CN205148034U - 基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，所述加工装置包括加工池、工件夹具、工件夹具驱动机构和转盘，所述工件夹具位于所述加工池内，所述工件夹具安装在工件夹具驱动机构的下方，所述工件夹具驱动机构安装在转盘上，所述转盘与转盘驱动机构连接，所述加工池内放置加工液，所述加工液为混有磨粒的具有剪切增稠效应的剪切增稠加工液。本实用新型去毛刺效果良好、适用范围较广、成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密加工领域，尤其是一种针对平面、柱面、非球面、异形面等各种曲面形状工件的高效、高质量的光整去毛刺加工装置。
背景技术
在去除材料的机械加工中，由去除材料力引起的工件材料塑性变形，并且伸出工件两相邻表面的凸出物称为毛刺。精加工中的去毛刺工艺属于工件表面光整加工范畴，一般为零件制造过程中的最终精加工工序。因此，精加工中的去毛刺工序不仅需要对工件表面的毛刺进行去除，还要使工件保持良好的表面质量；当然，最好是还能够改善工件的表面质量。所以，不但去毛刺效果好、加工效率高、适用范围较广、实施成本较低，而且还能够大幅改善工件的表面质量的去毛刺加工方法是较为理想的去毛刺加工方法。
目前，国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题，并成立了“世界去毛刺协会”，大力实施“毛刺工程”，常见的去毛刺方法有振动去毛刺法，滚动去毛刺法，电化学去毛刺法，摇筒窜光去毛刺法，化学去毛刺法，热能去毛刺法，挤压珩磨去毛刺法，喷射去毛刺法，这些去毛刺方法都或多或少存在一些弊端，不够理想。
发明内容
为了克服已有精密加工过程中的去毛刺效果差、适用范围窄、成本高的不足，本实用新型提供一种去毛刺效果良好、适用范围较广、成本较低的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，包括加工池、工件夹具、工件夹具驱动机构和转盘，所述工件夹具位于所述加工池内，所述工件夹具安装在工件夹具驱动机构的下方，所述工件夹具驱动机构安装在转盘上，所述转盘与转盘驱动机构连接，所述加工池内放置加工液，所述加工液为混有磨粒的具有剪切增稠效应的剪切增稠加工液。
进一步，所述工件夹具驱动机构的驱动端安装转向机构，所述转向机构上安装所述工件夹具。
再进一步，所述装置还包括循环系统，所述循环系统包括循环管路、剪切增稠加工液温控与过滤装置、剪切增稠加工液补给装置和泵，所述加工池的下部出口与循环管路的进口连接，所述循环管路的出口与所述加工池的上部入口连接，所述循环管路上沿着加工液流向依次安装泵、剪切增稠加工液补给装置和剪切增稠加工液温控与过滤装置。
更进一步，所述剪切增稠加工液过滤装置包括过滤大颗粒磨削的滤网和添加或取出剪切增稠加工液的进出料口。
所述工件夹具驱动机构沿着所述转盘下表面固定半径的圆周方向等圆弧间隔布置。
本实用新型的技术构思为：非牛顿流体是指其粘度随着流体所受剪切应力及剪切应变速率变化的流体，而一般流体(牛顿流体)的剪切应力与剪切应变率之间满足线性关系，流体粘度为常数。常见的血液、泥浆、淀粉液等都是非牛顿流体。某些非牛顿流体具有剪切增稠的流变特性，这种特性是指非牛顿流体在剪切应力和剪切应变的作用下，表观粘度(一定剪切速率下的剪切应力与剪切速率的比值)迅速增大，甚至由液相转变为固相，剪切作用撤除后，又迅速从固相转变为液相，其变化是可逆的，因此，这种非牛顿流体在应用到精密加工领域中又可称为剪切增稠加工液。
基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法及装置，可以针对平面、柱面、非球面、异形面等各种曲面形状的工件表面毛刺高效、高质量的去除。
在去毛刺过程中，剪切增稠加工液对工件表面有剪切力作用，使剪切增稠加工液受到剪切力作用发生剪切增稠现象(可逆变化)，其粘度急剧增大，瞬间呈现类似“固体”的特性，增强了对磨粒的把持力，在加工位置形成一个柔性“固着磨具”，这样磨粒对工件表面凸起处的毛刺产生微切削作用，工件表面的毛刺迅速被去除，实现工件表面高效、高质量的去毛刺目的，剪切增稠加工液的流动特性保证了其形成的“固着磨具”能与不同曲率的曲面都保持良好的吻合度，从而能用于复杂曲面形状的去毛刺,同时工件表面质量得到极大改善。
本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型提供了一种基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法及装置，可以对各类面形工件，包括平面、球面、非球面、各类复杂曲面等进行去毛刺加工，适用范围广；(2)本实用新型与普通去毛刺加工方法比较，加工效率显著提高，且剪切增稠加工液易于获得，成本低，对环境无害，经济效益好。
附图说明
