CN115213823A - 一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，包括机架，机架一端安装待加工零件，另一端设置有驱动机构；机架上还设置有与驱动机构动力相连的搅拌机构，搅拌机构插入到待加工零件的待加工孔中，以搅拌位于待加工孔内的磨料；机架上还设置有磨料通道；使用时，通过驱动机构带动搅拌机构旋转，进而带动位于待加工孔中的磨料发生高速旋转；与现有技术相比，通过搅拌机构的搅拌能够极大的提高磨料在内孔中的运动速度，同时将磨料由直线流动调整为螺旋前进运动；不但提高磨料与零件的接触速度，同时高速旋转的磨料还能够增加磨料与待加工孔内壁的摩擦次数，从而提高研磨质量和研磨效率；同时搅拌过程有利于磨料的均匀混合，提高加工质量。

Description

一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置

技术领域

本申请涉及机加工技术领域，具体涉及一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，机械产品的精度及表面质量要求越来越高，光整加工技术的需求日益迫切。在机械加工领域，由于零件尺寸小型化和结构复杂化，使其加工过程更加具有挑战性，特别是针对航空、航天和汽车领域的液压、气压系统，其内部涉及到大量管路接头和缓冲器零部件，由于其功能的特殊性，此类零件内孔都有极高的表面光洁度要求，且不允许有刀痕、划痕等缺陷存在；

为解决传统机械加工手段对于高精密零件在表面粗糙度方面的缺陷，前期已有研究人员运用磨粒流加工技术来提高零件的表面光洁度以满足设计要求，但是整套加工装置的加工效率较低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，旨在解决现有技术中存在的磨料流加工效率低下的缺陷。

为实现上述目的，本申请提供一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，包括机架；所述机架的一端用于安装待加工零件，其另一端设置有驱动机构；

搅拌机构，所述搅拌机构的一端与所述驱动机构动力相连，其另一端插入到待加工零件的待加工孔中；以搅拌位于待加工孔内的磨料；

磨料通道，所述磨料通道设置于机架上，并引导加工用磨料进入到所述待加工孔内。

可选的，机架包括相互连接的底座和盖板，所述磨料通道包括进料口和出料口，所述进料口设置于底座上，出料口设置于所述盖板上。

可选的，底座与盖板之间还设置有引流腔，所述引流腔的两端分别连通所述进料口和出料口。

可选的，出料口内丝扣连接有转换接头，所述转换接头上设置有用于安装待加工零件的安装孔。

可选的，沿磨料流动方向，所述安装孔呈截面逐步缩小的锥形结构。

可选的，搅拌机构包括搅拌杆，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固定于所述底座上，底座上设置有连接孔，所述驱动电机的输出轴穿过所述连接孔与所述搅拌杆丝扣相连。

可选的，搅拌杆外表面设置有若干相互独立的螺旋搅拌槽。

可选的，进料口包括若干呈弧形结构的条形孔，各所述条形孔绕所述连接孔的圆心呈放射状设置。

可选的，连接孔内填充有隔离垫和用于固定所述隔离垫的限位环。

可选的，加工装置还包括套筒和端盖，所述套筒的一端与所述端盖相连，其另一端与所述盖板相连，并将待加工零件套置于内。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

本申请包括机架，所述机架一端用于安装待加工零件，其另一端设置有驱动机构；所述机架上还设置有与所述驱动机构动力相连的搅拌机构，所述搅拌机构插入到待加工零件的待加工孔中，以搅拌位于待加工孔内的磨料；所述机架上还设置有用于引导加工用磨料进入到所述待加工孔内的磨料通道；

本申请使用时，将整套旋转辅助装置放置于磨粒流加工机床的上下工作台之间，并通过液压装置驱动上下工作台相互靠拢以将所述旋转辅助装置夹紧；研磨用磨料经过磨料通道进入到待加工孔中，此时通过驱动机构带动搅拌机构旋转，在所述搅拌机构的搅拌下，位于待加工孔中的磨料将发生高速旋转；同时随着新磨料的不断进入，位于待加工孔中的磨料还将不断从出料口排除，因此工作过程中，磨料在旋转的同时还将沿待加工孔的轴线方向移动；

与现有技术相比，通过搅拌机构的设置，为直线运动的磨料增加了旋转运动，从而极大的提高了磨料在内孔中的运动速度，同时也调整了磨料的运动方向，进而提高了磨料与零件的接触速度，同时高速旋转的磨料还能够增加磨料与待加工孔内壁的摩擦次数，从而提高研磨质量和研磨效率；

其次，搅拌装置在带动磨料旋转运动的过程中，其还能够将大小不均的磨料进行混合搅拌，从而提高磨料整体的均匀度，避免因磨料不均匀分布导致待加工孔不同区域之间的粗糙度出现较大的差异，提高待加工孔内壁加工的一致性，进而提高加工质量；

最后，与现有技术相比，本申请通过简单的增设电机和搅拌机构即可实现上述目的，其对现有机床设备的改动较小，其结构简单，不但保证了设备的可靠性和稳定性，同时也降低了设备成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置的爆炸图；

