一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺及装备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺及装备，设备包括砂带机、行走机构和具有翻面功能的夹持机构，行走机构包括滑轨和安装在滑轨上的滑座，滑座通过直线运动驱动装置驱动沿着滑轨来回运动，砂带机固定安装在滑座上，砂带机接触轮将砂带压向工件待抛磨面或棱，对工件待抛磨面或棱进行抛磨，主动旋转机构和被动旋转机构之间设有支撑机构，首先将工件放置在夹持机构上，然后通过行走机构带动砂带机来回运动，对工件进行抛磨，当抛磨一面完成后还可通过翻面机构进行翻面，全部完成后，松开夹持机构，收回支撑机构，即可取出工件。本发明专利技术对工件各处的抛磨效果一致，工件抛磨质量好，性能稳定，能适应各种异形截面的长杆零件。

Surface polishing technology and equipment for long section rod with special section

The invention discloses a surface polishing process and equipment for a long rod part with special section. The equipment includes a belt conveyor, a walking mechanism and a clamping mechanism with a turning function. The walking mechanism comprises a slide rail and a slide seat installed on the slide rail. The slide seat moves back and forth along the slide rail driven by a linear motion driving device, and the belt conveyor. Fixed on the slide seat, the contact wheel of the abrasive belt machine will press the abrasive belt to the grinding surface or edge of the workpiece, grind the grinding surface or edge of the workpiece, and a supporting mechanism is arranged between the active rotating mechanism and the passive rotating mechanism. Firstly, the workpiece is placed on the clamping mechanism, and then the abrasive belt machine is driven to move back and forth by the walking mechanism. When the polishing side is finished, the workpiece can be turned over by the turning mechanism. After all is finished, the clamping mechanism is loosened and the supporting mechanism is retrieved, and the workpiece can be removed. The invention has the same polishing effect on all parts of the workpiece, good polishing quality, stable performance, and can adapt to various long rod parts with special section.

【技术实现步骤摘要】
一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺及装备
本专利技术属于抛磨机械领域，涉及一种工件表面抛磨设备，具体涉及一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺及装备。
技术介绍
