振动珩磨设备和振动珩磨方法技术

本发明专利技术公开了一种振动珩磨设备和用于该振动珩磨设备的振动珩磨方法，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待加工的工件，容器内设有用于连接工件的连接端，并且能够处于密闭状态；各个增压装置分别连通至容器的内部，其中，至少一个增压装置与容器的连通口的位置高于连接端，并且，至少一个增压装置与容器的连通口的位置低于连接端。该振动珩磨设备和该振动珩磨方法，通过驱动磨料的缓慢流动，让磨料中更多未被钝化的磨料与工件摩擦，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；采用多个增压装置，提高了可施加压力的大小，适用于孔槽类工件的振动珩磨加工，也有利于提高加工效率。工效率。工效率。

【技术实现步骤摘要】
振动珩磨设备和振动珩磨方法


[0001]本专利技术涉及珩磨加工
，特别地涉及一种振动珩磨设备和振动珩磨方法。

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，所连通的增压装置少，施加压力小，不适合带孔槽类的工件，这类工件特点是对珩磨加工时施加压力承受力强，为提高加工效率并获得同样粗糙度、均匀一致的表面，要求有更高的压力。

技术实现思路

[0006]本专利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，以及没有适合孔槽类工件的珩磨加工技术的缺陷，提供一种振动珩磨设备和振动珩磨方法。
[0007]本专利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，所述容器内设有用于连接所述工件的连接端，并且所述容器能够处于密闭状态；
[0010]至少两个增压装置，各个所述增压装置分别连通至所述容器的内部，其中，至少一
个所述增压装置与所述容器的连通口的位置高于所述连接端，并且，至少一个所述增压装置与所述容器的连通口的位置低于所述连接端。
[0011]在本方案中，该振动珩磨设备通过控制高于和低于连接端的增压装置的压力，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；采用多个增压装置，提高了可施加压力的大小，适用于孔槽类工件的振动珩磨加工，也有利于提高加工效率；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，所述控制装置分别电连接于各个所述增压装置，所述控制装置用于控制各个所述增压装置交替地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控制各个增压装置产生的压力差，实现自动地、交替地增压或减压，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，至少两个所述增压装置与所述容器的连通口的位置高于所述连接端，并且所述连通口的位置被设置在不同的水平面上；
[0015]较佳地，至少两个所述增压装置与所述容器的连通口的位置低于所述连接端，并且所述连通口的位置被设置在不同的水平面上。
[0016]在本方案中，各个连通口采用高低不一水平面的设置方式，有利于容器内各角落处的磨料被充分翻滚、混合，有更多未钝化的磨粒表面与工件摩擦，延长了磨料的使用时间，有利于提高加工效率。
[0017]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，
[0018]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部，并相对于所述容器密封连接，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所述工件的所述连接端，并伸入所述容器的内部。
[0019]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或调节振动速度，可以适应于不同工件的加工精度要求；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。
[0020]较佳地，所述激振器为多级变速激振器。
[0021]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，能够产生不同频率的速度、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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]本专利技术还提供了一种振动珩磨方法，用于如上所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述振动珩磨方法包括：
[0025]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；
[0026]S2、将所述容器设置成密闭状态；
[0027]S3、通过所述连通口的位置高于所述连接端的所述增压装置对所述磨料施加第一压力；通过所述连通口的位置低于所述连接端的所述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，以驱动所述磨料在所述容器中沿竖直方向往复流动。
[0028]在本方案中，该振动珩磨方法通过高于和低于连接端的各个增压装置所形成本文档来自技高网...

【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，所述容器内设有用于连接所述工件的连接端，并且所述容器能够处于密闭状态；至少两个增压装置，各个所述增压装置分别连通至所述容器的内部，其中，至少一个所述增压装置与所述容器的连通口的位置高于所述连接端，并且，至少一个所述增压装置与所述容器的连通口的位置低于所述连接端。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各个所述增压装置，所述控制装置用于控制各个所述增压装置交替地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，至少两个所述增压装置与所述容器的连通口的位置高于所述连接端，并且所述连通口的位置被设置在不同的水平面上。4.如权利要求1所述的振动珩磨设备，其特征在于，至少两个所述增压装置与所述容器的连通口的位置低于所述连接端，并且所述连通口的位置被设置在不同的水平面上。5.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部，并相对于所述容器密封连接，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所述工件的所述连接端，并伸入所述容器的内部。6.如权利要求5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。7.如权利要求5所述的振动珩磨设备，其特征在于，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。8.一种振动珩磨方法，用于如权利要求1
‑
7中任一项所述的振动珩磨设备，其特征在于，所述振包括：S1、将磨料加入到所述容器之...

【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：发明
国别省市：