本發(fā)明涉及拋光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種射流沖砂精磨孔壁的裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著設(shè)備精度的提高，對設(shè)備中一些零件的表面質(zhì)量要求越來越高。在很多工件中需要對零件的內(nèi)孔的孔壁進(jìn)行拋光處理。對于直孔的孔壁加工可采用鉸孔、精磨或研磨等工藝進(jìn)行處理，而對一些異型孔的孔壁處理則沒有很好的加工方法。

中國專利cn104149036a公開了一種磨粒流微孔拋光設(shè)備，其包括用于夾持工件并使工件中需要拋光的微孔實(shí)現(xiàn)定位的夾具、安裝于夾具的基座板、設(shè)于基座板并與工件的微孔位置對應(yīng)連通的通孔狀的空化腔、蓋于空化腔的件相對一側(cè)的激光高透保護(hù)鏡、可產(chǎn)生朝向所述空化腔的激光束的激光器、位于激光器與激光高透保護(hù)鏡之間可將激光束聚焦于所述空化腔中的聚焦透鏡、可將壓力磨粒流體引入所述空化腔的磨料導(dǎo)引通道。持續(xù)周期性的激光聚焦到流體形成空化，產(chǎn)生巨大的局部壓力和將磨粒流推送到微孔的射流，不斷推送磨粒流在微孔中高速流動并摩擦微孔孔壁而實(shí)現(xiàn)對微孔進(jìn)行超精密高效率拋光。

上述的打磨方法和采用的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且復(fù)雜形狀的孔壁的拋光。因此有必要予以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種射流沖砂精磨孔壁的裝置及方法。它具有加工復(fù)雜孔壁，拋光效果好的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明公開的第一方面，提供了一種射流沖砂精磨孔壁的裝置，該裝置用于精磨待加工內(nèi)孔的孔壁，包括：第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管、磨料、向所述第一導(dǎo)管和所述第二導(dǎo)管輸送流體的動力源，所述動力源上設(shè)有換向件，所述第一導(dǎo)管和所述第二導(dǎo)管連接至換向件，所述換向件根據(jù)所述第一導(dǎo)管和所述第二導(dǎo)管內(nèi)流體的壓力來切換流體的流通方向，所述第一導(dǎo)管上安裝有第一過濾盤，所述第二導(dǎo)管上安裝有第二過濾盤，所述第一過濾盤和所述第二過濾盤均設(shè)有若干過濾孔，所述第一過濾盤和所述第二過濾盤用于密封連接至所述待加工內(nèi)孔兩端，所述磨料預(yù)設(shè)在所述待加工內(nèi)孔中，所述磨料的外徑大于所述過濾孔的孔徑。

進(jìn)一步的，所述過濾孔貫穿所述第一過濾盤并呈若干同心圓狀分布在所述第一過濾盤上。

進(jìn)一步的，每一所述過濾孔設(shè)有倒角部，所述倒角部朝向所述待加工內(nèi)孔一側(cè)。

進(jìn)一步的，所述倒角部上開設(shè)有至少一導(dǎo)水槽，所述導(dǎo)水槽導(dǎo)通所述過濾孔和所述第一導(dǎo)管。

進(jìn)一步的，所述換向件采用換向閥。

進(jìn)一步的，該裝置還包括第一安裝件和第二安裝件，所述第一安裝件和第二安裝件均設(shè)有導(dǎo)流孔，所述第一導(dǎo)管安裝至第一安裝件并與所述導(dǎo)流孔導(dǎo)通，所述第一過濾盤安裝至所述第一安裝件的導(dǎo)流孔，所述第二導(dǎo)管安裝至第二安裝件并與所述導(dǎo)流孔導(dǎo)通，所述第二過濾盤安裝至所述第二安裝件的導(dǎo)流孔。

進(jìn)一步的，該裝置還包括機(jī)架、鉸接安裝在所述機(jī)架上的工作臺和安裝在機(jī)架上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接至所述工作臺并帶動所述工作臺繞鉸接點(diǎn)擺動。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、安裝在電機(jī)輸出軸上的驅(qū)動盤和偏心連接在驅(qū)動盤上的連接桿，所述連接桿鉸接連接至所述工作臺。

