CN116237860A - 一种机械式微孔内孔抛光装置及其微孔抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械式微孔内孔抛光装置及其微孔抛光方法，解决现有的微孔抛光存在孔口处形状抛变形形成喇叭口和孔中部抛不到的问题。包括有底座，设于底座上的抛光丝线，抛光驱动机构，夹具，以及中空电机，夹具包括有用于夹持工件的中空的弹性夹套，与电机的主轴固定连接的用于夹持弹性夹套的中空夹头，位于弹性夹套内的隔套和导套，抛光微孔时，工件的两侧各设置一个隔套，隔套的两侧各设置一个导套，导套内的抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0‑1.2倍，从而能够将工件两侧的丝线拉直，使丝线的变形限定的一定的范围内，使抛光丝线在抛光时能够接近水平状态，从而能够使工件抛光孔的每个部位都能抛光到，同时变形控制在一定空间内，不会出现喇叭口。

Description

一种机械式微孔内孔抛光装置及其微孔抛光方法
技术领域
本发明涉及一种机械式微孔内孔抛光装置及其微孔抛光方法。
背景技术
不同的领域，对微孔的定义不同，在流体流道加工领域，我们一般定义直径在0.02mm~0.4mm的孔为微孔。在流道加工领域中，随着应用要求的不断提高及产品技术的发展，微孔内部的粗糙度要求不断提高。
目前微孔的加工工艺有以下几种：
机械加工：在高速CNC上使用钻头直接加工，由于钻头的机械振动及排屑的刮擦，加工出的微孔内壁粗糙度一般在Ra0.5以上（即Ra0.5或更粗糙）。
电火花加工：当工作的材料较硬时，如钨钢材料，机械加工的方法不可行，一般采用高精密电火花加工，电火花加工是局部微放电原理移除材料，在微观上有表面凸起，加工出的微孔内壁粗糙度一般在Ra0.3以上（即Ra0.3或更粗糙）。
激光加工。采用皮秒或飞秒激光加工，加工表面烧蚀液化或气化移除材料，表面粗糙度与精密放电加工接近。
以上常用的孔加工方法，最高可以获得的表面粗糙度为Ra0.3, 而对于超精密的用于流体通过的微孔，表面粗糙度的要求会达到 Ra0.1,甚至在到Ra0.08。这样，就需要对微孔进行后续的抛光和研磨。
目前在对微孔进行研磨时，将抛光丝线穿过工件抛光孔内，通过设于中空电机主轴上的夹具将工件夹住，抛光丝 线驱动机构驱动抛光丝线水平来回移动，中空电机驱动工件转动进行微孔抛光，抛光丝线驱动机构为现有机构，一般是通过一端将丝线通过弹簧弹性连接，另一端通过连杆机构驱动丝线水平来回移动。采用上述丝线抛光工艺，抛光丝线做往复运动，导致抛光丝线与零件的中心线难以保持平行，而丝线在进入工件孔的孔口位置，容易产生冲击，使得孔口受到过度抛光，形成喇叭口，同时，工件的中部无法被抛光丝触及，造成抛光不足。从而容易造成不良品，无法满足品质要求。发明内容
本发明的目的在于解决现有的微孔抛光存在孔口处形状抛变形形成喇叭口和孔中部抛不到的问题。
为解决本发明所提出的技术问题采用的技术方案为：本发明的上料机械式微孔内孔抛光装置包括有底座，设于底座上的用于穿过工件抛光孔的抛光丝线，用于将丝线的两端拉紧水平来回移动进行抛光的抛光驱动机构，用于夹持工件的夹具，以及用于驱动夹具进行转动的中空电机，所述的夹具包括有用于夹持工件的中空的弹性夹套，与电机的主轴固定连接的用于夹持弹性夹套的中空夹头，位于弹性夹套内的隔套和导套，工件的两侧分别设置一个隔套，隔套的两侧分别设置一个导套，所述的导套内对应工件抛光孔设有抛光限位孔，抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0-1.2倍，所述的隔套内设有隔套孔，所述的隔套孔的孔径要大于抛光限位孔，所述的抛光限位孔与隔套孔同心设置。