图1是基于剪切增稠机理的复杂型面零件光整去毛刺加工装置的整体示意图。
图2是工件夹具机构夹持工件位置俯视图。
图3是基于剪切增稠机理对异形工件表面去毛刺的微观模型示意图，其中，(a)表示未发生剪切增稠；(b)表示剪切增稠初始阶段；(c)表示剪切增稠增强；(d)表示剪切增稠减弱。
图4是旋转异形工件表面30°去毛刺的局部示意图。
图5是对钻头刀具表面去毛刺的工件示意图。
图6是对铣刀刀具表面去毛刺的工件示意图。
附图标记：1-转盘驱动机构；2-转盘；3-工件夹具；4-工件；5-加工液；6-循环管路；7-泵；8-补给装置；9-过滤装置；10-加工池；11-工件夹具驱动机构；12-毛刺；13-磨粒；14-柔性固着磨具；15-转向机构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图6，一种基于剪切增稠机理的复杂型面零件光整去毛刺加工装置，包括加工池10、工件夹具3、转盘2和工件夹具驱动机构11，所述工件夹具3位于所述加工池10内，所述工件夹具3安装在工件夹具驱动机构11的下方，所述工件夹具驱动机构11安装在转盘2上，所述转盘2与转盘驱动机构1连接，所述加工池10内放置加工液5，所述加工液5为混有磨粒的具有剪切增稠效应的剪切增稠加工液。
进一步，所述工件夹具驱动机构的驱动端安装转向机构15，所述转向机构15上安装所述工件夹具3。
再进一步，所述装置还包括循环系统，所述循环系统包括循环管路6、剪切增稠加工液温控与过滤装置9、剪切增稠加工液补给装置8和泵7，所述加工池10的下部出口与循环管路6的进口连接，所述循环管路6的出口与所述加工池10的上部入口连接，所述循环管路6上沿着加工液流向依次安装泵7、剪切增稠加工液补给装置8和剪切增稠加工液温控与过滤装置9。
该循环系统与所述加工池10连接，所述加工液5在经循环系统中从所述加工池10的底部抽出并从所述加工池10上部输入。
所述剪切增稠加工液过滤装置9包括过滤大颗粒磨削的滤网和添加或取出剪切增稠加工液的进出料口。
参考图2，所述工件夹具驱动机构沿着所述转盘下表面固定半径的圆周方向等圆弧间隔布置。
本实施例中，由于剪切增稠加工液的流动特性使得所述剪切增稠加工液能与不同曲率的曲面都保持良好的吻合度从而可以实现复杂型面的工件的表面光整去毛刺，从而提高表面粗糙度。在此过程中先将一加工池固定和复杂型面工件固定在所述工件夹具上，向所述加工池中加入混有磨粒的具有剪切增稠效应的剪切增稠加工液；所述光整去毛刺加工方法包括以下步骤：
(1)将待加工具有毛刺的工件4固定在所述工件夹具3上，向所述加工池10加入所述加工液5，所述待加工具有毛刺的工件的具有毛刺的加工面浸入所述加工液5内；
(2)启动所述转盘驱动机构并同时启动工件夹具驱动机构，所述工件4与所述加工液5之间形成相对运动，所述工件4对加工液5施加剪切力，从而使剪切增稠加工液受剪切力作用发生剪切增稠现象，并且随着工件的转速增大使剪切增稠现象更明显，从而使所述加工液的粘度急剧增大，瞬间呈现类似“固体”的特性，增强对剪切增稠加工液中的磨粒的把持力，在工件表面的毛刺位置形成一个柔性“固着磨具”14，磨粒对工件表面凸起处的毛刺产生微切削作用，所述工件表面的毛刺被去除。
参照图4，所述的工件夹具3可由工件夹具驱动机构11控制旋转一定的角度，所述的工件夹具3装夹批量且异形表面的工件4，本实施案例中选择的工件为铣刀和钻头，根据工件4表面的形状选择所述工件夹具2的旋转角度，本实施案例中通过实验例证选择将工件夹具旋转30°的时候使剪切增稠加工液5的剪切增稠作用效果最显著，从而使得剪切增稠加工液5中的磨粒13对所述工件4表面去毛刺的作用效果达到最佳。图5是针对钻头刀具表面去毛刺工件示意图，能够对柱面及螺旋面这些异形曲面的去毛刺，图6是针对铣刀刀具表面去毛刺工件示意图，能够实现对刀具插槽、内部柱面、圆锥面等异形曲面的去毛刺。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.一种基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，其特征在于：所述加工装置包括加工池、工件夹具、工件夹具驱动机构和转盘，所述工件夹具位于所述加工池内，所述工件夹具安装在工件夹具驱动机构的下方，所述工件夹具驱动机构安装在转盘上，所述转盘与转盘驱动机构连接，所述加工池内放置加工液，所述加工液为混有磨粒的具有剪切增稠效应的剪切增稠加工液。
2.如权利要求1所述的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，其特征在于：所述工件夹具驱动机构的驱动端安装转向机构，所述转向机构上安装所述工件夹具。
