异形盲腔工件精密抛光装置及抛光方法与流程

本发明涉及异形内腔盲孔工件加工，特别地，涉及一种异形盲腔工件精密抛光装置及抛光方法。

背景技术：

1、目前对于回转体构造的孔例如圆形通孔目前多采用抛光轮或者磨料流进行抛光，现有的磨料流装置都为通过喷射口将磨料流挤入零件通孔的一端，磨料从一端流向另外一端后对内腔进行抛光，但若型腔为异形盲孔则无法直接进行磨粒流抛光。

2、现有技术中对异形型腔的抛光多为使用五轴机床安装磨头，通过磨头的行走轨迹进行抛光。该种抛光方案加工效率低对设备的加工能力和加工精度有较高的要求，且加工成本高、效率低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种异形盲腔工件精密抛光装置及抛光方法，以解决异形深长盲孔类工件无法进行磨粒流加工而使用机床加工效率低、成本高的技术问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种异形盲腔工件精密抛光装置，包括：

4、芯部，沿轴向包括安装段和配合段，所述配合段的外壁形状与工件的待加工的内腔的形状匹配并与所述内腔呈预设比例设置，所述配合段用于伸入所述内腔并与所述内腔的表面具有间隙；所述芯部开设有连通所述芯部轴向的顶端和底端的导流孔，用于在所述配合段伸入所述内腔进行加工时供抛光介质通过进而使抛光介质充满所述配合段和所述内腔之间的间隙；所述配合段和所述安装段之间开设有连通至所述安装段轴向的顶部的回收孔，用于供所述内腔内的抛光介质通过进而导出所述抛光介质；

5、箱体，所述箱体的顶部开口设置，用于供所述工件中轴线呈竖向且异形盲腔的开口朝上的由所述箱体的顶部放入；

6、固定系统，用于固定所述芯部的安装段以及用于固定所述工件并使所述工件的内腔开口朝上，并用于调整所述芯部的高度和/或调整所述工件的高度；

7、超声发生系统，用于按照设定频率提供超声振动。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述固定系统包括形成于所述安装段的固定构造，所述固定构造用于与所述工件的顶端外壁抵接进而对所述芯部轴向定位；所述固定系统还包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件设置于所述箱体内的底部，用于对所述工件的底部进行支撑并使所述工件的放置高度与所述箱体的高度匹配，所述第二固定件用于压合于所述固定构造上从而将所述芯部和所述工件于所述第一固定件上压紧固定。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述固定系统包括分别设置于所述芯部和所述工件上的对位构造，用于在所述芯部插入所述工件的内腔后进行径向定位。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述超声发生系统包括超声发生器，所述箱体的内壁均匀布设有多个所述超声发生器。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述芯部内集成设置有一个或多个所述超声发生器。

12、作为上述技术方案的进一步改进，所述安装段的外表面沿轴向开设有螺旋环槽，所述螺旋环槽的螺距随所述工件与所述配合段的间隙增加而增加。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述配合段的外表面沿轴向开设有螺旋沟槽，所述螺旋沟槽的螺距随所述工件与所述配合段的间隙增加而增加，和/或，所述配合段的外表面设置有网纹。