本發(fā)明公開的第二方面，提供了一種射流沖砂精磨孔壁的方法，該方法用于精磨待加工內(nèi)孔的孔壁，該方法包括以下步驟：

在待加工內(nèi)孔中裝入預(yù)設(shè)的磨料；

將第一導(dǎo)管和第一過濾盤封堵在待加工內(nèi)孔的一端，將第二導(dǎo)管和第二過濾盤封堵在待加工內(nèi)孔的另一端；

控制動力源沿第一導(dǎo)管輸送流體進(jìn)入待加工內(nèi)孔，流體與磨料混合并沖刷待加工內(nèi)孔的孔壁，流體和磨料的混合體經(jīng)第二過濾盤過濾，使得流體沿第二導(dǎo)管返回動力源，而磨料堆積在第二過濾盤上；

當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)管的壓力超過預(yù)設(shè)值時，通過換向件切換動力源輸出流體的流向，使流體沿第二導(dǎo)管輸送進(jìn)入待加工內(nèi)孔，流體與磨料混合并沖刷待加工內(nèi)孔的孔壁，流體和磨料的混合體經(jīng)第一過濾盤過濾，使得流體沿第一導(dǎo)管返回動力源，而磨料堆積在第一過濾盤上；

當(dāng)?shù)诙?dǎo)管的壓力超過預(yù)設(shè)值時，通過換向件切換動力源輸出流體的流向，使流體沿第一導(dǎo)管輸送，并依次反復(fù)循環(huán)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

控制驅(qū)動盤轉(zhuǎn)動使之帶動連接桿做偏心運(yùn)動；

通過連接桿帶動工作臺反復(fù)擺動。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

通過在工件的待加工內(nèi)孔內(nèi)裝入磨料，磨料在流體的混合下能在待加工內(nèi)孔中反復(fù)沖擊待加工內(nèi)孔的孔壁，可進(jìn)行復(fù)雜孔壁的加工，拋光效果好。在待加工內(nèi)孔的兩端設(shè)置第一過濾盤和第二過濾盤，可以使磨料留在待加工內(nèi)孔中，同時也可通過磨料來封堵第一過濾盤或第二過濾盤來提高第二導(dǎo)管或第一導(dǎo)管所輸送的流體壓力，使得換向件能根據(jù)壓力在第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管之間反復(fù)切換，提高拋光效果和自動化加工的效果。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中第一過濾盤或第二過濾盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中第一過濾盤或第二過濾盤的過濾孔處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中第一安裝件或第二安裝件的連接處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：第一導(dǎo)管10；第一過濾盤11；過濾孔111；倒角部112；導(dǎo)水槽113；第一安裝件12；導(dǎo)流孔121；第二導(dǎo)管20；第二過濾盤21；第二安裝件22；動力源30；換向件31；工作臺40；機(jī)架50；驅(qū)動機(jī)構(gòu)60；電機(jī)61；驅(qū)動盤62；連接桿63；磨料70；工件80；待加工內(nèi)孔81；夾持組件90。

具體實(shí)施方式

以下所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例，見圖1和圖4所示：一種射流沖砂精磨孔壁的裝置，該裝置用于精磨待加工內(nèi)孔81的孔壁，該待加工內(nèi)孔81可以為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔孔壁，如異型管彎曲成型后其形成的內(nèi)孔。

該裝置包括：第一導(dǎo)管10、第二導(dǎo)管20、磨料70、向第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20輸送流體的動力源30。動力源30可采用液壓泵、氣泵等用來輸送液體或氣體等流體。磨料70預(yù)設(shè)在待加工內(nèi)孔81中，流體進(jìn)入待加工內(nèi)孔81后與磨料70混合形成拋光流體，該拋光流體可拋光待加工內(nèi)孔81的孔壁?？筛鶕?jù)待機(jī)工孔的容積來確定裝入待加工內(nèi)孔81中磨料70的預(yù)設(shè)量，如可加入待加工內(nèi)孔81容積的1/4～1/3等。

在動力源30上設(shè)有換向件31，第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20連接至換向件31，即換向件31位于第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20與動力源30連通的管路上。換向件31可根據(jù)第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20內(nèi)流體的壓力來切換流體的流通方向，例如當(dāng)動力源30向第一導(dǎo)管10輸出流體的壓力大于換向件31的預(yù)設(shè)壓力值，則換向件31切換使得動力源30向第二導(dǎo)管20輸出流體，則流體從第一導(dǎo)管10向動力源30回流，反之亦然。其中，換向件31采用換向閥，如電磁換向閥、液控?fù)Q向閥等。

