导流套内壁与刀 具7之间的间隙,实验不同间隙下刀具7的抛光效果,通过空压机19以改变柔性磨粒的喷射 压力,实验柔性磨粒在不同喷射压力下刀具的抛光效果,从而得到最佳的参数组合,最后设 定参数组进行后续刀具的抛光,本抛光装置集实验与抛光与一体,提高了刀具的抛光效率, 减少了实验设备的投入,降低了成本。刀具的抛光工作过程为:制备好的柔性磨粒进入磨粒 箱18内,然后调节空压机19,通过空压机19给予柔性磨粒一定的喷射压力,柔性磨粒通过 压缩空气管20进入喷枪3内,由喷枪3改变柔性磨粒的喷射角度,喷枪3将柔性磨粒从磨粒 导流套10的上端射入,刀具通过变频电机带动进行转动,柔性磨粒在磨粒导流套10内从上 自下流动,通过柔性磨粒与刀具7的摩擦碰撞对刀具的后刀面进行切削抛光,从磨粒导流套 10流出的柔性磨粒落在下支撑板9上,通过下支撑板9上的排料孔16进入到储料斗15内, 储料斗15内的柔性磨粒通过磨粒循环管17进行磨粒箱18内,重新通过空压机19进行施压, 再通过压缩空气管20由喷枪3进入到磨粒导流套10内,从而实现了柔性磨粒的循环利用, 大大提高了柔性磨粒的利用率,减少了柔性磨粒的投入,降低了成本。
磨粒导流套10与上支撑板8的可拆卸安装可采用衬套或本发明结构来实现,如图7和图 8所示,上支撑板8的中部开设有安装孔11,安装孔11与刀具7同轴设置,安装孔11的内壁设有若干定心夹持组件,若干定心夹持组件呈圆周均布,磨粒导流套10通过定心夹持组件 进行夹持,用于使磨粒导流套10与刀具7位于同一轴线上;
定心夹持组件包括伸缩杆12和弧形夹持板13,伸缩杆12的一端与安装孔11的内壁固 定,另一端与弧形夹持板13固定,伸缩杆12上套设有弹簧14。磨粒导流套10通过多个弧形夹持板13进行夹持固定,磨粒导流套10使伸缩杆12收缩压缩弹簧14,在弹簧14的反作 用力下对磨粒导流套10进行夹持,弧形夹持板13的数量为偶数个且呈圆周均布,从而使磨 粒导流套10受到对称的加持力,从而使磨粒导流套10夹持在安装孔11的中部,使安装孔11 与磨粒导流套10同轴线设置,进而更换不同直径大小的磨粒导流套10时,仍能保证磨粒导 流套10与刀具7同轴线,从而使刀具7的弧形外表面的各处与磨粒导流套10的弧形内壁的 间隙均相等,从而保证刀具7与导流套10内壁之间间隙数值的准确性,降低了误差,提高了 抛光效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式, 不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述 构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动 和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,约束刀具(7)的旋转运动:刀具转动连接在喷砂机(1)内,刀具(7)竖直设置且刀刃朝上;
抛光刀具的选用:抛光刀具采用柔性磨粒;
约束柔性磨粒的喷射压力;
约束柔性磨粒的流动轨迹:磨粒导流套(10)竖直套设在刀具(7)上,柔性磨粒自磨粒导流套(10)的上方流入对刀具(7)进行抛光;
进行刀具抛光作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,刀具抛光作业包括以下步骤:
S1、实验测得最佳抛光参数组;
磨粒导流套(10)竖直套设在刀具(7)上,通过更换不同直径大小的磨粒导流套(10)改变磨粒导流套(10)的内壁与刀具(7)之间的间隙,通过变频电机改变刀具(7)的旋转速度,通过空压机(19)改变柔性磨粒的喷射压力,实验不同抛光时间对刀具后刀面粗糙度的影响,四个抛光参数采用不同的数值组合进行实验,实验得到相应的刀具后刀面粗糙度,刀具后刀面粗糙度最小的抛光参数组即为最佳抛光参数组;
S2、设定最佳抛光参数组;
更换磨粒导流套(10),使磨粒导流套(10)的内壁与刀具(7)之间的间隙参数为最佳抛光间隙,调节变频电机,使刀具(7)转速参数为最佳抛光转速,调节空压机(19),使柔性磨粒的喷射压力为最佳抛光喷射压力,使柔性磨粒从所述磨粒导流套(10)的顶部进入对刀具(7)进行抛光,设定刀具(7)的最佳抛光时间;
S3、刀具抛光;
使用最佳抛光参数组对同一型号的刀具(7)进行抛光。
3.根据权利要求2所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,所述最佳抛光间隙范围为0.4~0.6mm。
4.根据权利要求3所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,所述刀具(7)的最佳抛光转速范围为60~80rad/min。
5.根据权利要求4所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,所述柔性磨粒的最佳喷射压力范围为1~1.5MPa。
6.根据权利要求5所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法,其特征在于,所述刀具(7)的最佳抛光时间范围为25~40min。
7.一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,其特征在于,包括喷砂机(1)和抛光桶组件(2),所述喷砂机(1)的舱体内设置有所述抛光桶组件(2),所述喷砂机(1)的顶部设置有喷枪(3);
所述抛光桶组件(2)包括支架(4)、阶梯轴(5)、钻夹头(6)和刀具(7),所述支架(4)的顶部和底部分别固定有上支撑板(8)和下支撑板(9),所述阶梯轴(5)通过轴承与所述下支撑板(9)转动连接,所述阶梯轴(5)的顶部固定连接有所述钻夹头(6),所述刀具(7)竖直安装在所述钻夹头(6)上,所述上支撑板(8)上可拆卸的穿设有磨粒导流套(10),所述刀具(7)伸入所述磨粒导流套(10)内,所述喷枪(3)位于所述磨粒导流套(10)的上方并伸入至所述磨粒导流套(10)内,所述磨粒导流套(10)与所述刀具(7)同轴线设置。
8.根据权利要求7所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,其特征在于,还包括磨粒箱(18)和空压机(19),所述空压机(19)的输出端通过管道与所述磨粒箱(18)的输入端连接,所述磨粒箱(18)的输出端通过压缩空气管(20)与所述喷枪(3)连通。
