CN1817565A - 细长孔表面加工方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种细长孔表面加工方法和设备。本发明的方法是将待加工工件的细长孔作为射流通道的一部分，安装在射流管路的末端，利用磨料浆体射流流经细长孔表面时对其产生的磨削作用达到去除内表面附着物的目的。本发明的细长孔表面加工设备是采用一个磨料浆体射流装置，将其射流管路末端通过高压软管连接一个活动连接头，活动连接头连接在一个推进机构的前端，活动连接头的前端对准细长孔并以圆锥形配合。采用本发明的方法，磨料浆体射流对细长孔表面的磨削作用均匀，去除毛刺和氧化物等附着物彻底，能同时实现多工位的工件加工，生产效率高，自动化程度高，加工成本低。

Description

细长孔表面加工方法及设备

技术领域

本发明涉及一种细长孔的表面加工方法及设备。

背景技术

目前国内外细长孔的表面加工方法主要有超声波法、电火花法、电解法和磨料流法。由于超声波法、电火花法、电解法制备加工实体工具比较困难，特别是加工细长孔时加工的深度有限，加工后其表面仍存有毛刺和氧化物等附着物，而目前国内磨料流法所用的液体挤压研磨剂一般是由一种低粘度的环烷质矿物油辅以不同性质的添加剂和磨料组成的，在这种方法的使用过程中，由于被加工工件位于上下料缸之间，因此，上下料缸中的活塞与缸内径存在的高压动密封问题难以解决，此外，工件加工后对残留在孔内表面上的环烷质矿物油清洗困难，且不利于环保，所以，国内目前还没有结构简单、成本低廉、能彻底去除细长孔内表面毛刺和氧化物等附着物的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有生产状况中存在的细长孔表面加工困难的问题，提供一种细长孔表面加工方法及设备，使细长孔内表面的毛刺和氧化物等附着物得到有效的去除。

为了达到上述目的，本发明的构思是：将需要去除内表面附着物的细长孔作为射流通道的一部分，安装在射流管路的末端，利用射流流经细长孔表面时对其产生的磨削作用达到去除毛刺和氧化物等附着物的目的。该设备采用双高压料罐实现循环加料、采用双工作台交替循环工作，该高压料罐的特殊结构，保证了磨料浆体与高压传递介质(如水、乳化液、油等)互不掺混，相互独立循环，重复使用。该设备在射流末端采用高压软管和连接在推进机构(气缸、油缸、电动推杆等)前端的活动连接头相连，活动连接头的推进和后退是通过推进机构完成的，推进活动接头与工件压紧，工件的细长孔和活动连接头内孔连通，此时控制压力浆流通过，即可实现对工件的加工。在本发明中，通过截止阀的开关来实现高压料罐交替循环工作。射流管路的末端，通过多通道并联装置分别与活动连接头连接实现多工位问时对工件的加工，以提高工效。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种细长孔表面加工方法，采用磨料流加工法，其特征在于将磨料浆体射流装置的射流管路末端连接工件的细长孔，利用磨料浆体的射流流经细长孔内表面对其产生的磨削作用，达到去除细长孔内的毛刺和氧有物附着物，实现细长孔的表面加工。

一种采用上述方法用的细长孔表面加工的设备，包括磨料浆体射流装置，其特征在于所述的磨料浆体射流装置的射流管路末端采用高压软管连接一个活动连接头，活动连接头连接在一个推进机构的前端，活动连接头的前端对准细长孔并以圆锥形配合。

在上述的细长孔表面加工设备中，所述的磨料浆体射流装置的射流管路连通一个多通道并联装置，再由多通道并联装置通过多条所述的高压软管而连通多个所述的活动连接头，多个活动连接头分别与多个细长孔对准配合。

在上述的细长孔表面加工设备中，所述的磨料浆体射流装置的射流管路分成两路分别经两个截流阀连接至两个工作台，每个工作台上各有一个所述的多通道并联装置经多条高压软管连接多个活动连接头对准配合多个细长孔。

在上述的细长孔表面加工设备中，所述的磨料浆体射流装置采用浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置。

在上述的细长孔表面加工设备中，所述的浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置，包含有高压料罐、液箱、高压泵、流量计、高压管道、截止阀，单向阀，滤网、低压泥浆泵和浆料箱，两个高压料罐的内腔均由柔性或弹性膜分割成浆料腔和高压传递介质腔，其特征在于按下列方式连接成两个独立循环的工艺结构：

(1)磨料浆体循环结构：滤网的进口连通浆料箱，出口由管道连接经低压泥浆泵后分成两路，分别经过两个截止阀和两个单向阀后连通两个高压料罐的浆料腔，两个高压料罐的浆料腔分别经两个截止阀经高压管道分成两路连通浆料箱；

