利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019109850729
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:包括工作台(5)、移动定位装置(1)、流道装置(2)和旋转磁场装置(3),移动定位装置(1)安装在工作台(5)上,流道装置(2)安装在移动定位装置(1)上,旋转磁场装置(3)固定在流道装置(2)斜下方的工作台(5)上;

所述移动定位装置(1)包括水平模组安装架(101)、水平直线模组(102)、水平模组驱动电机(107)、竖直直线模组(106)和竖直模组驱动电机(105),所述水平模组安装架(101)固定在工作台(5)上;所述水平直线模组(102)水平固定在水平模组安装架(101)上,所述水平模组驱动电机(107)固定在水平直线模组(102)的一端,水平模组驱动电机(107)的驱动轴连接水平直线模组(102)并驱动水平直线模组(102)上的水平滑块(103)沿着水平方向做直线运动;所述竖直直线模组(106)竖直固定在水平直线模组(102)的水平滑块(103)上,竖直模组驱动电机(105)固定在竖直直线模组(106)的上端,竖直模组驱动电机(105)的驱动轴连接竖直直线模组(106)并驱动竖直直线模组(106)上的竖直滑块(104)沿着竖直方向做直线运动;所述流道装置(2)安装在竖直直线模组(106)的竖直滑块(104)上,所述旋转磁场装置(3)安装在水平模组安装架(101)旁边的工作台(5)上;旋转磁场装置(3)和流道装置(2)设置在竖直滑块(104)的同一侧;

所述旋转磁场装置(3)包括支撑块(301)、副夹持头(303)、三相定子线圈(302)和定子线圈固定座(305),所述支撑块(301)固定在工作台(5)上,支撑块(301)上设置有一个倾斜向上的安装斜面;安装斜面上开设有用于安装定子线圈固定座(305)和副夹持头(303)的圆形凹槽(306);所述定子线圈固定座(305)内嵌在安装斜面的圆形凹槽(306)内,且定子线圈固定座(305)的内部设置有用于安装副夹持头(303)固定座的圆形槽孔,副夹持头(303)的底部内嵌在定子线圈固定座(305)的圆形槽孔内且副夹持头(303)的底部与圆形凹槽(306)的底部贴合,副夹持头(303)的底部通过螺栓固定在安装斜面上的圆形凹槽(306)上;所述三相定子线圈(302)固定在定子线圈固定座(305)上,三相定子线圈(302)环绕整个副夹持头(303)设置;三相定子线圈(302)的输入端连接外置的正弦交流电源;

所述流道装置(2)包括主夹持头(201)、空心流道固定座(204)、流道固定板(203)、滑轨连接板(205)、抽气口单向阀(209)、气液磨粒流接头(208)、磨粒流入口阀(207)、流道接头(206)、空心流道(202)、法兰盘(210)和主夹持端O型圈(211),所述滑轨连接板(205)竖直安装在竖直直线模组(106)的竖直滑块(104)上,流道固定板(203)固定安装在滑轨连接板(205)上,所述空心流道固定座(204)固定安装在流道固定板(203)上,空心流道(202)安装在空心流道固定座(204)上,所述空心流道(202)的一端套装有法兰盘(210),主夹持头(201)安装在法兰盘(210)上,主夹持头(201)正对流道装置(2)的安装斜面,主夹持头(201)的轴心线与安装斜面垂直设置,所述空心流道(202)安装时空心流道(202)的轴心线平行于副夹持头(303)和主夹持头(201)的轴心线;待加工工件(4)的两端分别通过主夹持头(201)和副夹持头(303)夹持,待加工工件(4)的盲孔位于主夹持头(201)一端;所述空心流道(202)的另一端通过流道接头(206)连接气液磨粒流接头(208),所述气液磨粒流接头(208)设置有三个出入口,分别为磨粒流入口端、磨粒流出口端和抽气端,磨粒流入口端、磨粒流出口端和抽气端相互连通,气液磨粒流接头(208)的磨粒流出口端连接流道接头(206),气液磨粒流接头(208)的磨粒流入口端通过磨粒流入口阀(207)和磨粒流管道连接外置的液态金属磨粒流发生装置,所述液态金属磨粒流发生装置产出的磨粒流为液态金属磨粒流,气液磨粒流接头(208)的抽气端通过抽气口单向阀(209)和抽气管道连接外置的抽气装置,所述气液磨粒流接头(208)、流道接头(206)、空心流道(202)和主夹持头(201)共同构成流道装置(2)的流道部分,气液磨粒流接头(208)、流道接头(206)、空心流道(202)和主夹持头(201)的高度依次降低;

