基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工件表面光整加工领域，更具体的说，涉及一种基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备。
【背景技术】
[0002]气液固三相磨粒流的超光滑表面流体抛光新方法采用新型气液固三相磨粒流抛光工具进行大面积超光滑表面高效抛光加工，即通过适当控制流体中气泡溃灭过程，使之产生一定力度的冲击作用，作用于流体中微细磨粒，以加速加力驱动磨粒对壁面的切削作用，当溃灭过程力度适当时，既可提高超光滑表面流体抛光效率，又可防止对壁面严重破坏，避免产生加工层变质和亚表面损伤。
[0003]现有的超光滑表面加工方法主要有磁流变抛光，化学机械抛光，等离子体化学气化抛光，软固结气压砂轮抛光等。软固结气压砂轮光整加工技术是在空心半球形的气压砂轮表面通过高分子粘结剂与磨粒软固结，形成具有极大柔性的新型光整加工工具。在面向高硬度自由曲面光整过程中，正被广泛应用于各类模具表面光整技术中。
[0004]CMP是目前最佳的全局平坦化技术。但是，CMP在加工材料上具有局限性，只能用于可以在加工中发生化学反应的材料，因此应用领域有限。进入深亚微米时代后，CMP面临的问题是实现低介电常数材料的全局平坦化。
[0005]等离子体化学气化抛光是一种非接触式超光滑表面抛光技术，该技术需在真空环境中进行，使其应用受到了极大地限制，效率很低，设备成本昂贵，只在某些特殊高精度要求情况下使用。
[0006]浮法抛光采用抛光盘进行抛光，应用该方法获得的超光滑表面，具有较低的表面粗糙度和良好的边缘几何形状。该方法只能用于平面抛光，且抛光效率很低。
[0007]气液固三相磨粒流抛光加工方法利用弱黏性磨料流的湍流流动特性，可以实现与任何复杂几何形状的模具结构化表面形成接触，通过在被加工表面设置约束模块形成特定形状和尺寸的流道，利用流道中磨粒的微力微量切削的频繁作用，实现工件表面(流道德一部分)的镜面级加工。但是目前针对气液固三相流的加工设备效率较低，针对大批量的工件表面抛光，目前还没有一套完整的设备可以实现不同工序的自动化抛光，无法结合其他抛光工序及后期处理形成一条完整的生产线。
【发明内容】
[0008]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，较现有的技术不仅提高了气液固三相流抛光的自动化程度，使抛光的可控性大大提高；同时也实现了工件初期加工到后期加工直至检测等多工序加工，进一步提升加工效率。
[0009]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，包括工件承载箱体、转盘支撑轴、多工序转盘、转盘支撑旋转平台和抛光工具，所述转盘支撑轴水平安装在转盘支撑旋转平台上，转盘支撑轴的一端通过固定座固定在转盘支撑旋转平台上，转盘支撑轴的另一端伸出转盘支撑旋转平台外并与多工序转盘通过轴承连接，转盘支撑轴的另一端连接抛光工具；所述多工序转盘包括转盘支架，转盘支架的中心套装在转盘支撑轴上，转盘支架的两端设有与转盘支架固定的大主齿轮和小主齿轮，所述大主齿轮连接固定在转盘支撑旋转平台上的驱动电机输出头上的驱动齿轮，所述驱动电机驱动所述大主齿轮的转动从而带动整个转盘支架的转动；所述转盘支架的外侧设有对称分布的四个工序，每个所述工序包括与转盘支架通过轴承连接的工序支撑轴，连接在工序支撑轴端部的工件装夹装置；所述工序支撑轴上固接大从齿轮和小从齿轮，所述大从齿轮通过主动链条连接小主齿轮，所述小从齿轮连接固定在转盘支架的外圈上的从动大链条；
[0010]所述抛光工具为竖直安装的超声波换能器；所述工件承载箱体设在转盘支撑旋转平台连接多工序转盘的一侧，多工序转盘上的工序在转动时经过工件承载箱体。
[0011]抛光工具固定不动，工件装夹装置随转盘支撑轴转动，并通过小主齿轮和大从齿轮保证工件装夹装置在随着转盘支撑轴转动的过程中随时保持水平状态，便于加工。
[0012]进一步的，所述四个工序分别为进行工件初期光整加工的第一工序、进行工件表面抛光的第二工序、进行工件表面质量检测的第三工序和进行上下料操作的第四工序。
[0013]进一步的，所述工件支撑轴通过设在转盘支撑旋转平台边缘位置的轴承座支撑。
[0014]本发明的有益效果在于:本发明提供的基于基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，可实现工件上料，表面初期光整加工，后期光整加工，检测，下料多工序加工，大幅提高生产效率，而且保证加工工件表面质量，所述不同行工序工件在旋转过程中能始终保持水平状态；结构设计合理，设计方式灵活；并将气液固三相流抛光新方法用于工业化生产中。
【附图说明】
[0015]图1是本发明基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备的结构示意图。