(2)高压传递介质循环结构：液箱连通高压泵经过两个截止阀分成两路，分别连通两个高压料罐的高压传递介质腔，两个高压料罐的高压传递介质腔分别经两个截止阀经流量计连通液箱。

本发明的实现，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明将待加工的工件设计在射流管路的末端，利用磨料浆体射流在流经工件内细长孔表面时对其的磨削作用，实现对孔内表面附着物的去除。在该加工过程中，磨料浆体射流对细长孔表面的磨削作用均匀，磨削压力及时间易于控制，加工质量好；加工后残留在工件孔表面的磨料浆体容易清理干净，有利于环境保护；双高压料罐自动交替循环工作，使整个加工过程具有连续性，采用多通道并联装置使得加工过程可实现多工位同时加工，同时采用双工作台交替工作，大大地提高了生产效率；高压发生装置、截止阀(可采用电动、气动、液动或手动)、低压泥浆泵及工件连接加工的协同控制，实现了系统工作及加料同步进行，自动化程度高；高压料罐的特殊结构保证了磨料浆体不与高压传递介质相互掺混，两者均可循环使用，降低了加工成本。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的细长孔表面加工设备的结构示意图。

图2是图1示例一个工作台的多工位细长孔表面加工设备结构示意图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例叙述如下：

本细长孔表面加工方法是采用磨料流加工法，一个浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置的射流管路末端连接工件30(图2所示)的细长孔，利用磨料浆体的射流流经细长孔内表面对其产生的磨削作用，达到去除细长孔内的毛刺和氧化物等附着物，实现细长孔的表面加工。

参见图1和图2，本细长孔表面加工设备包括一个浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置，其射流管路分成两路分别经两个截止阀15、21分别连接至两个工作台16、20上的两个多通道并联装置31，每个工作台16、20上的多通道并联装置31各通过多条高压软管32两连通多个活动连接头29，每个活动连接头29分别各连接在多个推进机构28的前端，活动连接头29的前端对准工件30的细长孔并以圆锥形配合。所述的推进机构28可以采用电动、或气动、或液动、或手动机构。

参见图1，上述的浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置包含有高压料罐10、26、液箱8、高压泵5、流量计7、高压管道、截止阀1、2、3、4、6、12、14、22、23，单向阀13、24，滤网18、低压泥浆泵17和浆料箱19，两个高压料罐10、26的内腔均由柔性或弹性膜分割成浆料腔11、25和高压传递介质腔9、27，并按下列方式连接成两个独立循环结构：

a)磨料浆体循环结构：滤网18的进口连通浆料箱19，出口由管道连接经低压泥浆泵17后分成两路，分别经过两个截止阀14、22和两个单向阀13、14后连通两个高压料罐10、26的浆料腔11、25，两个高压料罐10、26的浆料腔11、25分别经两个截止阀12、23至射流管路，所述的射流管路分别经两个截止阀15、21连通上述的两个工作台16、20，经工作台16、20上工件30的细长孔注入上述的浆料箱19；

b)高压传递介质循环结构：液箱8连通高压泵5经过两个截止阀2、3分成两路，分别连通两个高压料罐26、10的高压传递介质腔27、9，两个高压料罐26、10的高压传递介质腔27、9分别经两个截止阀1、4经流量计7连通液箱8。

利用双高压料罐实现循环加料、并采用双工作台交替循环工作及高压传递介质、磨料浆体分别循环使用的磨料浆体射流的多工位细长孔磨料流加工设备工作过程如下：

(1)加料前，先给高压料罐26排气，打开截止阀1、22，关闭截止阀2、14、23，启动低压泥浆泵17，当高压料罐26加满料后打开截止阀2、6、23、21、15，开启高压泵5，此时高压传递介质经截止阀2进入高压料罐26的高压传递介质腔27，将高压料罐26内的浆料经截止阀23、21、15排出至浆料箱19。当高压料罐26浆料腔25内的浆料和空气排尽时，排气结束。用同样方法可给高压料罐10进行排气。

(2)给高压料罐26加料，先打开截止阀22、1、关闭截止阀14、23，启动低压泥浆泵17，系统给高压料罐26加料。当流量计7显示瞬时流量为0时，说明料已加满。

(3)用高压料罐26、工作台20进行工作，程序如下：打开截止阀2、23、21，关闭截止阀1、22、15、12、3，操作工作台20，将待加工工件装上，通过推进机构28将活动连接头29与工件压紧接通，打开高压泵5，关闭截止阀6，系统开始对工作台20的工件30进行加工。此时，打开截止阀14、4，启动低压泥浆泵17，系统同时给高压料罐10进行加料，直至流量计7显示瞬时流量为0时关闭低压泥浆泵17，高压料罐10料已加满待用。