14、根据本发明的另一方面，还提供了一种异形盲腔工件精密抛光方法，应用有以上任一所述的抛光装置，所述抛光方法包括以下步骤：

15、s1.将工件置于箱体内，芯部插入工件的内腔，固定系统分别固定芯部和工件；

16、s2.将加工压缩设备的管路与芯部的顶端的导流孔连接；

17、s3.加工压缩设备注入抛光介质至导流孔，抛光介质流经导流孔、工件内腔与配合段的间隙、回收孔至箱体内。

18、作为上述技术方案的进一步改进，步骤s3中，所述抛光介质为磨料或抛光液。

19、作为上述技术方案的进一步改进，所述抛光液包括：50％-60％的去离子水，30％-40％的0.01μm～50μm金刚石粉，1-10％的稳定剂。

20、本发明具有以下有益效果：本装置的芯部具有安装段和配合段，配合段的外壁形状与内腔形状匹配并呈预设比例设置，将芯部放入内腔后通过安装段定位安装，使芯部的配合段与内腔之间形成均匀分布的间距；通过加工设备由芯部的顶端向导向孔注入抛光介质，抛光介质由芯部的底端输出至工件的内腔的底部，并基于配合段和内腔的均匀间距实现抛光介质由内腔底部向四周均匀分布流动，由配合段和安装段之间开设的回收孔供内腔底部流动上升至内腔顶部的抛光介质通过从而回收抛光介质；与磨粒流设备连接时，则注入磨料对内腔壁进行抛光，与水泵设备连接时，则注入抛光液，通过超声发生系统按照设定频率提供超声振动实现抛光；基于本抛光装置，使异形盲腔工件可同时适用于磨粒流抛光以及超声抛光，解决了磨料或抛光液无法直接通过盲孔的问题，更避免使用五轴机床安装磨头设定行进路线进行抛光，大幅降低劳动成本、加工成本，有效提高加工效率。

21、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述固定系统包括形成于所述安装段(11)的固定构造(13)，所述固定构造(13)用于与所述工件(6)的顶端外壁抵接进而对所述芯部(1)轴向定位；所述固定系统还包括第一固定件(4)和第二固定件(5)，所述第一固定件(4)设置于所述箱体(2)内的底部，用于对所述工件(6)的底部进行支撑并使所述工件(6)的放置高度与所述箱体(2)的高度匹配，所述第二固定件(5)用于压合于所述固定构造(13)上从而将所述芯部(1)和所述工件(6)于所述第一固定件(4)上压紧固定。

3.根据权利要求1所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述固定系统包括分别设置于所述芯部(1)和所述工件(6)上的对位构造，用于在所述芯部(1)插入所述工件(6)的内腔(61)后进行径向定位。

4.根据权利要求1所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述超声发生系统包括超声发生器(3)，所述箱体(2)的内壁均匀布设有多个所述超声发生器(3)。

5.根据权利要求4所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述芯部(1)内集成设置有一个或多个所述超声发生器(3)。

6.根据权利要求1所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述安装段(11)的外表面沿轴向开设有螺旋环槽(14)，所述螺旋环槽(14)的螺距随所述工件(6)与所述配合段(12)的间隙增加而增加。

7.根据权利要求1-6任一项所述的异形盲腔工件精密抛光装置，其特征在于，所述配合段(12)的外表面沿轴向开设有螺旋沟槽(15)，所述螺旋沟槽(15)的螺距随所述工件(6)与所述配合段(12)的间隙增加而增加，和/或，所述配合段(12)的外表面设置有网纹(16)。

8.一种异形盲腔工件精密抛光方法，其特征在于，应用有权利要求7所述的抛光装置，所述抛光方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的异形盲腔工件精密抛光方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的异形盲腔工件精密抛光方法，其特征在于，所述抛光液包括：50％-60％的去离子水，30％-40％的0.01μm～50μm金刚石粉，1-10％的稳定剂。

技术总结
本发明公开了一种异形盲腔工件精密抛光装置及抛光方法，包括：芯部，包括安装段和配合段，配合段外壁形状与工件内腔的形状匹配并呈预设比例设置，伸入内腔并与内腔表面具有间隙；芯部开设导流孔，用于供抛光介质通过充满配合段和内腔之间的间隙；配合段开设有回收孔，用于供抛光介质通过进而导出抛光介质；箱体；固定系统，用于固定芯部以及工件；超声发生系统，用于按照设定频率提供超声振动。基于本抛光装置，使异形盲腔工件可同时适用于磨粒流抛光以及超声抛光，解决了磨料或抛光液无法直接通过盲孔的问题，更避免使用五轴机床安装磨头设定行进路线进行抛光，大幅降低劳动成本、加工成本，有效提高加工效率。

技术研发人员：汤彪,孟献源,王幸福,高继民,胡建其,张静,李智凤,覃南兴,刘悦,李劲松
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12