流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及去毛刺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法。
【背景技術(shù)】
[0002]去毛刺是一項(xiàng)重要的生產(chǎn)工序，已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工去毛刺向?qū)Ｓ脵C(jī)床、自動(dòng)化去毛刺的方式發(fā)展。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，1972年，去毛刺的方法還只有20種，現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)了 80種。在生產(chǎn)實(shí)際中，用于橫孔去毛刺的方法主要有如下幾種:
[0003]1、熱能(高溫)去毛刺
[0004]將帶有毛刺的零件，經(jīng)除油和干燥后，放進(jìn)密閉的容器中充入定比、定量的氫、氧混合氣體，經(jīng)火花塞點(diǎn)燃，利用化合過(guò)程瞬時(shí)燃爆形成3000°C的高溫，使零件毛刺受熱到溶蝕狀態(tài)并與剩余的一部分氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，熔化并燒蝕毛刺形成氧化物，毛刺即被去除。由于氣體無(wú)孔不入，零件各處的毛刺得到一次性除凈。處理后的零件尺寸精度，表面粗糙度，強(qiáng)度，金相組織，硬度及表面應(yīng)力等方面不受影響，對(duì)保證零件質(zhì)量，提高工效有明顯的作用。這種加工方法，加工設(shè)備昂貴，而且維護(hù)困難，生產(chǎn)成本也較高。
[0005]2、磨料流技術(shù)
[0006]磨料流加工技術(shù)(Abrasive Flow Machining)簡(jiǎn)稱為AMF，在國(guó)內(nèi)也稱擠壓?行磨或磨料加工。是國(guó)外近十年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的精加工技術(shù)。磨料流加工是將具有一定粘彈性的專用磨料反復(fù)擠過(guò)加工表面而產(chǎn)生相當(dāng)于研磨切削作用的一種加工方法。磨料流加工可以對(duì)各種材料的機(jī)械零件的各種表面進(jìn)行研磨、拋光，尤其適合異形表面的精加工。磨料流還可以用于去除零件邊緣上的各種加工方法形成的毛刺和對(duì)零件棱邊倒圓角，尤其適用于小型交叉孔內(nèi)去毛刺和倒圓角。磨料流的磨料流動(dòng)規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜，還有很多問(wèn)題需要解決，如:加工效果與加工參數(shù)的確切關(guān)系，清洗問(wèn)題，磨料在各種形狀通道內(nèi)的流動(dòng)特性等，總之，現(xiàn)在還不能完全控制其加工過(guò)程。
[0007]3、電化學(xué)拋光去毛刺
[0008]零件電化學(xué)拋光去毛刺實(shí)質(zhì)上是零件在電拋光溶液中進(jìn)行陽(yáng)極電解加工，這是一個(gè)獨(dú)特的陽(yáng)極過(guò)程。在整個(gè)去毛刺的陽(yáng)極電解過(guò)程中，零件表面同時(shí)進(jìn)行著兩個(gè)過(guò)程，即金屬表面鈍化膜不斷生成和溶解，金屬表面處于活化鈍化狀態(tài)的交互變化中。由于零件表面粗糙度不同，表面微小毛刺和微觀凸起處與較平整或凹洼處化學(xué)成膜進(jìn)入鈍態(tài)的條件不同，又因陽(yáng)極區(qū)電化學(xué)溶解使金屬鹽濃度不斷增加，在零件表面形成一種高電阻率的稠性粘膜，在較小毛刺或微觀凸起處粘膜厚度比平滑或凹洼處較薄，而所受攪拌、對(duì)流、擴(kuò)散等沖擊作用則較強(qiáng)，所以使有較小毛刺或微觀凸起部位處電流密度較大，電化學(xué)溶解速度較快;而較平整或凹洼微觀部位則電流密度較小，電化學(xué)溶解速度較慢。所以較小毛刺或微觀凸起處較平整或微觀凹洼處優(yōu)先電化學(xué)溶解，從而達(dá)到毛刺去除和整平拋光目的。這種方法加工效率低，而且對(duì)于盲孔上的毛刺，加工效率就更低了，所以不適用于制動(dòng)主缸的橫孔毛刺去除。
[0009]4、磁力研磨去毛刺
[0010]磁力研磨去毛刺是一種利用磁場(chǎng)和磁性磨料進(jìn)行去毛刺和表面加工的新技術(shù)。其原理是將需要去毛刺的工件放入兩磁極形成的磁場(chǎng)中，在工件和磁極的間隙中放入磁性磨料，當(dāng)工件在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)并做軸向振動(dòng)時(shí)，在磁場(chǎng)的作用下，工件和磨料發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨料就對(duì)工件表面進(jìn)行研磨加工，達(dá)到去毛刺和拋光的目。磁力研磨去毛刺應(yīng)用面很寬，幾乎不受工件的形狀限制。目前，國(guó)內(nèi)外都在研究和應(yīng)用這一技術(shù)，已研制出專用多工位自動(dòng)磁力研磨機(jī)床。