应用上述任一所述的机械式微孔内孔抛光装置的微孔抛光方法，其特征在于：所述的微孔抛光方法包括有如下步骤：
步骤A：将抛光丝线穿过工件抛光孔，然后将两个隔套的隔套孔分别穿过抛光丝线，使两个隔套分别位于工件的两侧，然后再将两个导套的抛光限位孔分别穿过抛光丝线，使两个导套分别位于隔套的两侧，然后将组装的工件、隔套和导套一起装到弹性夹套内；
步骤B：将弹性夹套夹持在中空夹头内；
步骤C：再将丝线的两端与抛光驱动机构安装，使丝线拉紧；
步骤D：启动抛光驱动机构，抛光驱动机构驱动抛光丝线水平来回移动，再启动中空电机带动工件旋转对工件抛光孔进行抛光。
对本发明作进一步限定的技术方案包括：
所述的弹性夹套为圆形一侧开孔的弹性夹套。
所述的隔套孔的孔径是工件抛光孔孔径的3倍。。
所述的导套的材质为聚晶金刚石。
所述的隔套的材质为尼龙。
所述的中空电机为中空变频电机。
所述的中空夹头为多爪夹头。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的上料机械式微孔内孔抛光装置抛光微孔时，工件的两侧各设置一个隔套，隔套的两侧各设置一个导套，导套内的抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0-1.2倍，从而能够将工件两侧的丝线拉直，使丝线的变形限定的一定的范围内，使抛光丝线在抛光时能够接近水平状态，从而能够使工件抛光孔的每个部位都能抛光到，同时变形控制在一定空间内，不会出现喇叭口。
附图说明
图1为本发明一种机械式微孔内孔抛光装置的立体结构示意图。
图2为本发明一种机械式微孔内孔抛光装置的夹具的爆炸结构示意图。
图3为本发明一种机械式微孔内孔抛光装置的夹具的剖切结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的结构做进一步说明。
参照图1至图3，一种机械式微孔内孔抛光装置包括有底座1，设于底座上的用于穿过工件6抛光孔的抛光丝线2，用于将丝线的两端拉紧水平来回移动进行抛光的抛光驱动机构3，用于夹持工件的夹具4，以及用于驱动夹具进行转动的中空电机5，夹具4包括有用于夹持工件的中空的弹性夹套41，与电机的主轴固定连接的用于夹持弹性夹套的中空夹头42，位于弹性夹套内的隔套43和导套44，工件的两侧分别设置一个隔套，隔套的两侧分别设置一个导套，导套44内对应工件抛光孔设有抛光限位孔441，抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0-1.2倍，隔套43内设有隔套孔431，隔套孔的孔径要大于抛光限位孔，抛光限位孔与隔套孔同心设置。
本实施例中，弹性夹套为圆形一侧开孔的弹性夹套。弹性夹套采用模具钢，设计出开口结构，便于内部零件的定心和夹紧。
本实施例中，导套的材质为聚晶金刚石。这种材质具有高耐磨性，在长期抛光丝线及磨料的作用下，其内部的抛光限位孔尺寸保持不变。
本实施例中，隔套的材质为尼龙。隔套孔的孔径是工件抛光孔孔径的3倍。具体实施时，隔套孔的孔径还可以根据需要设置大于抛光限位孔的孔径。隔套用于将被抛光的工件与导套隔开一段距离。 这样设计的原因是，导套的抛光限位孔与工件抛光孔的同轴度不可能为0，存在制造误差，因此，需要将两个孔之间隔开一段距离，给予抛光丝线一定的变形空间，但是这个变形又不会造成工作两端出现喇叭口，同时，又保证丝线可以通过研磨膏磨到工件的中部。
本实施例中，中空电机为中空变频电机。电机的转子为中空轴，电机为高精密电机，转子的径向跳云动为2um以内。电机转子的中孔直径大于5mm,便于穿丝即可。本实施例中，中空夹头为多爪夹头。便于夹持弹性导套。
应用上述任一所述的机械式微孔内孔抛光装置的微孔抛光方法，其特征在于：所述的微孔抛光方法包括有如下步骤：