9.根据权利要求8所述的一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置,其特征在于,所述喷砂机(1)的底部设置有储料斗(15),所述储料斗(15)的底部通过磨料循环管(17)与所述磨粒箱(18)连通,所述下支撑板(9)上开设有多个与所述储料斗(15)相通的排料孔(16),所述下支撑板(9)的底部设置有变频电机,所述变频电机的输出轴与所述阶梯轴(5)连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110247349.5A CN113211323B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110247349.5A CN113211323B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113211323A true CN113211323A (zh) | 2021-08-06 |
CN113211323B CN113211323B (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=77084841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110247349.5A Active CN113211323B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113211323B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114131431A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 北京理工大学 | 基于柔性磨粒和磁性复合流体的微型刀具钝化方法及装置 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319435A (en) * | 1979-05-17 | 1982-03-16 | Fuji Seiki Machine Works, Ltd. | Blasting machine for deburring workpieces |
US20040187979A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-09-30 | Material Technologies, Inc. | Cutting tool body having tungsten disulfide coating and method for accomplishing same |
JP2009078106A (ja) * | 2006-10-10 | 2009-04-16 | Akiyama Seisakusho:Kk | 縫合針及び縫合針の製造方法 |
US20120264355A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Keiji Mase | Polishing method by blasting and nozzle structure for a blasting apparatus for use in the polishing method |
CN205764261U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 重庆弘汩机械制造有限公司 | 圆弧锥齿轮齿面磨粒抛光夹具 |
CN106625275A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 蓝思科技(长沙)有限公司 | 一种用于3d蓝宝石的抛光方法及抛光设备 |
CN107199514A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-26 | 吉林大学 | 超硬材料射流抛光方法 |
CN109366365A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-22 | 西安航天发动机有限公司 | 一种3d打印整流栅磨粒流光整加工装置及使用方法 |
CN110682215A (zh) * | 2019-08-16 | 2020-01-14 | 浙江海洋大学 | 一种高压除锈喷头 |
CN111266941A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-12 | 吉林省恒丰数控工具有限公司 | 一种磨粒流抛光方法 |
CN111604817A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 吉林大学 | 一种磨粒流精密光整加工方法及装置 |
-
2021
- 2021-03-05 CN CN202110247349.5A patent/CN113211323B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319435A (en) * | 1979-05-17 | 1982-03-16 | Fuji Seiki Machine Works, Ltd. | Blasting machine for deburring workpieces |
US20040187979A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-09-30 | Material Technologies, Inc. | Cutting tool body having tungsten disulfide coating and method for accomplishing same |