(4)用高压料罐26、工作台16进行工作，程序如下：当工作台20的工件30加工完成后，打开截止阀6，关闭截止阀2、21，将工件装入工作台16的位置上，通过推进机构28将活动连接头29与工件30压紧接通，打开截止阀15、2，关闭截止阀6，系统对工作台16的工件30进行加工。此时，操作工作台20，通过推进机构28将活动连接头29和工件30脱离，将加工好的工件30取出，再装上新的待加工工件30，并操作推进机构28将活动连接头29和工件30压紧接通待用。当工作台16工件加工结束时重复上述过程，将系统切换到工作台20进行加工工作。高压料罐26在工作台16、20切换次数的多少由罐的容积和每次加工所需浆料的流量来决定。

(5)当高压料罐26切换到高压料罐10工作时，程序如下：高压料罐26使用工作台16完成加工后需切换到高压料罐10进行工作时，打开截止阀6，关闭截止阀2、4、14、15、23，打开截止阀3、12、21，然后再关闭截止阀6，高压料罐10对工作台20的工件30进行加工。同时打开截止阀22、1，启动低压泥浆泵17，为高压料罐26进行加料。

(6)如(3)、(4)、(5)步骤中所述进行两罐及两工作台的交替循环工作。

参见图2，一个工作台多工位加工工艺结构是由推进机构28、活动连接头29、工件30、多通道并联装置31、高压软管32和浆料箱19组成的。从磨料浆体射流管路来的磨料浆体由多通道并联装置31分成多路分别进入高压软管32中，每一根高压软管32连接一个活动连接头29，每一个活动连接头29通过操作推进机构28的推进和后退实现对工件30的连通和断开，连通时活动连接头29的内孔就和工件30的细长孔相通。此时打开工作按钮，系统升压，磨料浆体射流即可对工件进行加工，磨料浆体通过工件细长孔注入浆料箱19，当表面完毕后就可以对另一工作台上准备好的工件30进行加工，同时卸下本工作台加工好的工件，装上新工件待用。这样循环往复，就实现了双工作台交替工作，多工位工件同时加工的工艺过程。

Claims (6)

1.一种细长孔表面加工方法，采用磨料流加工法，其特征在于将磨料浆体射流装置的射流管路末端连接工件的细长孔，利用磨料浆体的射流流经细长孔内表面对其产生的磨削作用，达到去除细长孔内的毛刺和氧有物附着物，实现细长孔的清洗。

2.一种用于权利要求1所述的细长孔表面加工方法的设备，包括磨料浆体射流装置，其特征在于所述的磨料浆体射流装置的射流管路末端采用高压软管(32)连接一个活动连接头(29)，活动连接头(29)连接在一个推进机构(28)的前端，活动连接头(29)的前端对准细长孔并以圆锥形配合。

3.根据权利要求2所述的细长孔表面加工设备，其特征在于所述的磨料浆体射流装置的射流管路连通一个多通道并联装置(31)，再由多通道并联装置(31)通过多条所述的高压软管(32)而连通多个所述的活动连接头(29)，多个活动连接头(29)分别与多个细长孔对准配合。

4.根据权利要求3所述的细长孔表面加工设备，其特征在于所述的磨料浆体射流装置的射流管路分成两路分别经两个截止阀(15、21)连接至两个工作台(16、20)，每个工作台(16、20)上各有一个所述的多通道并联装置(31)经多条高压软管(32)连接多个活动连接头(29)对准配合多个细长孔。

5.根据权利要求2、或3、或4所述的细长孔表面加工设备，其特征在于所述的磨料浆体射流装置采用浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置。

6.根据权利要求5所述的细长孔表面加工设备，其特征在于所述的浆体与高压传递介质分别独立循环的磨料浆体射流装置，包含有高压料罐(10、26)、液箱(8)、高压泵(5)、流量计(7)、高压管道、截止阀(1、2、3、4、6、12、14、22、23)，单向阀(13、24)，滤网(18)、低压泥浆泵(17)和浆料箱(19)，两个高压料罐(10、26)的内腔均由柔性或弹性膜分割成浆料腔(11、25)和高压传递介质腔(9、27)，其特征在于按下列方式连接成两个独立循环的工艺结构：

a)磨料浆体循环结构：滤网(18)的进口连通浆料箱(19)，出口由管道连接经低压泥浆泵(17)后分成两路，分别经过两个截止阀(14、22)和两个单向阀(13、14)后连通两个高压料罐(10、26)的浆料腔(11、25)，两个高压料罐(10、26)的浆料腔(11、25)分别经两个截止阀(12、23)经高压管道分成两路连通浆料箱(19)；

b)高压传递介质循环结构：液箱(8)连通高压泵(5)经过两个截止阀(2、3)分成两路，分别连通两个高压料罐(26、10)的高压传递介质腔(27、9)，两个高压料罐(26、10)的高压传递介质腔(27、9)分别经两个截止阀(1、4)经流量计(7)连通液箱(8)。

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