[0011]5、專用工具法
[0012]還有一些公司專門研究了一些專用刀具，用切削加工的辦法去除毛刺。主要有瑞士的好優(yōu)利(HEULE)公司、德國(guó)的羅森博格(R0THENBERGER)公司、以色列的諾佳(NOGA)公司等。這些工具以手工方式為主，而且對(duì)于比較小的孔上的毛刺也不好加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法。
[0014]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0015]本發(fā)明的流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置，包括框架、分別固定在框架上下端的第一固定板和油槽固定板、固定在框架中部的支撐板，還包括:
[0016]轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)軸、套裝在內(nèi)軸上的兩個(gè)第二軸承、安裝在兩個(gè)第二軸承下端的螺母、套裝在兩個(gè)第二軸承及螺母外側(cè)的外套、固定在外套上且位于兩個(gè)第二軸承上端的第二軸承端蓋、分別套裝在內(nèi)軸上下端的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)和大帶輪、固定在支撐板上的電機(jī)支撐板、固定在電機(jī)支撐板上的步進(jìn)電機(jī)、固定在步進(jìn)電機(jī)輸出軸上的小帶輪，所述外套外側(cè)固定在支撐板的中心孔內(nèi)，所述大帶輪與小帶輪通過(guò)皮帶相連，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)小帶輪及大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)軸及轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)從而使整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)；
[0017]鎖緊機(jī)構(gòu)，用于鎖緊轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)；
[0018]均勻布置在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)圓周上的三個(gè)工件夾緊機(jī)構(gòu)，用于夾緊汽車制動(dòng)主缸，每個(gè)工件夾緊機(jī)構(gòu)均包括固定在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上的油壓液壓缸、固定在油壓液壓缸上端的連接銷、通過(guò)連接銷安裝在油壓液壓缸上端中心的油壓缸橫壓桿、分別安裝在油壓缸橫壓桿兩端下側(cè)的兩個(gè)壓緊柱，所述油壓液壓缸通過(guò)連接銷和油壓缸橫壓桿帶動(dòng)壓緊柱上升、下降和90°旋轉(zhuǎn)，所述壓緊柱下端壓緊汽車制動(dòng)主缸；
[0019]油壓分配器，用于向油壓液壓缸輸入高壓液壓油，通過(guò)液壓站的電磁閥的控制，從而使油壓液壓缸動(dòng)作；
[0020]流體沖擊疲勞斷裂機(jī)構(gòu)，包括側(cè)封閉機(jī)構(gòu)和下封閉機(jī)構(gòu)，所述側(cè)封閉機(jī)構(gòu)用于對(duì)汽車制動(dòng)主缸橫孔進(jìn)行壓緊和密封，包括連接件、分別安裝在連接件兩端孔內(nèi)的第一封閉桿和第二封閉桿、固定在框架上的橫板、兩端分別安裝在連接件中心孔和橫板上的封閉油缸，所述封閉油缸移動(dòng)，帶動(dòng)第一封閉桿和第二封閉桿向前運(yùn)動(dòng)，直至第一封閉桿和第二封閉桿端部分別伸入汽車制動(dòng)主缸的兩個(gè)橫孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)主缸橫孔的壓緊和密封;所述下封閉機(jī)構(gòu)用于對(duì)汽車制動(dòng)主缸主孔進(jìn)行壓緊和密封，包括固定在支撐板上的封閉氣缸、上端安裝在支撐板通孔內(nèi)的第三封閉桿，所述第三封閉桿下端與封閉氣缸通過(guò)連接板固定，所述封閉氣缸移動(dòng)，帶動(dòng)第三封閉桿豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至第三封閉桿上端伸入汽車制動(dòng)主缸主孔內(nèi)，完成汽車制動(dòng)主缸主孔的壓緊和密封；
