CN113857948A - 一种精密零件孔槽内表面粗糙化工艺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，包括固定平台、二维滑轨、升降台、传动系统、粗糙系统、控制系统、零件装卡工装；传动系统包括第一步进电机、第二步进电机和刚性联轴器；第一步进电机安装在二维滑轨上，第二步进电机安装在升降台上；刚性联轴器一端连接第二步进电机输出轴，另一端连接粗糙系统；二维滑轨实现第一步进电机在X方向和Y方向的位置调节；升降台调节Z方向上的位移；装卡工装一端连接第一步进电机，另一端连接待加工零件；粗糙系统对待加工零件进行研磨；控制系统控制步进电机的启动和停止。本发明实现精密零件孔槽内表面的粗糙，具有粗糙效果量化可控、粗糙一致性好、效率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种孔槽内表面粗糙化工艺装置，尤其涉及一种高精密仪表零件的密封孔槽内表面的粗糙化工艺装置。
背景技术
精密仪表、机械部件经常存在胶接密封连接，尤其是遇到接线柱、连线孔等细小孔槽的密封，为提高这些细小孔槽的胶接密封效果，通常需要进行表面粗糙化工艺，增强胶接强度和密封质量。但对于直径5～10mm的孔槽，使用砂纸打磨或者通用的打磨棒进行粗糙，存在操作不简便、粗糙效果一致性差、效率低，尤其是在数量大的情况下，效率低下。需要通过设计专用的打磨工装，实现快速、均匀、高效的打磨，提高生产效率和密封质量。
发明内容
本发明的目的是针对直径5～10mm的孔槽使用的手工砂纸打磨或研磨棒打磨存在的操作不简便、粗糙效果一致性差、效率低等问题，提出了一种精密零件孔槽内表面粗糙化工艺装置。
本发明采用的技术方案是：一种精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，包括固定平台、二维滑轨、升降台、传动系统、粗糙系统、控制系统、装卡工装；
传动系统包括第一步进电机、第二步进电机和刚性联轴器；第一步进电机安装在二维滑轨上，第二步进电机安装在升降台上；刚性联轴器一端连接第二步进电机输出轴，另一端连接粗糙系统；
二维滑轨实现第一步进电机在X方向和Y方向的位置调节；
升降台紧固在固定平台上，与二维滑轨沿X方向在同一直线上，通过第三旋转手柄调节Z方向上的位移，实现Z方向不同高度的调整；
装卡工装一端连接第一步进电机，另一端连接待加工零件；
粗糙系统对待加工零件进行研磨；
控制系统控制第一步进电机、第二步进电机的启动和停止。
二维滑轨包括X方向手动调节滑轨、Y方向手动调节滑轨；X方向手动调节滑轨紧固在固定平台上，Y方向手动调节滑轨安装在X方向手动调节滑轨上，X方向手动调节滑轨通过第一旋转手柄实现Y方向手动调节滑轨沿X方向移动；第一步进电机安装在Y方向手动调节滑轨上，Y方向手动调节滑轨通过第二旋转手柄实现第一步进电机沿Y方向移动。
第一步进电机和第二步进电机为行星式减速步进电机；第一步进电机和第二步进电机运转方向相反，运转速率相同。
粗糙系统包括研磨砂轮、夹持固定装置、锁紧螺母；锁紧螺母将三个相同的研磨砂轮与夹持固定装置固定；三个研磨砂轮呈夹角120°均布；夹持固定装置固定在联轴器上。
研磨砂轮为电镀金刚石、氮化硼或碳化硅类研磨头，目数60#～1200#。
所述的控制系统包括电源盒、控制器、驱动器；控制器为PLC可编程控制器，控制器与电源盒、驱动器以及第一步进电机和第二步进电机连接，实现对第一步进电机和第二步进电机的转速、圈数的控制。
锁紧螺母的拧紧方向与第二步进电机的旋转方向相反。
三个研磨砂轮所在的外切圆直径比待加工零件的空槽内径大0.1mm。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明提供了孔槽内表面打磨工装，改工装能够实现直径5～10mm的孔槽快速、高效打磨，显著提高了生产效率和密封质量，通过实现自动化打磨，孔槽表面打磨效果一致性较好，密封后产品的漏率均在10-10Pa·m3/s；效率由之前手工的1个/2min，提高到4个/min；可以通过改变研磨头，实现不同目数(60#～1200#)的粗糙效果。本发明实现精密零件孔槽内表面的粗糙，具有粗糙效果量化可控、粗糙一致性好、效率高等特点，可以应用于精密零件孔槽粘接密封前的粗糙处理。
附图说明
图1为本发明粗糙化工艺装置示意图；
图2为本发明粗糙化系统中的磨头夹具结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，以下具体实施例皆在进一步说明本发明内容，而非限制本发明保护的范围。此外，应理解，在阅读本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种孔槽内表面粗糙化工艺装置，包括：固定平台1、二维滑轨、升降台3、传动系统、粗糙系统5、控制系统、装卡工装7；
固定平台1主要用于零部件的固定；固定平台1表面为OXY平面，X、Y轴相互垂直，Z方向垂直固定平台1表面；
二维滑轨包括X方向手动调节滑轨2-1、Y方向手动调节滑轨2-2；
升降台3为Z方向可以调节高度的台体；
传动系统包括第一步进电机4-1、第二步进电机4-2、刚性联轴器4-3；
粗糙系统5包括研磨砂轮5-1、夹持固定装置5-2、锁紧螺母5-3；
控制系统包括电源盒6-1、控制器6-2、驱动器6-3；
装卡工装7用于固定零件。
本实施例通过控制系统控制步进电机实现电机的转速和圈数的控制，通过联轴器与研磨头和步进电机的连接，带动研磨头进行粗糙打磨。
进一步，固定平台1均布有M6的螺纹通孔，孔间间隔25mm；