主夹持头(201)包括法兰状的固定法兰端和用于固定待加工工件(4)的主安装端,主夹持头(201)的固定法兰端与法兰盘(210)固定连接,主夹持头(201)的主安装端上设置有与待加工工件(4)的加工端形状相配合的工件安装主槽,待加工工件(4)的加工端安装在工件安装主槽内,主夹持头(201)的工件安装主槽设置有用于防止待加工工件(4)的加工端滑动的主夹持端O型圈(211),主夹持端O型圈(211)的内圈贴合并套装在待加工工件(4)的加工端,主夹持端O型圈(211)的外圈贴合工件安装主槽的内壁;所述副夹持头(303)包括圆柱状的固定端和用于固定待加工工件(4)的副安装端,副夹持头(303)的固定端固定在支撑块(301)的圆形凹槽(306)内,所述副夹持头(303)的副安装端内设置有与待加工工件(4)后端形状相配合的工件安装副槽,待加工工件(4)的后端安装在工件安装副槽内,副夹持头(303)的工件安装副槽底部设置有用于防止待加工工件(4)滑动的副夹持端O型圈(304),副夹持端O型圈(304)的内圈贴合并套装在待加工工件(4)的后端,副夹持端O型圈(304)的外圈贴合工件安装副槽的内壁;

所述空心流道固定座(204)包括流道固定底座和流道固定上座,流道固定底座和流道固定上座上均设置有与空心流道(202)相配合的弧形槽,流道固定底座和流道固定上座共同将空心流道(202)夹持住,流道固定底座和流道固定上座通过螺栓固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:水平直线模组(102)通过螺栓固定在水平模组安装架(101)上,水平模组安装架(101)通过螺栓固定在工作台(5)上,竖直直线模组(106)通过螺栓固定在水平直线模组(102)的水平滑块(103)上。

3.根据权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:所述气液磨粒流接头(208)为方形接头,气液磨粒流接头(208)固定在滑轨连接板(205)上。

4.根据权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:所述空心流道(202)的轴心线和副夹持头(303)的固定端的轴心线均与水平面倾斜30‑60度角,且空心流道(202)的轴心线和副夹持头(303)的固定端的轴心线均与支撑块(301)的安装斜面相垂直。

5.根据权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:所述支撑块(301)为直角三棱柱状的支撑块(301),支撑块(301)上设置有两个直角面和一个安装斜面,支撑块(301)的直角面固定安装在工作台(5)上,副夹持头(303)通过转盘底座安装在支撑块(301)的安装斜面上。

6.根据权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:所述抽气装置为抽气泵,所述空心流道(202)为一空心轴。

7.一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光方法,采用如权利要求1所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光装置,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一:将待加工工件(4)的底端通过副夹持端O型圈(304)安装在副夹持头(303)上;

步骤二:启动竖直模组驱动电机(105),通过带动竖直直线模组(106)上的竖直滑块(104)向下直线运动,带动主夹持头(201)向下运动,使主夹持头(201)靠近副夹持头(303)上的待加工工件(4);

步骤三:启动水平模组驱动电机(107),通过带动水平直线模组(102)上的水平滑块(103)的水平运动,带动主夹持头(201)在水平方向上向待加工工件(4)方向移动,当达到合适位置后停止水平模组驱动电机(107);

步骤四:重复步骤二和步骤三,使待加工工件(4)和主夹持头(201)逐渐靠近,直至待加工工件(4)的加工端完全伸入主夹持头(201)内,且主夹持头(201)内的主夹持端O型圈(211)完全套装在待加工工件(4)的加工端上,此时待加工工件(4)被主夹持头(201)和副夹持头(303)共同夹紧,待加工工件(4)的盲孔与空心流道(202)相连通;

步骤五:关闭磨粒流入口阀(207),打开抽气口单向阀(209)并启动抽气装置,利用抽气口单向阀(209)通过抽气管道连接抽气装置进行抽气,使待加工工件(4)的盲孔和空心流道(202)内部处于负压状态;

步骤六:待加工工件(4)的盲孔内部处于负压状态后关闭抽气装置,由于抽气口单向阀(209)只允许气体单向流动,所以待加工工件(4)的盲孔内部一直保持负压状态,此时打开磨粒流入口阀(207)并启动液态金属磨粒流发生装置,使液态金属磨粒流发生装置中产生的液态金属磨粒流流经磨粒流入口阀(207)、气液磨粒流接头(208)和流道接头(206)进入空心流道(202)中,由于待加工工件(4)的盲孔和空心流道(202)均处于负压状态,液态金属磨粒流会直接流入待加工工件(4)的盲孔内;

步骤七:液态金属磨粒流注入完毕后关闭磨粒流入口阀(207),打开与三相定子线圈(302)相连的正弦交流电源,由于三相定子线圈(302)在交流电场下会产生旋转磁场,三相定子线圈(302)工作时产生的旋转磁场带动液态金属抛光液内的金属粒子运动,加快液态金属抛光液内的磨粒旋转撞击待加工工件(4)的盲孔,从而实现待加工工件(4)的盲孔抛光,直至完成待加工工件(4)的盲孔抛光。

8.根据权利要求7所述的一种盲孔抛光用液态金属磁力抛光方法,其特征在于:所述步骤七过程中通过调节外接的正弦交流电源的频率和电压对三相定子线圈(302)产生的旋转磁场的旋转速度和强度进行控制,实现液态金属抛光液内金属粒子运动情况的改变,进而实现抛光效率的改变。