随着中国制造2025的到来，工业自动化的改革越发重要。在工业应用中，有许多异形截面长杆零件的外表面需要抛磨，如直线导轨，传动轴，灯杆，水、油管等零件，其中，灯杆，水、油管等通过焊接成型的零件，其母线上会留有焊缝，影响美观，也影响之后表面处理工作的进行，故在实际生产中对这些零件的表面均需进行抛磨并达到一定的表面质量。目前实际生产中，主要依赖人工进行抛磨，人工抛磨存在以下三个问题：1、人工抛磨全凭手感，抛磨后的零件表面质量难以保证。2、同一工人不同时间及不同工人之间的手感差别会使零件表面抛磨质量不一致，一个零件由于抛磨量大，往往会需要多个工人一起花费大量时间进行抛磨，最终抛磨的表面质量会有好有差，不同人次的抛磨位置之间也会存在明显的交接痕迹，不能得到整齐美观的抛磨效果。3、抛磨过程大量依赖人力，抛磨过程劳动强度大，抛磨粉尘使车间环境恶劣，容易对工人健康产生危害，同时也使加工厂对专业劳动力的依赖过高。
技术实现思路
为了改变现有存在的问题，可以从以下三个方面入手：1、通过分析零件材质，零件原表面质量，需要达到的抛磨效果等因素，制定包括磨具类型，磨料、粒度的选择，切削速度，进给速度，吃刀量等工艺参数在内的最佳抛磨工艺方案，用理论依据代替人工手感，提高抛磨质量。2、采用自动化抛磨，根据制定的最佳抛磨工艺方案设计抛磨装备，以完成该工艺方案在异形截面长杆类零件上的应用，并保证切削力，切削速度，吃刀量等工艺参数在抛磨过程中能过维持稳定。每次抛磨行程确保完成对零件全长的抛磨，以避免对同一面或棱的不同位置分别抛磨产生交接痕迹。3、将抛磨过程由人工劳转向自动化工作，避免工人直接参与抛磨工作，尽可能避免在整个系统中人员的使用。本专利要解决的问题是提供一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺及装备，能够完成对异形截面长杆类零件的自动化，高效，高质量抛磨，并可以在工作过程中自行翻面以实现对零件各个待抛磨面和棱的抛磨工作。为了解决上述技术问题，本专利技术专利所采用的技术方案是：一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨装备，其特征在于：包括砂带机、行走机构和工件夹持机构，所述行走机构包括滑轨和安装在滑轨上的滑座，滑轨通过直线运动驱动装置驱动沿着滑轨来回运动，所述砂带机固定安装在滑座上，所述工件夹持机构用于夹持长杆型工件，且与滑轨平行设置，砂带机接触轮将砂带压向工件待抛磨面或棱，对工件待抛磨面或棱进行抛磨。作为改进，所述工件夹持机构为具有夹持功能的翻面机构，其包括主动旋转机构、被动旋转机构和两个安装座，所述主动旋转机构包括卡盘和分度盘，所述卡盘与分度盘的转动部分相连，分度盘固定在一个安装座顶部，被动旋转机构为卡盘，该卡盘通过轴承安装在另一个安装座顶部，工件安装在两个卡盘之间，分度盘带动工件翻面并固定。作为改进，所述工件夹持机构还包括两个导轨，两个安装座分别通过滑块结构安装在两个导轨上，通过安装座在导轨上滑动来调节两个卡盘之间距离，所述安装座后部设有能将其在导轨上相对位置固定的导轨制动器。作为改进，所述导轨前端设有限制安装座运动极限的挡块。作为改进，所述挡块通过排孔安装在底座上，通过选择不同排孔固定，可以调节两个挡块之间距离。作为改进，所述滑轨两端分别设有检测滑座运动位置的行程开关。作为改进，所述主动旋转机构和被动旋转机构之间设有用于支撑代加工待加工工件中部的支撑机构。作为改进，所述支撑机构为伸缩机构，其包括垫片和伸缩缸，垫片固定安装在伸缩缸的活塞杆上，伸缩缸上设有两个分别指示其活塞杆伸缩到位的接近开关。作为改进，所述直线运动驱动装置为丝杆螺母机构、钢丝传动机构、齿轮齿条传动机构、皮带与带轮传动机构以及链传动机构中任意一种加上驱动电机组成。一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、准备工作：根据零件长度安装好两组挡块、行程开关A和行程开关B，并拆除两组导轨制动器，根据工件需要抛磨的面或棱之间的角度关系确定需要分度盘转到的位置，根据工件的材质确定对每个面或棱需要抛磨的行程数，并将这些信息输入控制系统中，控制伸缩缸使支撑机构处于收缩状态；步骤二、装夹工作：将卡盘A和卡盘B收拢，并将主动旋转机构与被动旋转机构向远离工件方向拉开，让出工件安装空间，将工件放置在支撑机构上，控制伸缩缸使支撑机构伸长，将工件抬高至装夹高度，然后将主动旋转机构、被动旋转机构拉向工件，使安装座A和安装座B分别紧贴两组挡块，此时卡盘A和卡盘B的卡爪伸入工件内侧，撑开卡盘A和卡盘B的卡爪即可完成装夹；步骤三、装夹完成后在导轨A和导轨B上安装两组导轨制动器，完成对主动旋转机构和被动旋转机构之间相对位置的锁定；步骤四、抛磨工作：启动设备，砂带机开始转动，受行走机构驱动从工件的A侧走向B侧，同时接触轮与工件的待抛磨面或棱接触，将砂带压向工件上表面或棱并对其进行抛磨。砂带机完成对该面或棱的一次抛磨后，撞到行程开关B，行程开关B发出信号，控制系统做出判断：该工件是否已完成全部抛磨工作，若是，则砂带机停转，提醒工人开始下料；若不是，则判断是否已完成对工件该面或棱的抛磨次数，若是，则控制支撑机构收缩，收缩完成，接近开关B发出信号后，翻面机构将工件翻至下一待抛磨面或棱朝上，再控制支撑机构伸长，伸长完成，接近开关A发出信号后，行走机构驱动砂带机反向开始下一个行程；若不是，则行走机构驱动砂带机直接开始下一个行程，如此循环，直至抛磨完成；步骤五、下料工作：砂带机停转后，拆下两组导轨制动器，合拢卡盘A和卡盘B的卡爪，拉动主动旋转机构与被动旋转机构向远离工件的方向移动，再控制伸缩缸，使支撑机构缩回，工件也会随之降低，即可取走工件完成下料。