X方向手动调节滑轨2-1紧固在固定平台1上，Y方向手动调节滑轨2-2安装在手动调节滑轨2-1上，第一步进电机4-1安装在Y方向手动调节滑轨2-2上，X方向手动调节滑轨2-1通过第一旋转手柄2-1-1使得Y方向手动调节滑轨2-2只能沿X方向移动，X方向行程10cm；Y方向手动调节滑轨2-2通过第二旋转手柄2-2-1使得第一步进电机4-1只能沿Y方向移动，Y方向行程5cm；
第二步进电机4-2安装在升降台3上，升降台3紧固在固定平台1上，通过第三旋转手柄3-1可以调节Z方向上的位移，实现不同高度调节；
第一步进电机4-1和第二步进电机4-2为行星式减速步进电机；第一步进电机4-1和第二步进电机4-2运转方向相反，运转速率相同；第二步进电机4-2用于对联轴器4-3和研磨系统5的传动；
第一步进电机4-1用于对装卡工装7和待加工零件8的传动。
刚性联轴器4-3为刚性联轴器，其一端连接步进电机4-2轴，另一端连接粗糙系统5；
进一步优选的，如图2所示，粗糙系统5是通过锁紧螺母5-3将3个研磨砂轮5-1固定在夹持固定装置5-2上，三个研磨砂轮5-1呈120°均布。
研磨砂轮5-1为电镀金刚石、氮化硼或碳化硅类研磨头，目数60#～1200#；
研磨砂轮夹持固定装置5-2一端固定在联轴器4-3上，另一端接触研磨工件；
锁紧螺母5-3拧紧方向与步进电机4-2旋转方向相反；
装卡工装7一端连接第一步进电机4-1，另一端夹持待加工零件8；
所述的三个研磨砂轮5-1所在的外切圆直径比零件的内径大0.1mm。
控制器6-2为PLC可编程控制器，控制器6-2与电源盒6-1、驱动器6-3以及第一步进电机4-1和第二步进电机4-2连接，实现对第一步进电机4-1和第二步进电机4-2的转速、圈数等控制。
本实施例设计了孔槽内表面专用打磨工装，改工装能够实现直径5～10mm的孔槽快速、高效打磨，显著提高了生产效率和密封质量。
本发明未详细说明的部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (8)
1.一种精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：包括固定平台(1)、二维滑轨、升降台(3)、传动系统、粗糙系统(5)、控制系统、装卡工装(7)；
传动系统包括第一步进电机(4-1)、第二步进电机(4-2)和刚性联轴器(4-3)；第一步进电机(4-1)安装在二维滑轨上，第二步进电机(4-2)安装在升降台(3)上；刚性联轴器(4-3)一端连接第二步进电机(4-2)输出轴，另一端连接粗糙系统(5)；
二维滑轨实现第一步进电机(4-1)在X方向和Y方向的位置调节；
升降台(3)紧固在固定平台(1)上，与二维滑轨沿X方向在同一直线上，通过第三旋转手柄(3-1)调节Z方向上的位移，实现Z方向不同高度的调整；
装卡工装(7)一端连接第一步进电机(4-1)，另一端连接待加工零件(8)；
粗糙系统(5)对待加工零件(8)进行研磨；
控制系统控制第一步进电机(4-1)、第二步进电机(4-2)的启动和停止。
2.根据权利要求1所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：二维滑轨包括X方向手动调节滑轨(2-1)、Y方向手动调节滑轨(2-2)；X方向手动调节滑轨(2-1)紧固在固定平台(1)上，Y方向手动调节滑轨(2-2)安装在X方向手动调节滑轨(2-1)上，X方向手动调节滑轨(2-1)通过第一旋转手柄(2-1-1)实现Y方向手动调节滑轨(2-2)沿X方向移动；第一步进电机(4-1)安装在Y方向手动调节滑轨(2-2)上，Y方向手动调节滑轨(2-2)通过第二旋转手柄(2-2-1)实现第一步进电机(4-1)沿Y方向移动。
3.根据权利要求2所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：第一步进电机(4-1)和第二步进电机(4-2)为行星式减速步进电机；第一步进电机(4-1)和第二步进电机(4-2)运转方向相反，运转速率相同。
4.根据权利要求3所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：粗糙系统(5)包括研磨砂轮(5-1)、夹持固定装置(5-2)、锁紧螺母(5-3)；锁紧螺母(5-3)将三个相同的研磨砂轮(5-1)与夹持固定装置(5-2)固定；三个研磨砂轮(5-1)呈夹角120°均布；夹持固定装置(5-2)固定在联轴器(4-3)上。
5.根据权利要求4所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：研磨砂轮(5-1)为电镀金刚石、氮化硼或碳化硅类研磨头，目数60#～1200#。
6.根据权利要求5所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：所述的控制系统包括电源盒(6-1)、控制器(6-2)、驱动器(6-3)；控制器(6-2)为PLC可编程控制器，控制器(6-2)与电源盒(6-1)、驱动器(6-3)以及第一步进电机(4-1)和第二步进电机(4-2)连接，实现对第一步进电机(4-1)和第二步进电机(4-2)的转速、圈数的控制。
7.根据权利要求6所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：锁紧螺母(5-3)的拧紧方向与第二步进电机(4-2)的旋转方向相反。
8.根据权利要求7所述的精密零件孔槽表面粗糙化工艺装置，其特征在于：三个研磨砂轮(5-1)所在的外切圆直径比待加工零件的空槽内径大0.1mm。
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