CN211029590U - 用于磨粒流精整的湍流驱动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，包括：相对平行设置的一对法兰夹板；与两个法兰夹板相固定的公转主轴；在两个法兰夹板的另一端分别设置的一体化扇叶，其设置有橡胶顶头，两个橡胶顶头之间的空间构成对工件的夹持空间；在第一法兰夹板、第二法兰夹板上对应位置设置的拉紧机构，被设置用于在工件放到夹持部之间时、通过拉紧机构驱动第一法兰夹板、第二法兰夹板相互相对运动而夹紧工件。本实用新型通过水流的环形扰动，和公转主轴自身的旋动，带动两块法兰板上的扇叶转动，从而达到夹持工件无供能自转的功能。

Description

用于磨粒流精整的湍流驱动夹具

技术领域

本实用新型涉及磨粒流表面精整技术领域，具体而言涉及一种用于磨粒流精整的湍流驱动夹具。

背景技术

磨粒流体抛光是一种利用液态载体与固态磨粒混合配置成均匀固液混合流体来实现工件表面磨削的新型抛光技术。抛光过程中工件需要通过工装夹具固定，夹具的夹持方式决定了工件不同位置加工的优先顺序和有效加工区域大小。

为了避免工件表面处理不均匀性的情况，夹具的选择极其重要。磨粒流抛光常用夹具有两种：一类是通过夹持螺纹固定的简单夹具，可调性单一影响抛光均匀性；另一类结构复杂但可调性较大的多功能夹具，但在含固态颗粒、工作环境恶劣的磨粒流体系中使用时，其寿命较短，且强度不足。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，包括：

结合以上本实用新型的技术方案，本实用新型的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，通过两个对称六边形法兰板，一端法兰孔固定在搅拌杆上侧面带有紧固螺丝锁紧，对称沉孔内固定轴承，轴承套有带扇叶和橡胶顶头的一体化扇叶，通过拉紧两块法兰板中间的丝杆夹紧被加工工件，并通过水流的环形扰动，和转轴自身的旋动，带动两块法兰板上的扇叶转动，从而达到夹持工件无供能自转的功能，其显著的有益效果在于：

1.通过对加工环境以及对流体特性分析，利用简单结构设计出具有无供能自转功能，通过不同的公转转速、公转半径等实现工件高低速无供能自转，提高表面处理均匀性，且高速降低表面粗糙度；

2.夹持面积小，最大化处理面积(可最大化工件有效加工面积)，降低夹具引起的流场变形对工件加工效果的影响；

3.夹持法兰板采用六边形，大大减少法兰板对湍流的阻力，从而节省公转能源消耗；

4.结构简单，上下夹具两部分完全相同，出现部件损坏只需单一更换部件；

5.安装调节方便，两部分夹具对称安装，互不影响，大大增加了可调整性；

6.体积较小，可同时使用多组，大大增加其加工数量，提高产量。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的示意图，其中公转主轴上设置了1组夹具。

图2是图1实施例的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的法兰夹板的截面视图。

图3是图1实施例的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的一体化扇叶的局部放大示意图。

图4是本实用新型的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的示意图，其中公转主轴上设置了多组夹具。

图5是图4实施例的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的俯视图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是应为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-3所示，根据本实用新型的实施例的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其使用在磨粒湍流表面精整装置内，设置有公转转轴以及与其固定一组或者多组夹具机构，每一组具有上下两个法兰夹板以及在法兰夹板上设置的一体化扇叶，一体化扇叶套在法兰夹板的沉孔内的轴承上，扇叶底部对称端套有橡胶顶头，构成工件的夹持，然后通过丝杆连接拉紧固定。如此，实现通过公转主轴公转带动水流驱动扇叶，扇叶公转推动与之相连的轴承转动，从而使轴承间紧固的工件实现无供能自适应公转。

本实用新型的自公转夹具的夹持遮挡面积小，有效处理面积大，六边形法兰夹板结构大大降低运动阻力，能大幅提高工件表面处理均匀性，具有结构简单、安装调节方便、体积较小、可多组同时使用、效率高等优点。

图1示例性地表示了本实用新型的示例性实施例的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具的结构，包括相对平行设置的一对法兰夹板2，分别为第一法兰夹板2A、第二法兰夹板2B，优选地采用截面形状为六边形的法兰夹板，降低法兰夹板围绕公转主轴公转的时候降低流体的阻力。

