设在底座1上的摆转框架2组成，所述底 座1 一头的两侧分别设有一根垂直于底座1上表面的支柱1-1，所述摆转框架2呈多边形，该 多边形两侧边的中部垂直设有耳轴2-1，所述耳轴2-1的两端分别支承于两支柱1-1的顶端， 并与两支柱1-1形成孔轴配合，耳轴2-1的旋转中心线平行于水平面。
[0033] 参见图4,所述滚筒3的中部呈圆柱形，两头径向收缩呈尖头朝外的圆台形。所述滚 筒3呈圆柱形的中部用以同轴装夹待加工的管状工件9,其内径与管状工件9的外径相匹配， 长度大于管状工件9的长度，并且，该滚筒圆柱形中部的侧壁上通过切除材料形成一用于装 夹工件的装夹口3-5。所述切除材料所跨的弧度占滚筒3侧壁的一半，即所跨弧度为π。所述 装夹口 3-5两头的滚筒内分别设有阻挡环3-4,其作用在于限制管状工件9在滚筒3内沿轴向 窜动。
[0034] 参见图1~3，并结合图4，所述装夹口 3-5的外侧设有覆盖该装夹口 3-5的弧形压盖 3-1，该弧形压盖3-1的形状与所述滚筒中部形成装夹口 3-5时切除材料的形状相同，其曲率 半径与所述滚筒3半径相等。所述弧形压盖3-1沿轴向的侧边通过条形连接件与安装口 3-5 边缘的滚筒侧壁相连，所述条形连接件的一头焊接在弧形压盖3-1的边缘，另一头通过螺栓 固定在安装口 3-5边缘的滚筒侧壁上。待加工的管状工件9被夹持在该压盖3-1的内侧与滚 筒3的内壁之间。
[0035] 参见图4并结合图1~2,所述的滚筒3呈圆台形的一头侧壁上开设有用于向滚筒内 填充磨料颗粒的装料口 3-2，该装料口 3-2的端部设有连接法兰。装料口 3-2的外侧设有通过 螺栓与所述连接法兰相连的密封盖3-3。所述滚筒3的两头设有与滚筒3同轴的另一耳轴3-6〇
[0036]参见图1~3,所述的滚筒3设在所述摆转框架2的内侧，并通过所述另一耳轴3-6支 承于摆转框架2的两头，并与摆转框架2两头形成孔轴配合。所述另一耳轴3-6的旋转中心线 与耳轴2-1的轴线垂直并共面，且所述另一耳轴3-6远离装料口 3-2的端部与一固定在摆转 框架2外侧的第一电机4的输出轴相连。所述另一耳轴3-6的端部沿轴向设有带键槽的轴孔， 所述第一电机4的输出轴伸至该轴孔内，并通过平键与之连接。在所述第一电机4的带动下， 所述滚筒3能在摆转框架2内绕另一耳轴3-6转动。
[0037] 参见图1并结合图5,所述的曲柄摇杆机构由曲柄7、连杆6和摇杆5顺次铰接构成， 其中曲柄7的自由端与设在底座1上的第二电机8的输出轴垂直并固定连接，摇杆5的自由端 与所述耳轴2-1伸出支柱1-1外侧的一端垂直并固定连连。摆转框架2在第二电机8的驱动下 能绕耳轴2-1的旋转中心线缓慢的自-Θ至Θ往复摆转，其中Θ为滚筒3摆转至极限位置时其轴 线与水平面的夹角(见图5)。
[0038] 本例中采用碳化硼颗粒作为磨料，碳化硼颗粒的直径为0.5~1mm，密度为2.52* l〇3kg/m3，磨料填充量为滚筒3内部空间的50 %，磨料与管状工件内壁之间的摩擦系数μ = 0.3,管状工件的内?Rg = 60mm，壁厚为2mm，滚筒内磨削区域的长度1 = 120mm，其中，中部的 圆柱的长度为130mm，两头的圆台的高度为72.5mm(单边），尖端直径在20mm。那么，由公式 (I)~(IV)计算确定，第一电机4的转速为121r/min，第二电机8的转速为16.7r/min，滚筒摆 转至极限位置时与水平面的夹角Θ为45°。