本专利技术专利的有益效果是：1、实现了自动翻转与抛磨，设备日常使用过程中只需要工人进行上料与下料，极大地降低了抛磨过程中人工的使用。2、翻面机构中的主动旋转机构使用分度盘进行驱动，可适应对不同零件、不同待抛磨面或棱的加工。使用卡盘夹紧，既实现了对心定位，又实现了可靠夹紧，且根据待抛磨零件的截面不同选择不同规格、类型的卡盘，可适应各种异形零件的装夹。装夹后卡盘卡爪位于零件内侧，避免砂带机行走时砂带与卡盘接触，损坏设备。3、使用支撑机构在抛磨过程中对零件进行辅助支撑，避免了长杆零件由于长度过大导致刚性差，两端夹紧而中间段发生下垂，影响抛磨质量的问题。垫板上装有橡胶避免对已抛磨表面造成损伤。在伸缩缸气接口上装有气控单向阀，既可防止加工中断气造成安全事故，亦可调整伸缩缸运动速度，避免伸缩缸运动速度过快产生冲击。4、使用恒力砂带机，抛磨过程中接触轮与零件的压力保持稳定，可以适应一定范围内的零件表面高度变化，避免零件不同表面之间、表面与棱之间、同一表面或棱不同位置之间的高度差异导致不同位置抛磨效果不同，影响抛磨效果。可根据抛磨需要调整压力、转速、砂带类型、磨粒数等工艺参数，适应对不同零件的抛磨需要。5、行走机构可驱动砂带机做连续运动，可在一个抛磨行程内完成对零件一个待抛磨面或棱的抛磨，尽管对于难抛磨材料需要多次往复抛磨以达到抛磨效果，但相对于以往的人工抛磨仍极大的提高了加工效率。6、由于砂带机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨装备，其特征在于：包括砂带机、行走机构和工件夹持机构，所述行走机构包括滑轨和安装在滑轨上的滑座，滑轨通过直线运动驱动装置驱动沿着滑轨来回运动，所述砂带机固定安装在滑座上，所述工件夹持机构用于夹持长杆型工件，且与滑轨平行设置，砂带机接触轮将砂带压向工件待抛磨面或棱，对工件待抛磨面或棱进行抛磨。

【技术特征摘要】
1.一种用于异形截面长杆零件的表面抛磨装备，其特征在于：包括砂带机、行走机构和工件夹持机构，所述行走机构包括滑轨和安装在滑轨上的滑座，滑轨通过直线运动驱动装置驱动沿着滑轨来回运动，所述砂带机固定安装在滑座上，所述工件夹持机构用于夹持长杆型工件，且与滑轨平行设置，砂带机接触轮将砂带压向工件待抛磨面或棱，对工件待抛磨面或棱进行抛磨。2.如权利要求1所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述工件夹持机构为具有夹持功能的翻面机构，其包括主动旋转机构、被动旋转机构和两个安装座，所述主动旋转机构包括卡盘和分度盘，所述卡盘与分度盘的转动部分相连，分度盘固定在一个安装座顶部，被动旋转机构为卡盘，该卡盘通过轴承安装在另一个安装座顶部，工件安装在两个卡盘之间，分度盘带动工件翻面并固定。3.如权利要求2所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述工件夹持机构还包括两个导轨，两个安装座分别通过滑块结构安装在两个导轨上，通过安装座在导轨上滑动来调节两个卡盘之间距离，所述安装座后部设有能将其在导轨上相对位置固定的导轨制动器。4.如权利要求3所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述导轨前端设有限制安装座运动极限的挡块。5.如权利要求4所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述挡块通过排孔安装在底座上，通过选择不同排孔固定，可以调节两个挡块之间距离。6.如权利要求2所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述滑轨两端分别设有检测滑座运动位置的行程开关。7.如权利要求2至6任意一项所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述主动旋转机构和被动旋转机构之间设有用于支撑待加工工件中部的支撑机构。8.如权利要求7所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述支撑机构为伸缩机构，其包括垫片和伸缩缸，垫片固定安装在伸缩缸的活塞杆上，伸缩缸上设有两个分别指示其活塞杆伸缩到位的接近开关。9.如权利要求1至6任意一项所述的表面抛磨装备，其特征在于：所述直线运动驱动装置为丝杆螺母机构、钢丝传动机构、齿轮齿条传动机构、皮带与带轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超群，田亮，曹诗宇，陈翱，胡士靖，刘文锦，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42