振动珩磨设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种振动珩磨设备，该振动珩磨设备包括容器和至少两个增压装置，容器用于容纳磨料和工件，并且能够处于密闭状态，容器的顶部上设有空气进出口；增压装置至少分别连通至容器内的底部和空气进出口，与空气进出口连通的增压装置为空气增压装置。该振动珩磨设备，通过驱动磨料的缓慢流动，让更多未被钝化的磨料与工件摩擦，保持较大持续切削量，延长磨料使用时间，降低了更换磨料频率，提高了加工效率；空气增压实现缓慢进给方式，适用于叶片、叶盘、叶轮等精密薄壁类零件的振动珩磨加工，降低耗能；避免磨粒对容器顶盖滑动部分的摩擦，有利于提高该振动珩磨设备的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
振动珩磨设备


[0001]本技术涉及珩磨加工
，特别地涉及一种振动珩磨设备。

技术介绍

[0002]珩磨加工是磨削加工的一种特殊形式，属于光整加工。通常在磨削或精镗的基础上进行，可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度。但现在对珩磨加工应用范围要求更加广泛，比如精密铸造、激光增材制造等工件后期都可以列入加工范围，对珩磨机床的适用性、精度、效率等提出更高要求，特别是大批大量生产中采用专用振动珩磨机更为经济合理。
[0003]磨粒流是光整加工的一种方式，其利用半液态的粘弹性基体介质磨料(所以也称为粘弹磨料，属于一种半液态磨料)在一定压力下通过往复流动方式来摩擦加工表面而达到抛光或去除毛刺作用的特种加工。
[0004]振动光饰是一种较为粗放的光整加工工艺。其原理是将工件和磨粒或磨块混合放入一个振动容器中，并对整个容器激振，使得磨粒或磨块对工件全方位撞击摩擦，从而达到光整效果。
[0005]但现有的珩磨加工技术中，由于其加工原理决定珩磨误差较大，磨料“剪切变稀”，且磨块无差别珩磨整个工件，会造成不必要的倒角和损伤；其中，“剪切变稀”效应是粘弹磨料流体的一个特性，是指如果粘弹流体在管道中或容器中流动时，从管壁到管道中心的各个流动层面速度不一，形成速度梯度，速度梯度引起层面间的剪切效应，造成粘弹磨料中的长链高分子团被捋直，从而丧失弹性，出现所谓“剪切变稀”效应，其视觉效果是本来很粘稠的半固体磨料介质，变得像水一样可以流淌。这种“剪切变稀”效应不利于珩磨加工效果，而该振动珩磨设备能够避免这种“剪切变稀”效应的情况。此外，磨料或磨块使用一段时间后，其与工件接触的表面会钝化，降低或失去磨削效果，因而不得不频繁更换磨料，加工效率低，但未磨削的磨粒或未磨削的表面并未充分利用；一般的珩磨加工设备，施加压力大，加工精度差，并不太适合叶片、叶盘、叶轮等精密薄壁类零件，其特点是工件壁较薄，尺寸精密，要求施加压力柔和，避免损伤工件，表面粗糙度要求高，均匀一致。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是为了克服现有珩磨加工技术中磨料颗粒未充分利用而导致加工效率低，以及没有适合叶片叶盘类零件的珩磨加工技术的缺陷，提供一种振动珩磨设备。
[0007]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0008]一种振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨设备包括：
[0009]容器，所述容器用于容纳磨料和待加工的工件，并且所述容器能够处于密闭状态，所述容器的顶部上设有空气进出口；
[0010]至少两个增压装置，所述增压装置至少分别连通至所述容器内的底部和位于顶部
的所述空气进出口，其中，与所述空气进出口连通的所述增压装置为空气增压装置。
[0011]在本方案中，空气增压装置为可以通过注入或抽取空气的方式实现增压的增压装置。该振动珩磨设备通过控制两个增压装置的压力，形成的压差，推动容器内的磨料沿容器的轴向缓慢流动，驱使磨料中的磨粒被翻转、滚动，使得与工件摩擦钝化的磨粒表面被翻转，而还未钝化的磨粒表面继续与工件摩擦，或者驱动远离工件的磨粒与工件摩擦；这种对磨料产生的效果，称之为更迭自锐；磨料的更迭自锐延长了磨料的整体使用时间，降低了更换磨料频率，进而提高加工效率；同时，磨料缓慢流动的方式，带走了磨料在工件表面摩擦所积累的热量，使得以冷加工方式珩磨精密零件表面，不产生二次硬化层；空气的可压缩性更好，工件在磨料介质中形成更大运动空间，降低耗能，提高加工效率；以空气实施对磨料介质的压力，压力变化缓慢，有利于薄壁零件的较轻柔的珩磨光整，适用于叶片、叶盘、叶轮等精密薄壁零件的振动珩磨加工，也保持精密零件的棱边和尖角不被损伤和磨圆；空气从容器的顶部注入或抽取，增压/减压的操作更方便；在磨料于容器内顶面之间形成空气层，避免磨粒对容器顶盖的摩擦，有利于提高该振动珩磨设备的使用寿命；以密闭容器的方式进行珩磨加工，可以保持容器内同批数十个零件的加工精度和粗糙度一致，克服现有珩磨加工技术中珩磨去除量不均匀，精度较低的缺陷，同时也防止磨削产生的粉尘外逸，杜绝环境污染。