步骤A：将抛光丝线穿过工件抛光孔，然后将两个隔套的隔套孔分别穿过抛光丝线，使两个隔套分别位于工件的两侧，然后再将两个导套的抛光限位孔分别穿过抛光丝线，使两个导套分别位于隔套的两侧，然后将组装的工件、隔套和导套一起装到弹性夹套内。弹性夹套为圆形一侧开孔的弹性夹套。
步骤B：将弹性夹套夹持在中空夹头内。中空夹头可采用多爪夹头，便于夹持弹性导套。
步骤C：再将丝线的两端与抛光驱动机构安装，使丝线拉紧。抛光丝线驱动机构为现有机构，一般是通过一端将丝线通过弹簧弹性连接，另一端通过连杆机构驱动丝线水平来回移动。
步骤D：启动抛光驱动机构，抛光驱动机构驱动抛光丝线水平来回移动，再启动中空电机带动工件旋转对工件抛光孔进行抛光。
抛光微孔时，由于工件的两侧各设置一个隔套，隔套的两侧各设置一个导套，导套内的抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0-1.2倍，从而能够将工件两侧的丝线拉直，使丝线的变形限定的一定的范围内，使抛光丝线在抛光时能够接近水平状态，从而能够使工件抛光孔的每个部位都能抛光到，同时变形控制在一定空间内，不会出现喇叭口。
虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机械式微孔内孔抛光装置，包括有底座，设于底座上的用于穿过工件抛光孔的抛光丝线，用于将丝线的两端拉紧水平来回移动进行抛光的抛光驱动机构，用于夹持工件的夹具，以及用于驱动夹具进行转动的中空电机，其特征在于：所述的夹具包括有用于夹持工件的中空的弹性夹套，与电机的主轴固定连接的用于夹持弹性夹套的中空夹头，位于弹性夹套内的隔套和导套，工件的两侧分别设置一个隔套，隔套的两侧分别设置一个导套，所述的导套内对应工件抛光孔设有抛光限位孔，抛光限位孔的孔径为工件抛光孔径的1.0-1.2倍，所述的隔套内设有隔套孔，所述的隔套孔的孔径要大于抛光限位孔，所述的抛光限位孔与隔套孔同心设置。
2.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的弹性夹套为圆形一侧开孔的弹性夹套。
3.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的隔套孔的孔径是工件抛光孔孔径的3倍。
4.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的导套的材质为聚晶金刚石。
5.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的隔套的材质为尼龙。
6.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的中空电机为中空变频电机。
7.如权利要求1所述的一种机械式微孔内孔抛光装置，其特征在于：所述的中空夹头为多爪夹头。
8.应用1-7任一所述的机械式微孔内孔抛光装置的微孔抛光方法，其特征在于：所述的微孔抛光方法包括有如下步骤：
步骤A：将抛光丝线穿过工件抛光孔，然后将两个隔套的隔套孔分别穿过抛光丝线，使两个隔套分别位于工件的两侧，然后再将两个导套的抛光限位孔分别穿过抛光丝线，使两个导套分别位于隔套的两侧，然后将组装的工件、隔套和导套一起装到弹性夹套内；
步骤B：将弹性夹套夹持在中空夹头内；
步骤C：再将丝线的两端与抛光驱动机构安装，使丝线拉紧；
步骤D：启动抛光驱动机构，抛光驱动机构驱动抛光丝线水平来回移动，再启动中空电机带动工件旋转对工件抛光孔进行抛光。
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