[发明专利]气浮轴旋转软性磨粒流抛光装置

说明书

技术领域

本发明涉及软性磨粒流加工领域，尤其涉及一种针对细长轴抛光的磨粒流抛光装置。

背景技术

随着航空航天、医药、食品、化工等领域的高速发展，国内外对各类管材的需求量也越来越大，对内壁的要求也越来越严格，在现有的内壁超精密加工方法中，常见的有磁力研抛、珩磨、挤压珩磨、柔性磨体振动抛光以及小磨头抛光等，但对于形状精度要求较高的工件来说都存在一定的加工局限性。比如挤压珩磨和柔性磨体振动抛光，由于使用的是粘度较大的弹性基本介质，在进行壁面加工时会受到强粘性力的强力剪切作用，会破坏薄壁面，同时壁面在硬性磨粒的往复作用时表面纹理呈现规律性。而软性磨粒流加工作为一种新的超精密加工方法，对内壁的加工具有独特的优势，尤其适合于较软的有色金属及坚韧的合金等。所谓软性磨粒流就是利用无粘性或者弱粘性的磨粒流在湍流作用下对工件表面进行无序加工。磨粒流要达到湍流状态，就必须要求流道内的流体具有较高的流速，现有的提速方法中主要是引入约束模块，通过与被加工壁面构成一个封闭的约束流道，使流体从狭小的约束流道内部高速通过并达到湍流状态，但是这种方法对于流体入口端的速度要求依旧很高，这就对水泵提出了很高的要求，大大提高了加工成本，而且工件抛光的时间较长，抛光效率普遍较低。

本发明“气浮轴旋转软性磨粒流抛光装置”从改变工艺的角度出发，针对细长轴采用软性磨粒流加工的方法，不仅解决了细长轴在整个加工过程中弯曲变形的问题，而且加工效率较高，加工后的工件表面质量好。所谓软性磨粒流利用无粘性或者弱粘性的磨粒流在湍流作用下对工件表面进行无序加工，高速运动下的磨粒对工件表面进行频繁无序的撞击作用实现内壁的光整加工。本发明尤其适用于铝合金制品阳极氧化后的表面的加工。

发明内容

针对细长轴加工难、对机床性能要求较高等难题，本发明提供了一种抛光效率高，抛光效果好的气浮轴旋转软性磨粒流抛光装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

气浮轴旋转软性磨粒流抛光装置，用于对待加工细长杆进行研磨加工，包括固定板、细长杆核心抛光装置、工件进给装置和缓冲装置；细长杆核心抛光装置、工件进给装置、缓冲装置均固定安装在固定板上；所述工件进给装置用于细长杆核心抛光装置的轴向进给，所述缓冲装置用于缓冲所述细长杆核心抛光装置的轴向进给；

所述细长杆核心抛光装置包括内螺旋式约束模块、约束模块安装座、密封盖、夹紧端盖、O型密封圈和螺杆，所述待加工细长杆一端通过联轴器与伺服电机相连接，另一端与滚动轴承相配合；所述待加工细长杆穿过约束模块安装座；所述约束模块安装座两端装有左右两个夹紧端盖，所述左右两个夹紧端盖分别通过密封盖密封；所述左右两个夹紧端盖内部镶有O型密封圈，所述O型密封圈与待加工细长杆接触状况良好，所述O型密封圈用于密封O型密封圈与待加工细长杆之间的间隙；所述左右两个夹紧端盖之间通过四根螺杆夹紧连接；

所述约束模块安装座内部通过密封盖和夹紧端盖形成约束流道，所述约束模块安装座内部装有内螺旋式约束模块，所述内螺旋式约束模块与待加工细长杆形成狭小通道；所述左右两个夹紧端盖上分别设有所述约束流道的流体入口和流体出口；

所述工件进给装置包括丝杆、滑块、导向板和滚珠螺母座，所述丝杆的一端通过联轴器连接丝杆驱动电机，所述丝杆的另一端通过滚轴轴承相配合；所述滚珠螺母座套装在所述丝杆上；所述导向板的一端与所述滚珠螺母座固接，另一端通过螺栓与细长杆核心抛光装置连接；所述丝杆驱动电机带动丝杆转动，通过所述丝杆的转动带动所述滚珠螺母座在水平方向做往复直线运动，牵引所述细长杆核心抛光装置和待加工细长杆做直线进给运动；所述滑块装在所述导向板上，所述工件进给装置通过滑块连接缓冲装置；

所述缓冲装置包括空气压缩机、气缸、直线导轨和支架，所述气缸的后端盖与所述空气压缩机连接，所述气缸的前端盖安装在支架上，所述支架安装在固定板上，所述直线导轨的两端通过轴承座固定安装在固定板上；所述气缸的活塞杆连接所述滑块，所述滑块套装在所述直线导轨上。

进一步的，所述气浮轴旋转软性磨粒流抛光装置还包括电机控制系统，所述电机控制系统包括电机控制板，用于控制所述伺服电机和所述丝杆驱动电机的转动，所述电机控制板通过设定所述伺服电机和所述丝杆驱动电机的转速，分析研究电机在不同的转速下整套装置的运行情况及工件内表面的加工效果。