图3为本申请实施例提供的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置的剖视图；

图4为A部放大图；

图5为机架俯视结构示意图；

图6为底座剖视图；

图7为本申请实施例提供的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置的工作原理图；

附图标记：1-机架，2-磨料，3-磨料通道，4-转换接头，5-搅拌杆，6-驱动电机，7-连接孔，8-螺旋搅拌槽，9-隔离垫，10-限位环，11-套筒，12-端盖，13-穿线孔，14-防护罩，101-底座，102-盖板，301-进料口，302-出料口，303-引流腔，401-安装孔，501-连接螺孔，601-上工作台，602-下工作台，603-活塞。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施方式1

参照图1到图6，本申请公开了一种用于磨料2流光整加工的旋转辅助装置，包括机架1，所述机架1包括底座101和盖板102，在所述底座101上设置有台阶孔，所述盖板102扣入到所述台阶孔内，并与所述台阶孔的调节面相互贴合抵靠；所述底座101与所述盖板102之间通过螺栓固定相连；

所述底座101的中心位置还设置有连接孔7，盖板102的中心位置设置有出料口302，所述连接孔7与出料口302同轴；在所述出料口302内设置有转换接头4，所述转换接头4上设置有安装孔401，转换接头4的外表面和安装孔401的内壁均设置有螺纹，所述转换接头4通过螺纹与所述盖板102固定相连，安装孔401通过螺纹与待加工零件相连；通过更换不同口径的转换接头4能够保证各待加工零件均能与盖板102相连，从而满足不同规格待加工零件的装夹要求，提高设备的适应能力；

同时沿磨料流动方向，所述安装孔401呈截面逐步缩小的锥形结构；通过锥形结构的设置能够将磨料2进行归集，并引导其向待加工孔方向运动，避免在安装孔401内形成流动死角；

同时由于台阶孔的设置，在所述底座101与盖板102之间将形成一个圆柱形的引流腔303，所述底座101上设置有进料口301，进料口301包括若干呈弧形结构的条形孔，各所述条形孔绕所述连接孔7的轴线呈放射状分布；所述进料口301通过引流腔303与所述出料口302连通，并构成磨料2通道；

通过呈放射状布置的进料口301能够在保证底座101结构稳定性的同时，使磨料2从各个方向均匀进入到引流腔303内，避免磨料2过度集中于一侧；同时通过多个进料口301的设置能够提高磨料2的进料速度；

所述旋转辅助装置还包括驱动机构和搅拌机构，所述驱动机构为驱动电机6，所述搅拌机构为一搅拌杆5，所述驱动电机6固定于所述底座101上，在所述搅拌杆5的一端端面设置有连接螺孔501，所述驱动电机6的输出轴穿过所述连接孔7与所述连接螺孔501丝扣相连，且螺纹方向与所述电机旋转方向相反，以避免搅拌杆5在转动过程中松动；同时所述搅拌杆5与所述安装孔401同轴，从而保证搅拌杆5与待加工零件的待加工孔同轴，进而使所述搅拌杆5插入到待加工孔中；且所述搅拌杆5的长度大于所述待加工孔的轴线长，以确保在整个待加工孔内形成高速转动的磨料2；

同时在所述底座101上还设置有穿线孔13，通过穿线孔13的设置将驱动电机6的控制器引出，从而使控制导线与磨料2流相互隔离，避免相互干扰；同时位于外部的控制器设计方便在加工过程中修改电机的工作参数，控制更加方便；

所述搅拌杆5的外表面还设置有2-3条螺旋搅拌槽8，通过螺旋搅拌槽8能够有效提高搅拌杆5与磨料2之间的接触面积，从而在搅拌杆5转速相同的情况下，进一步提高磨料2的转速，同时通过螺旋搅拌槽8的设置还能够带动更多的磨料2旋转，有利于提高与待加工孔接触的磨料2的旋转速度，从而提高加工效率和加工质量；且上述技术效果通过简单的螺旋槽即可实现，其结构简单、可靠，同时不会增设额外的加工成本。

除此之外，螺旋搅拌槽8的设置有助于不同区域之间磨料2的相互流动，从而提高磨料2分布的均匀性，进而提高孔加工的一致性；

所述加工装置还包括套筒11和端盖12，所述套筒11的一端与所述端盖12相连，其另一端与所述盖板102相连，且套筒11与所述盖板102同轴，从而将待加工零件置于套筒11内；在设备使用过程中，加工用磨料2从待加工孔排出后将在套筒11内不断累积，并最终将整个套筒11内部空间填充，上述填充物将在绕待加工零件轴线的360°方向上提供作用力，上述作用力的合力为零，从而实现对待加工零件的限位；进而有效缓冲待加工零件在加工过程中因磨料2撞击而生产的摆动，从而保证待加工零件始终处于竖直状态，提高其稳定性，提高加工效率和加工质量；