[0021]反沖法去毛刺機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)氣缸側(cè)板、分別固定在兩個(gè)氣缸側(cè)板上下端的第二固定板和氣缸固定板、固定在氣缸固定板下端的反沖氣缸、與反沖氣缸相連的沖頭組合機(jī)構(gòu)、固定在支撐板上的氣缸固定架、固定在氣缸固定架上的行走氣缸，所述行走氣缸的氣缸伸縮桿通過(guò)位置調(diào)整塊安裝在第二固定板的側(cè)孔內(nèi)；所述沖頭組合機(jī)構(gòu)包括定位套、位于定位套內(nèi)部的推桿、固定在推桿上端的叉子、固定在定位套上的沖座體、固定在沖座體上的沖座，安裝在沖座上的沖頭、由下至上依次安裝在推桿下端的隔墊和位置調(diào)整墊、安裝在隔墊下端面上的氣缸連接體，所述沖座體、沖座和沖頭均安裝在定位套內(nèi)孔中，所述氣缸連接體與反沖氣缸相連，所述定位套一端伸出第二固定板上側(cè);所述行走氣缸移動(dòng)，氣缸伸縮桿伸長(zhǎng)，帶動(dòng)第二固定板沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)反沖氣缸以及沖頭組合機(jī)構(gòu)沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，使沖頭從汽車制動(dòng)主缸主孔的正下方運(yùn)動(dòng)至汽車制動(dòng)主缸的主孔里，通過(guò)反沖氣缸動(dòng)作，氣缸伸縮桿通過(guò)氣缸連接體帶動(dòng)與推桿連接的叉子沖擊沖座體，沖座體經(jīng)叉子的斜面作用后沖頭水平方向沖擊汽車制動(dòng)主缸的主孔與橫孔的交叉處，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車制動(dòng)主缸主孔與橫孔的反沖；
[0022]控制系統(tǒng)，分別與液壓站、液壓栗、步進(jìn)電機(jī)、鎖緊機(jī)構(gòu)、封閉油缸、封閉氣缸、反沖氣缸和行走氣缸相連，用于控制整個(gè)裝置運(yùn)行。
[0023]進(jìn)一步的，還包括固定在支撐板上且位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)邊緣下側(cè)的環(huán)形油槽，用于接安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上的油壓液壓缸漏出的高壓液壓油，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上的小孔流向環(huán)形油槽內(nèi)。
[0024]進(jìn)一步的，還包括通過(guò)油槽連接件固定在油槽固定板上的接油箱，所述第三封閉桿下端通過(guò)油壓管接入到接油箱內(nèi)，所述接油箱通過(guò)油壓管分別與液壓站和液壓栗相連，完成流體沖擊疲勞斷裂加工后，高壓液壓油經(jīng)第三封閉桿及油壓管進(jìn)入接油箱，再經(jīng)液壓栗返回液壓站，以此循環(huán)利用。
[0025]進(jìn)一步的，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定在支撐板上且通過(guò)油壓管與液壓站相連的鎖緊油缸、下端固定在鎖緊油缸上的鎖緊銷、固定在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)邊緣的鎖緊套，鎖緊時(shí)，所述鎖緊油缸移動(dòng)，帶動(dòng)鎖緊銷上端向上伸長(zhǎng)，直至到達(dá)鎖緊套內(nèi)部，完成轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)的鎖緊。
[0026]進(jìn)一步的，所述油壓分配器包括固定在第一固定板上的油壓內(nèi)軸、套裝在油壓內(nèi)軸上的兩個(gè)第一軸承、套裝在油壓內(nèi)軸和兩個(gè)第一軸承外側(cè)的外殼、安裝在外殼上且位于兩個(gè)第一軸承上方的第一軸承端蓋、安裝在油壓內(nèi)軸和外殼下端的封閉蓋，所述油壓內(nèi)軸上設(shè)有進(jìn)油孔和出油孔，均通過(guò)油壓管與液壓站相連，通過(guò)油壓內(nèi)軸上的進(jìn)油孔向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，通過(guò)油壓內(nèi)軸上的出油孔將高壓液壓油輸送回液壓站，通過(guò)油壓內(nèi)軸上的進(jìn)油孔和出油孔形成高壓液壓油回路，所述外殼上設(shè)有三個(gè)進(jìn)油孔和三個(gè)出油孔，一個(gè)進(jìn)油孔和一個(gè)出油孔組成一對(duì)，分別對(duì)應(yīng)與一個(gè)油壓液壓缸相連，通過(guò)油壓內(nèi)軸上的進(jìn)油孔向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，通過(guò)油壓分配器向油壓液壓缸供給高壓液壓油，通過(guò)液壓站的電磁閥的控制，使油壓液壓缸動(dòng)作。