[0012]较佳地，所述振动珩磨设备还包括控制装置，所述控制装置分别连接于两个所述增压装置，所述控制装置用于控制两个所述增压装置交替对所述容器进行增压或减压。
[0013]在本方案中，该振动珩磨设备通过控制装置自动控制两个增压装置产生的压力差，实现交替增压或减压，对不同工件灵活调节不同的增压效果，提高了珩磨精度，也提高了加工效率。
[0014]较佳地，所述振动珩磨设备还包括激振装置，所述激振装置包括激振器和连杆，
[0015]所述激振器设置于所述容器之外，所述连杆贯穿所述容器的顶盖，并相对于所述顶盖密封连接，所述连杆的一端与所述激振器的激振输出端相连接，所述连杆的另一端为连接待加工的所述工件的连接端，并伸入所述容器的内部。
[0016]在本方案中，容器的轴向与激振运动的方向一致，使得磨料流动的方向与激振方向一致，从而磨料在缓慢流动的过程中，工件相对磨粒的位移速度与该振动珩磨设备的振动速度叠加，提高了加工效率；通过调节磨粒流动速度、振动速度、磨料介质压力，可以适应于不同工件的加工精度要求，实现高效率珩磨加工；采用连杆连接容器外部的激振器和容器内部的待珩磨工件，一方面保护了激振器可以独立工作，其安装方便，另一方面，连杆实现了将激振运动传递到待珩磨工件上。
[0017]较佳地，所述激振器为多级变速激振器。
[0018]在本方案中，多级变速激振器是指能够输出不同频率和振幅，具有可以获得变速范围内任何频率和振幅组合成的速度的激振器。通过多级变速激振器，能够产生不同频率、振幅，实现了振动的多级变速效果，其与增压装置对磨料的压力组合，在不更换磨料的情况下，也可以获得多级珩磨效果。
[0019]较佳地，所述容器包括相对可密封的桶体和顶盖，所述连杆贯穿所述顶盖，并相对于所述顶盖密封连接。
[0020]在本方案中，将容器分体为相对可密封的桶体和顶盖，方便更换不同介质的磨料；
将连杆贯穿顶盖的间隙密封，保证容器的压力不受影响。
[0021]一种振动珩磨方法，用于如上所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨方法的加压方法包括：
[0022]S1、将磨料加入到所述容器之中，将待加工的工件浸没在所述磨料之中；
[0023]S2、将所述容器设置成密闭状态；
[0024]S3、通过所述空气增压装置从所述空气进出口往所述容器内注入空气，所述空气在所述容器中形成第一压力；
[0025]通过连通至所述容器内的底部的增压装置对所述磨料施加与所述第一压力不相等的第二压力，驱动所述磨料在所述容器中沿竖直方向往复流动。
[0026]在本方案中，该振动珩磨方法通过容器内的底部的增压装置与从容器顶部注入或抽取空气的空气增压装置所形成的压力差，驱使磨粒产生缓慢流动，实现磨料的更迭自锐效果，保持高效切削，延长了磨料的整体使用时间，提高了加工效率；而采用空气增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨设备包括：容器，所述容器用于容纳磨料和待加工的工件，并且所述容器能够处于密闭状态，所述容器的顶部上设有空气进出口；至少两个增压装置，所述增压装置至少分别连通至所述容器内的底部和位于顶部的所述空气进出口，其中，与所述空气进出口连通的所述增压装置为空气增压装置。2.如权利要求1所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨设备还包括控制装置，所述控制装置分别电连接于两个所述增压装置，所述控制装置用于控制两个所述增压装置交替对所述容器进行增压或减压。3.如权利要求1所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨设备还包括激振装置，所述激振装置包括激振器和连杆，所述激振器设置于所述容器之外，所述连杆贯穿所述容器的顶盖，并相对于所述顶盖密封连接，所述连杆的一端与所述激振器的激振输出端相连接，所述连杆的另一端为连接待加工的所述工件的连接端，并伸入所述容器的内部。4.如权利要求3所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述激振器为多级变速激振器。5.如权利要求3所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述容器包括相对可密...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纯，杨秀菊，卞淑惠，
申请(专利权)人：徐州铼兹精密数控机床有限公司，
类型：新型
国别省市：