第一導(dǎo)管10上安裝有第一過濾盤11，第二導(dǎo)管20上安裝有第二過濾盤21，在第一過濾盤11和第二過濾盤21均設(shè)有若干過濾孔111。第一過濾盤11和第二過濾盤21用于密封連接至待加工內(nèi)孔81兩端，磨料70的外徑大于過濾孔111的孔徑。流體可以從過濾孔111中輸出，而磨料70受阻于過濾孔111，而逐漸堆積在第一過濾盤11或第二過濾盤21處，隨著被封堵的過濾孔111數(shù)量增加，輸入流體一端的第一導(dǎo)管10或第二導(dǎo)管20壓力會逐漸增大，直至到達(dá)換向件31進(jìn)行切換通路的壓力的預(yù)設(shè)值。在換向件31切換了流體的流通方向后，流體可以沖擊堆積在第一過濾盤11或第二過濾盤21上的微粒，使之朝向另一端移動，同時拋光待加工內(nèi)孔81的孔壁，如此反復(fù)循環(huán)可使得磨料70能均勻加工工件80的待加工內(nèi)孔81。

見圖4和圖5所示：在一具體實(shí)施例中，第一過濾盤11呈圓板狀，過濾孔111貫穿第一過濾盤11并呈若干同心圓狀分布在第一過濾盤11上。過濾孔111的軸線平行于第一過濾盤11的軸線。每一過濾孔111設(shè)有倒角部112，倒角部112朝向待加工內(nèi)孔81一側(cè)。倒角部112上開設(shè)有至少一導(dǎo)水槽113，導(dǎo)水槽113導(dǎo)通過濾孔111和第一導(dǎo)管10。導(dǎo)水槽113沿倒角部112的表面凹陷，將具有導(dǎo)水槽113的一側(cè)朝向待加工內(nèi)孔81一側(cè)，即使磨料70封堵住過濾孔111，流體也可以通過導(dǎo)水槽113流出待加工內(nèi)孔81。相應(yīng)的，可以將第一過濾盤11設(shè)為對稱結(jié)構(gòu)，即在過濾孔111的兩端均設(shè)置倒角部112和導(dǎo)水槽113。根據(jù)需拋光工件80的形狀，可將第一過濾盤11和第二過濾盤21設(shè)為相同結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)為不同形狀。

見圖1和圖6所示：該裝置還包括第一安裝件12和第二安裝件22，第一安裝件12和第二安裝件22均設(shè)有導(dǎo)流孔121。相應(yīng)的，第一導(dǎo)管10安裝至第一安裝件12使得第一導(dǎo)管10與第一安裝件12的導(dǎo)流孔121導(dǎo)通，第一過濾盤11安裝在第一安裝件12的導(dǎo)流孔121中?？蛇x的，第一過濾盤11可位于導(dǎo)流孔121內(nèi)或密封連接在導(dǎo)流孔121的開口處。第二導(dǎo)管20安裝至第二安裝件22并與導(dǎo)流孔121導(dǎo)通，第二過濾盤21安裝在第二安裝件22的導(dǎo)流孔121中。第二過濾盤21可位于導(dǎo)流孔121內(nèi)或密封連接在導(dǎo)流孔121的開口處。第一安裝件12和第二安裝件22與工件80的連接可通過螺紋或緊固件直接連接、或通過其他密封件間接密封連接。

設(shè)置第一安裝件12和第二安裝件22可根據(jù)不同加工工件80調(diào)節(jié)第一過濾盤11和第二過濾盤21，使得設(shè)備能加工不同的工件80。同時第一安裝件12和第二安裝件22可固定在工作臺40等位置，穩(wěn)固第一導(dǎo)管10或第二導(dǎo)管20的位置。

見圖2和圖3所示：該裝置還包括機(jī)架50、鉸接安裝在機(jī)架50上的工作臺40和安裝在機(jī)架50上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)60，機(jī)架50呈“u”字形結(jié)構(gòu)，工作臺40的兩端鉸接安裝在機(jī)架50上，并可繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動。第一安裝件12和第二安裝件22固連至工作臺40并將工件80裝夾在工作臺40上。第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20分別通過第一安裝件12和第二安裝件22固定在工作臺40上，連接方便。在工作臺40上還安裝有夾持工件80的夾持組件90，夾持組件90可根據(jù)工件80的形狀設(shè)置。驅(qū)動機(jī)構(gòu)60驅(qū)動工作臺40在機(jī)架50上往復(fù)擺動。