[0027]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括PLC，與PLC相連的觸摸屏、按鈕和開(kāi)關(guān)電源，與開(kāi)關(guān)電源相連的開(kāi)關(guān)，分別與PLC和步進(jìn)電機(jī)相連的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器;所述PLC分別與液壓站、液壓栗、封閉油缸、鎖緊油缸、封閉氣缸、反沖氣缸和行走氣缸相連；
[0028]通過(guò)觸摸屏向PLC發(fā)送控制指令，通過(guò)PLC控制液壓站啟動(dòng)輸出高壓液壓油以及控制鎖緊油缸動(dòng)作夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)；
[0029]所述按鈕包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和急停按鈕，通過(guò)啟動(dòng)按鈕和停止按鈕控制流體沖擊疲勞斷裂和反沖加工的啟動(dòng)與停止，通過(guò)急停按鈕使裝置停止在當(dāng)前位置不進(jìn)行任何操作。
[0030]進(jìn)一步的，通過(guò)觸摸屏向PLC發(fā)送控制指令，通過(guò)PLC控制液壓站啟動(dòng)持續(xù)提供高壓液壓油，同時(shí)控制鎖緊油缸動(dòng)作夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)，完成上述動(dòng)作后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕對(duì)汽車制動(dòng)主缸進(jìn)行一個(gè)周期的循環(huán)加工，即封閉油缸移動(dòng)完成汽車制動(dòng)主缸橫孔的壓緊和密封，封閉氣缸移動(dòng)完成汽車制動(dòng)主缸主孔的壓緊和密封，鎖緊油缸移動(dòng)完成轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)的鎖緊，液壓站持續(xù)提供高壓液壓油，完成對(duì)汽車制動(dòng)主缸橫孔毛刺的流體沖擊疲勞斷裂加工;行走氣缸移動(dòng)，隨后反沖氣缸移動(dòng)，完成反沖法去毛刺加工；點(diǎn)擊停止按鈕，停止提供高壓液壓油，各油缸、氣缸恢復(fù)到初始位置，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)120°，通過(guò)觸摸屏控制鎖緊油缸動(dòng)作，以便于更換汽車制動(dòng)主缸。
[0031]進(jìn)一步的，所述PLC采用西門子PLCS7-200，是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制元件。
[0032]進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角為120°，所述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)每次旋轉(zhuǎn)120°。
[0033]本發(fā)明的流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置的去毛刺方法，包括以下步驟:
[0034]步驟一、接通開(kāi)關(guān)電源，按下開(kāi)關(guān)，PLC、觸摸屏、液壓站進(jìn)入工作狀態(tài)；
[0035]步驟二、PLC檢測(cè)封閉氣缸、反沖氣缸、行走氣缸、封閉油缸、鎖緊油缸和步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行初始化；
[0036]步驟三、汽車制動(dòng)主缸的壓緊
[0037]通過(guò)液壓站向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，油壓分配器向三個(gè)油壓液壓缸供給高壓液壓油，通過(guò)液壓站的電磁閥的控制，使油壓液壓缸移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)連接銷和油壓缸橫壓桿帶動(dòng)壓緊柱上升，將汽車制動(dòng)主缸放置在兩個(gè)工件夾緊機(jī)構(gòu)之間，再利用油壓液壓缸帶動(dòng)壓緊柱下降，使壓緊柱下端壓緊汽車制動(dòng)主缸，每個(gè)汽車制動(dòng)主缸下部?jī)啥朔謩e由位于其兩側(cè)的工件夾緊機(jī)構(gòu)上的壓緊柱壓緊；
[0038]步驟四、轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)的鎖緊
[0039]采用鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)鎖緊，在高壓液壓油的驅(qū)動(dòng)下鎖緊油缸