3.如权利要求1或2所述的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，其特征在于：所述装置还包括循环系统，所述循环系统包括循环管路、剪切增稠加工液温控与过滤装置、剪切增稠加工液补给装置和泵，所述加工池的下部出口与循环管路的进口连接，所述循环管路的出口与所述加工池的上部入口连接，所述循环管路上沿着加工液流向依次安装泵、剪切增稠加工液补给装置和剪切增稠加工液温控与过滤装置。
4.如权利要求1或2所述的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工装置，其特征在于：所述工件夹具驱动机构沿着所述转盘下表面固定半径的圆周方向等圆弧间隔布置。
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Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN108381364A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 湘潭大学 | 一种基于热流变材料的抛光方法与装置 |
| CN109079590A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-25 | 湖南大学 | 一种基于磁场辅助的非牛顿流体增稠抛光方法及抛光系统 |
| CN111716158A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种内表面的抛光方法及装置 |
| CN111716232A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种微细结构的抛光方法及装置 |
| CN111716157A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种复杂结构的抛光方法及装置 |
| CN112621549A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 新昌浙江工业大学科学技术研究院 | 带有通孔的球形零件力流变抛光方法 |
| CN112828756A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-25 | 杭州智谷精工有限公司 | 一种力流变抛光装置及抛光方法 |
| CN113211196A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-06 | 浙江工业大学 | 一种基于剪切流变效应的振动刀具钝化方法 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108381364A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 湘潭大学 | 一种基于热流变材料的抛光方法与装置 |
| CN108381364B (zh) * | 2018-03-07 | 2020-05-22 | 湘潭大学 | 一种基于热流变材料的抛光方法与装置 |
| CN109079590A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-25 | 湖南大学 | 一种基于磁场辅助的非牛顿流体增稠抛光方法及抛光系统 |
| CN111716158A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种内表面的抛光方法及装置 |
| CN111716232A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种微细结构的抛光方法及装置 |
| CN111716157A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种复杂结构的抛光方法及装置 |
| CN111716232B (zh) * | 2020-06-03 | 2022-04-08 | 大连理工大学 | 一种微细结构的抛光方法及装置 |
| CN112621549A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 新昌浙江工业大学科学技术研究院 | 带有通孔的球形零件力流变抛光方法 |
| CN112828756A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-25 | 杭州智谷精工有限公司 | 一种力流变抛光装置及抛光方法 |
| CN113211196A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-06 | 浙江工业大学 | 一种基于剪切流变效应的振动刀具钝化方法 |
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