在两个法兰夹板的一端设置、与两个法兰夹板相固定的公转主轴9，可在驱动组件的带动下进行公转。优选地，至少一个法兰夹板(2A、2B)的一端顶头设置有螺纹孔(未以标号示出，其与拧紧螺母8适配)和可拧入的拧紧螺母8，通过拧紧螺母将法兰夹板与公转主轴拧紧固定。

在两个法兰夹板的另一端分别设置的一体化扇叶1，一体化扇叶具有扇叶部1A以及连接到扇叶部的夹持部1B，每个夹持部1B穿过对应的法兰夹板。

两个法兰夹板上的夹持部1B之间的空间构成对工件的夹持空间。

在第一法兰夹板、第二法兰夹板上对应位置设置的拉紧机构，被设置用于在工件放到夹持部之间时、通过拉紧机构驱动第一法兰夹板、第二法兰夹板相互相对运动而夹紧工件。例如，在本实施例中优选地采用丝杆运动机构，包括穿过两个法兰夹板、并可旋转的拉紧丝杆6以及设置在拉紧丝杆的头部的止退螺母7。如此，当工位夹在两个夹持部1B之间时，通过中间拉紧丝杆实现，然后拉紧丝杆的两头采用止退螺母固定。

优选地，拉紧机构(例如拉紧丝杆)设置在第一法兰夹板2A、第二法兰夹板2B纵长方向的中间位置。

结合图1，每个法兰夹板上都设置有沉孔，沉孔内放置轴承5，夹持部1B具有与扇叶部连接的固定部1C，穿过轴承并延伸出来。而夹持部在延伸出来的部分设置有橡胶顶头1D，工件夹持在橡胶顶头上，保护被加工工件不被夹具造成损伤。

优选地，如图1所示，固定部1C具有外径与轴承的内环外径相同的凸台，凸台顶住轴承的内环，且两者过盈配合，如此设置是保证夹持紧密性。附图1中，标号3表示工件。

优选地，所述公转主轴配置有驱动其旋转的驱动组件，使得所述公转主轴被驱动公转时带动水流驱动扇叶部，扇叶部公转推动与之相连的轴承转动，从而使夹持部之间紧固的工件实现无供能自适应公转。

优选地，驱动组件为电机驱动组件，自转主轴的转速可调范围为10r/min～1000r/min。

优选地，所述轴承5为防水轴承，耐腐蚀耐磨且不生锈，还可防止微细磨粒进入影响使用。

结合以上本实用新型的技术方案，本实用新型的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，通过两个对称六边形法兰板，一端法兰孔固定在搅拌杆上侧面带有紧固螺丝锁紧，对称沉孔内固定轴承，轴承套有带扇叶和橡胶顶头的一体化扇叶，通过拉紧两块法兰板中间的丝杆夹紧被加工工件，并通过水流的环形扰动，和转轴自身的旋动，带动两块法兰板上的扇叶转动，从而达到夹持工件无供能自转的功能，

优选地，在另一些实施例中，如图4-5所示，一对法兰夹板、在两个法兰夹板设置的一体化扇叶以及在一对法兰夹板上对应位置设置的拉紧机构构成一组夹具，所述公转主轴9上交叉地沿着转动方向布置有至少两组夹具，例如图2中示例性的表示了3组。

结合图1所示，本实用新型的实施例还可以根据工件的加工尺寸、数量、效果可设置多组长度(法兰夹板的长度可更换、可调节)不同夹具，例如其可范围在100mm～300mm调节。根据加工需求，还可以对公转速度进行控制与调节，快速降低高粗糙度公转半径大，精细处理低粗糙度公转半径小。