【主权项】
1. 一种管状工件内壁的抛光装置，该抛光装置包括机架、滚筒和曲柄摇杆机构;其中， 所述的机架由底座和设在底座上的摆转框架组成，其中，所述底座的两侧分别向上延 伸一支柱;所述摆转框架的两侧边的中部设有耳轴，该耳轴水平支承在底座两侧的支柱上； 所述滚筒的内径与待抛光的管状工件的外径相匹配，其中部设有放置管状工件的装夹 口，该装夹口两头的滚筒内分别设有阻挡环;所述装夹口的外侧设有覆盖该装夹口的弧形 压盖，该弧形压盖的曲率半径与所述滚筒半径相等;所述滚筒的两端设有与滚筒同轴的另 一耳轴，所述的滚筒设在所述摆转框架内，并由该另一耳轴支承在摆转框架的两头;所述另 一耳轴一头的摆转框架外侧设有第一电机，该电机的输出轴与该另一耳轴连接;所述滚筒 的一头设有带密封盖的装料口； 所述的曲柄摇杆机构由曲柄、连杆和摇杆依次较接构成，其中，所述曲柄的自由端与设 在底座上的第二电机的输出轴固连，所述的摇杆的自由端与所述摆转框架上的耳轴固连， W使滚筒能自-Θ至Θ往复摆转，其中Θ为滚筒摆转至极限位置时其轴线与水平面的夹角； 在所述第一电机和第二电机的驱动下，所述的滚筒绕耳轴转动的旋转中屯、线与绕另一 耳轴摆转的摆转中屯、线相互垂直且共面，而且，所述滚筒旋转与摆转关系应满足下式（I)~ (IV)：上式(I)~(IV)中，g为重力加速度;Rg为所述管状工件的内径;Θ为滚筒摆转至极限位置 时与水平面的夹角，Θ小于90;n为滚筒的旋转速度;m为磨料的质量;μ为为磨料与管状工件 内壁之间的摩擦系数；ωτ为滚筒旋转的角速度；cob为滚筒摆转的角速度;R为磨料中屯、层距 离转轴的距离；1为滚筒内磨削区域的长度;V为滚筒摆转时磨料在管状工件内滑动的平均 速度;fr为滚筒旋转的频率;打为滚筒摆转的频率;i为正整数。2. 根据权利要求1所述的一种管状工件内壁的抛光装置，其特征在于，所述滚筒的中部 呈圆柱形，两头呈圆台形，且所述圆柱形的长度大于待抛光的管状工件的长度。
【专利摘要】本发明公开了一种管状工件内壁的抛光装置，该抛光装置包括机架、滚筒和曲柄摇杆机构；其中所述的机架由底座和设在底座上的摆转框架组成，所述摆转框架两侧边的中部通过耳轴水平支承于自底座上延伸出来的两支柱上；所述滚筒的侧壁设有管状工件的装夹口，装夹口的外侧设有覆盖该装夹口的弧形压盖；所述滚筒的一端设有带密封盖的装料口；所述滚筒的两头分别另一耳轴支承于摆转框架的两头，所述另一耳轴的一头与设在摆转框架外侧的第一电机的输出轴相连；所述的曲柄摇杆机构由曲柄、连杆和摇杆顺次铰接构成，其中，曲柄的自由端与设在底座上的第二电机的输出轴固连，摇杆的自由端与耳轴固连。本发明中的抛光装置具有抛光均匀、结构简单的优点。
【IPC分类】B24B31/02, B24B31/06
【公开号】CN105538121
【申请号】CN201610053655
【发明人】江帆, 黎斯杰
【申请人】广州大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月26日