[发明专利]一种大型齿轮单向磨粒流分度抛光装置及方法

说明书

本发明提供一种大型齿轮单向磨粒流分度抛光装置及方法，属于非传统光整加工中的流体抛光技术领域。本发明通过齿轮工装夹具，固定齿轮位置在抛光过程中不发生位移，通过单向磨粒流抛光技术，对大型齿轮若干齿进行高效抛光，显著降低了加工成本，极大的提高了大型齿轮的表面质量，通过分度装置，实现对大型齿轮全部齿的单向磨粒流抛光，获得大型齿轮全齿的均匀抛光表面。该发明为大型齿轮提供了一种高质量、低成本的高效抛光方法，在保证齿轮齿形的情况下，实现齿面、齿底等部位的均匀抛光，极大的提高了大型齿轮表面抛光质量和抛光效率。

技术领域

本发明属于非传统光整加工中的流体抛光技术领域，涉及一种大型齿轮单向磨粒流分度抛光装置及方法。

背景技术

随着制造业的不断发展和重大装备的广泛应用，大型机械设备逐渐出现，齿轮作为机械传动的主要部件，在大型设备中也得到广泛应用，大型齿轮的表面质量是产生振动和噪声的主要原因，因此，齿轮齿面的光整加工对设备的使用性能具有重要影响。

磨粒流加工是一种非传统光整加工方法，它迫使具有粘弹性的磨料介质(掺有磨粒的一种可流动混合物)在一定压力下流过工件所需加工的表面，磨料介质中的磨粒去除流过的表面的粗糙峰，从而减少工件表面的粗糙度，具有加工可达性好、加工过程可控等优点，尤其适用于传统光整加工方法(如抛光、研磨等)难以完成的复杂曲面以及内腔表面的去毛刺、抛光、倒圆角。单向磨粒流加工是磨粒流加工方式中的一种，在单向磨粒流加工方法中，磨料介质总是从一个或多个固定的入口进入，从一个或多个固定的出口流出，也就是磨料介质流过工件被加工表面是单方向的。

目前大型齿轮的抛光方式主要为手工抛光、磨齿机抛光和打磨机砂带抛光，上述方法均存在明显的缺陷：手工抛光效率低下，抛光不均；磨齿机抛光易产生烧伤，表面抛光不均，且成本较高；砂带抛光难以抛光齿根区域。如公开号为CN103920936A的专利，公开了一种用于大型齿轮砂带抛光的磨齿机装置，运用砂带对齿面进行抛光，然而，砂带磨损较快，需经常更换，不可重复使用，加工成本高。针对齿轮的特点，齿根位置往往为较小的圆弧，砂带不易抛光。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明结合大型齿轮的特点，基于磨粒流抛光技术，建立了一种大型齿轮单向磨粒流分度抛光装置及方法，此装置及方法可将大型齿轮齿面高效抛光，实现齿面质量抛光均匀化，并且磨料介质可重复使用，显著降低加工成本。本发明的目的是寻求一种高效率、低成本的大型齿轮抛光方法，在保证齿轮齿形的情况下，实现齿面、齿底等均匀抛光，提高其表面质量。

一种大型齿轮单向磨粒流分度抛光装置，包括单向磨粒流抛光模块、齿轮固定模块和分度装置模块，所述单向磨粒流抛光模块包括磨粒流机床工作台和单向磨粒流系统，所述齿轮固定模块用于将待处理的大型齿轮可拆卸地安装在所述磨粒流机床工作台和分度装置模块上，所述分度装置模块用于调整待处理的大型齿轮的位姿，使其待处理面处于单向磨粒流系统的抛光区域，所述单向磨粒流系统用于将磨料介质沿管道流经大型齿轮的待处理面，实现齿轮齿面的抛光。

进一步地，所述单向磨粒流抛光模块包括磨料介质推送装置、磨料介质存储装置和管道，所述磨料介质推送装置用于将磨料介质存储装置中的磨料介质通过管道输送至大型齿轮的待处理面。

进一步地，所述管道包括连接在磨料介质存储装置与大型齿轮之间的输出段以及位于大型齿轮与磨料介质存储装置输入端之间的回料管段。

进一步地，所述磨料介质推送装置包括推料缸和活塞驱动机构B、与其相连的活塞B，所述磨料介质存储装置包括连接在活塞B输出端的料缸，所述料缸的输入端设有接料斗。

进一步地，所述齿轮固定模块包括齿轮工装夹具、活塞驱动机构A、活塞A和夹紧缸，所述活塞驱动机构A与夹紧缸相连，所述活塞驱动机构A的输出端与活塞A相连，所述活塞A的输出端与齿轮工装夹具相连，所述齿轮工装夹具用于夹紧待处理的大型齿轮，防止抛光过程中齿轮位置发生位移。

进一步地，所述齿轮工装夹具的壁面与齿轮的齿面围成内流道，在二者的接触处设置有密封垫。