JP2009078106A (ja) * | 2006-10-10 | 2009-04-16 | Akiyama Seisakusho:Kk | 縫合針及び縫合針の製造方法 |
US20120264355A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Keiji Mase | Polishing method by blasting and nozzle structure for a blasting apparatus for use in the polishing method |
CN106625275A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 蓝思科技(长沙)有限公司 | 一种用于3d蓝宝石的抛光方法及抛光设备 |
CN205764261U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 重庆弘汩机械制造有限公司 | 圆弧锥齿轮齿面磨粒抛光夹具 |
CN107199514A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-26 | 吉林大学 | 超硬材料射流抛光方法 |
CN109366365A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-22 | 西安航天发动机有限公司 | 一种3d打印整流栅磨粒流光整加工装置及使用方法 |
CN110682215A (zh) * | 2019-08-16 | 2020-01-14 | 浙江海洋大学 | 一种高压除锈喷头 |
CN111266941A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-12 | 吉林省恒丰数控工具有限公司 | 一种磨粒流抛光方法 |
CN111604817A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 吉林大学 | 一种磨粒流精密光整加工方法及装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114131431A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 北京理工大学 | 基于柔性磨粒和磁性复合流体的微型刀具钝化方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113211323B (zh) | 2023-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111390660B (zh) | 整体叶轮类零件超声等静压粘弹磨料抛光装置及抛光方法 | |
CN113211323B (zh) | 一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法 | |
CN1822921A (zh) | 大型零件的抛光方法及在该方法中使用的磨料 | |
CN101745846A (zh) | 一种振动磨料微孔去毛刺工艺 | |
CN102626904B (zh) | 超硬材料砂轮喷砂修锐方法及装置 | |
CN214723447U (zh) | 一种集磨粒流制成与刀具抛光为一体的刀具抛光装置 | |
CN110116372B (zh) | 一种超硬磨料砂轮复合式高效精密修整方法 | |
CN1562566A (zh) | 金属结合剂砂轮在线电解磨削修整法及其装置 | |
CN102152193B (zh) | 超硬微小半球偶件的磨削加工方法 | |
CN101298122A (zh) | 一种复杂型面刀具的加工方法 | |
CN105033868A (zh) | 一种高压喷射磨粒流精密抛光加工装置 | |
CN109202706A (zh) | 一种具有在线电解修整功能的磨头 | |
US20060205321A1 (en) | Super-abrasive machining tool and method of use | |
CN110394698B (zh) | 一种细长精密薄壁铝合金管材内孔抛磨工具及方法 | |
CN203918456U (zh) | 数控车削、粗磨、精磨同步加工机床 | |
CN216126929U (zh) | 一种立式轴承加工用磨削设备 | |
CN216914503U (zh) | 一种弹性颗粒射流研磨机 | |
CN110091247A (zh) | 一种研磨抛光装置 | |
US20140013599A1 (en) | Method of Manufacturing Fan Blade Shields | |
CN101481596A (zh) | 砂轮及其在磨削硬面轧辊中的应用 | |
CN108789156B (zh) | 一种无心磨砂轮的在线修整方法 | |
CN207746820U (zh) | 一种超声辅助elid端面磨削机床 | |
CN112496873B (zh) | 一种精密成型数控刀片刃磨工艺 | |
CN113524054B (zh) | 磨头刀具 | |
CN202144043U (zh) | 超硬材料砂轮喷砂修锐装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20210806 Assignee: Guangxi Hezhou Shengli Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Assignor: HEZHOU University Contract record no.: X2023980046405 Denomination of invention: A Tool Polishing Process Method Based on Flexible Abrasive Flow Granted publication date: 20230224 License type: Common License Record date: 20231108 |