在所述连接孔7内还填充有隔离垫9，同时还设置有限位环10，其中所述限位环10与所述连接孔7同轴，且限位环10外壁与连接孔7内壁通过连接螺纹相连，所述隔离垫9选用羊毛毡，其中部设置有通孔；通过上述结构能够有效提高连接孔7内的隔离效果，避免磨料2进入到电机内，保证设备的安全运行；同时在所述底座101上还固定设置有防护罩14，所述防护罩14将整个驱动电机6封闭；

如图7所示，本申请所述的旋转辅助装置使用时首先将旋转辅助装置放置于磨粒流加工机床下工作台，其中底座与下工作台台面贴合，驱动电机等部件置于下磨料缸中；最后通过液压系统驱动上工作台与端盖贴合以将旋转辅助装置夹紧；

随后启动旋转辅助装置中的驱动电机和加工机床，通过加工机床下磨料缸中的活塞驱动磨料进入到磨料通道中，并最终进入到待加工孔内；位于待加工孔内的搅拌杆在高速旋转的过程中将带动进入到待加工孔内的磨料旋转，磨料在旋转过程中不断与待加工孔的内壁碰撞，以实现对待加工孔内壁的加工；

同时随着磨料的不断进入，磨料在与待加工孔内壁发生碰撞的过程中还将沿待加工孔的轴线方向向外运动，排出待加工孔的磨料将在套筒内逐步堆积，并最终将整个套筒内部空间填充，上述填充物将在绕待加工零件轴线的360°方向上提供作用力，上述作用力的合力为零，从而实现对待加工零件的限位；进而有效缓冲待加工零件在加工过程中因磨料撞击而生产的摆动，从而保证待加工零件始终处于竖直状态，提高其稳定性，提高加工效率和加工质量；

最后，当套筒被磨料完全填充后，磨料将上磨料缸并推动上磨料缸活塞向上移动，直至排出，如图7中箭头表示磨料的流动方向；

与现有技术相比，本申请通过搅拌机构的设置，为直线运动的磨料增加了旋转运动，从而极大的提高了磨料在内孔中的运动速度，同时也调整了磨料的运动方向，进而提高了磨料与零件的接触速度，同时高速旋转的磨料还能够增加磨料与待加工孔内壁的摩擦次数，从而提高研磨质量和研磨效率；

其次，搅拌装置在带动磨料旋转运动的过程中，其还能够将大小不均的磨料进行混合，从而提高磨料整体的均匀度，避免因磨料不均匀分布导致待加工孔不同区域之间的粗糙度出现较大的差异，提高待加工孔加工的一致性，进而提高加工质量；

最后，与现有技术相比，本申请通过简单的增设电机和搅拌机构即可实现上述目的，其对现有机床设备的改动较小，其结构简单，不但保证了设备的可靠性和稳定性，同时也降低了设备成本。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，包括机架(1)；所述机架(1)的一端用于安装待加工零件，其另一端设置有驱动机构；

搅拌机构，所述搅拌机构的一端与所述驱动机构动力相连，其另一端插入到待加工零件的待加工孔中；以搅拌位于待加工孔内的磨料(2)；

磨料(2)通道，所述磨料(2)通道设置于机架(1)上，并引导加工用磨料(2)进入到所述待加工孔内。

2.根据权利要求1所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述机架(1)包括相互连接的底座(101)和盖板(102)，所述磨料(2)通道包括进料口(301)和出料口(302)，所述进料口(301)设置于底座(101)上，出料口(302)设置于所述盖板(102)上。

3.根据权利要求2所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述底座(101)与盖板(102)之间还设置有引流腔(303)，所述引流腔(303)的两端分别连通所述进料口(301)和出料口(302)。

4.根据权利要求3所述的一种用于磨料(2)流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述出料口(302)内丝扣连接有转换接头(4)，所述转换接头(4)上设置有用于安装待加工零件的安装孔(401)。

5.根据权利要求4所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，沿磨料流动方向，所述安装孔(401)呈截面逐步缩小的锥形结构。

6.根据权利要求2所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌杆(5)，所述驱动机构包括驱动电机(6)，所述驱动电机(6)固定于所述底座(101)上，底座(101)上设置有连接孔(7)，所述驱动电机(6)的输出轴穿过所述连接孔(7)与所述搅拌杆(5)丝扣相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述搅拌杆(5)外表面设置有若干相互独立的螺旋搅拌槽(8)。

8.根据权利要求6所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述进料口(301)包括若干呈弧形结构的条形孔，各所述条形孔绕所述连接孔(7)的圆心呈放射状设置。

9.根据权利要求6所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述连接孔(7)内填充有隔离垫(9)和用于固定所述隔离垫(9)的限位环(10)。

10.根据权利要求2所述的一种用于磨粒流光整加工的旋转辅助装置，其特征在于，所述加工装置还包括套筒(11)和端盖(12)，所述套筒(11)的一端与所述端盖(12)相连，其另一端与所述盖板(102)相连，并将待加工零件套置于内。

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