以下是采用本实用新型的湍流驱动夹具进行试验和工件表面精整处理的过程：

【实例1】

步骤1：选用半径：50mm长度：100mm的圆柱形304不锈钢工件1组，测量表面平均粗糙度为10.55μm，质量为1540g；

步骤2：将步骤1工件夹持在自公转夹具的橡胶顶头上固定牢固，保证上下夹持点为工件中心位置，公转半径为100mm；

步骤3：自转主轴转速100r/min；

步骤4：加工60min；

步骤5：利用干燥的高压空气吹干工件表面；

步骤6：测量表面平均粗糙度为1.24μm，测量质量为1525g。

根据加工实例结果得知，低转速和小的公转半径下，表面粗糙度明显降低，质量损失少，无过抛现象。

【实例2】

步骤1：选用半径：50mm长度：100mm的圆柱形304不锈钢工件1组，测量表面平均粗糙度为30.22μm，质量为1540g；

步骤2：将步骤1工件夹持在自公转夹具的橡胶顶头上固定牢固，保证上下夹持点为工件中心位置，公转半径为300mm；

步骤3：自转主轴转速1000r/min；

步骤4：加工30min；

步骤5：利用干燥的高压空气吹干工件表面；

步骤6：测量表面平均粗糙度为10.35μm，测量质量为1472g。

根据加工实例结果得知，高转速和大的公转半径下，表面粗糙度降低明显，质量损失多，处理时间也大大降低，无过抛现象。

【实例3】

步骤1：选用半径：50mm长度：100mm的圆柱形304不锈钢工件3组，测量表面平均粗糙度分别为①10.45μm、②20.56μm、③32.23μm，质量均为1540g；

步骤2：将步骤1工件夹持在自公转夹具的橡胶顶头上固定牢固，结合图2所示，保证上下夹持点为工件中心位置，并以公转主轴为中心，每120°固定一组夹具，公转半径分别设置为①100mm、②200mm、③300mm；

步骤3：自转主轴转速800r/min；

步骤4：加工30min；

步骤5：利用干燥的高压空气吹干工件表面；

步骤6：测量表面平均粗糙度为①2.15μm②5.58μm③13.31μm，测量质量为①1507g②1497g③1468g。

结合图2并根据加工实例结果得知，夹具可多组使用且互不影响。

从上述三组实例了解到，高转速和大的公转半径下适合粗抛光；低转速小半径下，适合精抛光。公转速度高，相应的自转速度也适应性提高；公转速度低，相应的自转速度也适应性降低，可通过高速降低调节来调节和控制不同精整工作的表面粗糙度要求。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，包括：

相对平行设置的一对法兰夹板，定义为第一法兰夹板、第二法兰夹板；

在两个法兰夹板的一端设置、与两个法兰夹板相固定的公转主轴；

在两个法兰夹板的另一端分别设置的一体化扇叶，一体化扇叶具有扇叶部以及连接到扇叶部的夹持部，每个夹持部穿过对应的法兰夹板上的轴承而延伸出来，在延伸出来的部分设置有橡胶顶头，所述两个法兰夹板上对应夹持部的橡胶顶头之间的空间构成对工件的夹持空间；

在第一法兰夹板、第二法兰夹板上对应位置设置的拉紧机构，被设置用于在工件放到夹持部之间时、通过拉紧机构驱动第一法兰夹板、第二法兰夹板相互相对运动而夹紧工件。

2.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述法兰夹板的一端顶头设置有螺纹孔和可拧入的拧紧螺母，通过拧紧螺母将法兰夹板与公转主轴拧紧固定。

3.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述拉紧机构设置在第一法兰夹板、第二法兰夹板纵长方向的中间位置，所述拉紧机构包括穿过两个法兰夹板上、并可旋转的拉紧丝杆以及设置在拉紧丝杆的头部的止退螺母。

4.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述法兰夹板的截面形状为六边形。

5.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述夹持部具有与扇叶部连接的固定部，所述固定部具有外径与轴承的内环外径相同的凸台，所述凸台顶住轴承内环，且两者过盈配合。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述公转主轴配置有驱动其旋转的驱动组件，使得所述公转主轴被驱动公转时带动水流驱动扇叶部，扇叶部的公转推动与之相连的轴承转动，从而使夹持部之间紧固的工件实现无供能自适应公转。

7.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述轴承设置在法兰夹板的沉孔内。

8.根据权利要求1所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述的一对法兰夹板、在两个法兰夹板设置的一体化扇叶以及在一对法兰夹板上对应位置设置的拉紧机构构成一组夹具，所述公转主轴上设置至少两组夹具。

9.根据权利要求8所述的用于磨粒流精整的湍流驱动夹具，其特征在于，所述至少两组夹具交叉地沿着公转主轴的转动方向布置。

Images