[0016]图中，1-工件承载箱体、2-第三工序、3-转盘支撑旋转平台、4-转盘支架、5-从动大链条、6-驱动电机、7-多工序转盘、8-驱动齿轮、9-固定座、10-转盘支撑轴、11-小主齿轮、12-第四工序、13-主动链条、14-第一工序、15-抛光工具、16-第二工序。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0018]如图1所示，基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，包括工件承载箱体1、转盘支撑轴10、多工序转盘7、转盘支撑旋转平台3和抛光工具15，所述转盘支撑轴10水平安装在转盘支撑旋转平台3上，转盘支撑轴10的一端通过固定座9固定在转盘支撑旋转平台3上，转盘支撑轴10的另一端伸出转盘支撑旋转平台3外并与多工序转盘7通过轴承连接，转盘支撑轴10的另一端连接抛光工具15 ;所述多工序转盘7包括转盘支架4，转盘支架4的中心套装在转盘支撑轴10上，转盘支架4的两端设有与转盘支架4固定的大主齿轮和小主齿轮11，所述大主齿轮连接固定在转盘支撑旋转平台3上的驱动电机6输出头上的驱动齿轮8，所述驱动电机6驱动所述大主齿轮的转动从而带动整个转盘支架4的转动；所述转盘支架4的外侧设有对称分布的四个工序，每个所述工序包括与转盘支架4通过轴承连接的工序支撑轴，连接在工序支撑轴端部的工件装夹装置；所述工序支撑轴上固接大从齿轮和小从齿轮，所述大从齿轮通过主动链条13连接小主齿轮11，所述小从齿轮连接固定在转盘支架4的外圈上的从动大链条5。
[0019]所述抛光工具15为竖直安装的超声波换能器；所述工件承载箱体I设在转盘支撑旋转平台3连接多工序转盘7的一侧，多工序转盘7上的工序在转动时经过工件承载箱体
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[0020]所述四个工序分别为进行工件初期光整加工的第一工序14、进行工件表面抛光的第二工序16、进行工件表面质量检测的第三工序2和进行上下料操作的第四工序12。
[0021]所述工件支撑轴通过设在转盘支撑旋转平台3边缘位置的轴承座支撑。
[0022]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，其特征在于:包括工件承载箱体(I)、转盘支撑轴(10)、多工序转盘(7)、转盘支撑旋转平台(3)和抛光工具(15)，所述转盘支撑轴(10)水平安装在转盘支撑旋转平台(3)上，转盘支撑轴(10)的一端通过固定座(9)固定在转盘支撑旋转平台(3)上，转盘支撑轴(10)的另一端伸出转盘支撑旋转平台(3)外并与多工序转盘(7)通过轴承连接，转盘支撑轴(10)的另一端连接抛光工具(15);所述多工序转盘(7)包括转盘支架(4)，转盘支架(4)的中心套装在转盘支撑轴(10)上，转盘支架(4)的两端设有与转盘支架(4)固定的大主齿轮和小主齿轮(11)，所述大主齿轮连接固定在转盘支撑旋转平台(3)上的驱动电机(6)输出头上的驱动齿轮(8)，所述驱动电机(6)驱动所述大主齿轮的转动从而带动整个转盘支架(4)的转动；所述转盘支架(4)的外侧设有对称分布的四个工序，每个所述工序包括与转盘支架(4)通过轴承连接的工序支撑轴，连接在工序支撑轴端部的工件装夹装置；所述工序支撑轴上固接大从齿轮和小从齿轮，所述大从齿轮通过主动链条(13)连接小主齿轮(11)，所述小从齿轮连接固定在转盘支架(4)的外圈上的从动大链条(5); 所述抛光工具(15)为竖直安装的超声波换能器；所述工件承载箱体(I)设在转盘支撑旋转平台(3)连接多工序转盘(7)的一侧，多工序转盘(7)上的工序在转动时经过工件承载箱体(I)。
2.根据权利要求1所述的基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，其特征在于:所述四个工序分别为进行工件初期光整加工的第一工序(14)、进行工件表面抛光的第二工序(16)、进行工件表面质量检测的第三工序(2)和进行上下料操作的第四工序(12)。
3.根据权利要求1所述的基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，其特征在于:所述工件支撑轴通过设在转盘支撑旋转平台(3)边缘位置的轴承座支撑。
【专利摘要】本发明公开了一种基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，包括工件承载箱体、转盘支撑轴、多工序转盘、转盘支撑旋转平台和抛光工具，转盘支撑轴水平安装在转盘支撑旋转平台上，转盘支撑轴的一端通过固定座固定在转盘支撑旋转平台上，转盘支撑轴的另一端伸出转盘支撑旋转平台外并与多工序转盘通过轴承连接，转盘支撑轴的另一端连接抛光工具；本发明提供的基于气液固三相流的多工序自动化抛光设备，可实现工件上料，表面初期光整加工，后期光整加工，检测，下料多工序加工，大幅提高生产效率，而且保证加工工件表面质量，不同行工序工件在旋转过程中能始终保持水平状态；结构设计合理，设计方式灵活。
【IPC分类】B24C9-00, B24C3-20
【公开号】CN104786160
【申请号】CN201510056052
【发明人】计时鸣, 王成湖, 余昌利, 金明生, 蔡东海
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年2月3日