驅(qū)動機(jī)構(gòu)60包括電機(jī)61、安裝在電機(jī)61輸出軸上的驅(qū)動盤62和偏心連接在驅(qū)動盤62上的連接桿63，電機(jī)61安裝在機(jī)架50上。連接桿63鉸接連接至工作臺40，驅(qū)動機(jī)構(gòu)60連接至工作臺40并帶動工作臺40繞鉸接點(diǎn)擺動。

在拋光流體加工工件80的待加工內(nèi)孔81的孔壁時，對工作臺40進(jìn)行擺動，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)拋光流體對待加工內(nèi)孔81的拋光角度，使拋光流體內(nèi)的磨料70更加無規(guī)律運(yùn)動，待加工內(nèi)孔81的拋光更加全面。

與前述射流沖砂精磨孔壁的裝置的實(shí)施例相對應(yīng)，本發(fā)明還提供了射流沖砂精磨孔壁的方法的實(shí)施例。

一種射流沖砂精磨孔壁的方法，該方法用于精磨待加工內(nèi)孔81的孔壁，該方法包括以下步驟。

在待加工內(nèi)孔81中裝入預(yù)設(shè)的磨料70。根據(jù)待加工內(nèi)孔81的容積裝入適量磨料70，將工件80放置在工作臺40上的預(yù)設(shè)位置，并通過夾持組件90進(jìn)行固定。

將第一導(dǎo)管10和第一過濾盤11封堵在待加工內(nèi)孔81的一端，將第二導(dǎo)管20和第二過濾盤21封堵在待加工內(nèi)孔81的另一端。

控制動力源30沿第一導(dǎo)管10輸送流體進(jìn)入待加工內(nèi)孔81，流體與磨料70混合并沖刷待加工內(nèi)孔81的孔壁，流體和磨料70的混合體經(jīng)第二過濾盤21過濾，使得流體沿第二導(dǎo)管20返回動力源30，而磨料70堆積在第二過濾盤21上。該流體的預(yù)設(shè)壓力為10-60mpa，如10mpa、20mpa、30mpa、60mpa等，流體的流速為10m/s-50m/s，如10m/s、15m/s、20m/s、30m/s、50m/s等。噴嘴口徑0.5-2.5mm。

當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)管10的壓力超過預(yù)設(shè)值時，通過換向件31切換動力源30輸出流體的流向，使流體沿第二導(dǎo)管20輸送進(jìn)入待加工內(nèi)孔81，流體與磨料70混合并沖刷待加工內(nèi)孔81的孔壁，流體和磨料70的混合體經(jīng)第一過濾盤11過濾，使得流體沿第一導(dǎo)管10返回動力源30，而磨料70堆積在第一過濾盤11上。

當(dāng)?shù)诙?dǎo)管20的壓力超過預(yù)設(shè)值時，通過換向件31切換動力源30輸出流體的流向，使流體沿第一導(dǎo)管10輸送，并依次反復(fù)循環(huán)。

第一導(dǎo)管10、第二導(dǎo)管20和待加工內(nèi)孔81構(gòu)成一通路，第一過濾盤11和第二過濾盤21將磨料70封堵在待加工內(nèi)孔81中。磨料70在運(yùn)動過程中不會隨流體流出待加工內(nèi)孔81，保持拋光流體中磨料70的目數(shù)。通過第一導(dǎo)管10和第二導(dǎo)管20的流體壓力來控制換向件31進(jìn)行切換流體的流動方向，控制效果好。拋光流體可以在待加工內(nèi)孔81中往復(fù)沖刷，有效的提高了待加工內(nèi)孔81的孔壁的表面質(zhì)量。

進(jìn)一步的，當(dāng)拋光流體開始沖刷待加工內(nèi)孔81時，啟動電機(jī)61，使電機(jī)61的輸出軸帶動驅(qū)動盤62轉(zhuǎn)動，偏心連接在驅(qū)動盤62上的連接桿63做偏心運(yùn)動。

連接桿63的另一端連接在工作臺40上，通過連接桿63帶動工作臺40反復(fù)擺動。繼而使安裝在工作臺40上的工件80進(jìn)行擺動。工作臺40的擺動幅度和速率可通過連接桿63與驅(qū)動盤62及電機(jī)61進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過擺動工作臺40使拋光流體內(nèi)的磨料70更加無規(guī)律運(yùn)動，待加工內(nèi)孔81的拋光更加全面。

射流沖砂精磨孔壁的裝置目前已廣泛使用，其它結(jié)構(gòu)和原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，這里不再贅述。