高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置及方法

2023-05-02 02:35:06

專利名稱：高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置及方法
技術領域：
本發明屬於機械類超精密加工技術，涉及細長孔類元器件的加工方法。
背景技術：
普通孔的光整是利用研磨棒和研磨膏研磨，這種方法的優點在於加工方法普遍， 易操作，成本低，但其缺點是很難有效地光整細長通孔、細長盲孔。由於細長研磨芯軸的剛 性較差，在加工過程中不可避免的存在讓刀，細長孔母線的錐度會增大，零件表面粗糙度存 在較大差異，無法滿足需要的高清潔度和低粗糙度要求。

發明內容
本發明的目的針對現有技術無法滿足高清潔度、低粗糙度孔係指標的要求，設計 提供一種簡便快捷、適合批量加工的超精密加工方法及裝置，避免因細長孔系的毛刺、鐵屑 等導致整個系統被汙染的問題。本發明的技術方案是提供一種高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置，包括活塞 1、磨料壓力缸2、進料口 3、壓力臺4、上模5、下模6、工作檯7、回料口 8、料箱9和動力裝置， 其特徵在於上模5有2個定位孔10、n個排料槽ll、n個工裝進料孔12和η個工件槽17 ； 下模6有2個銷子孔14、η個排料槽15、η個工裝回料孔13和η個工件槽18 ；通過定位銷 16、上模2個定位孔和下模2個銷子孔，將上下模連接固定並形成一個整體模具，η個工件 裝入由上模工件槽17和下模工件槽18形成的空腔內；裝有工件的整體模具置於工作檯7 中央，下模工裝回料孔13 口落入回料口 8的範圍內；上模與壓力臺4自然貼合，上模工裝進 料孔12 口落入進料口 3範圍內。同時提供一種高清潔度低粗糙度細長孔系加工方法，包括如下步驟1)工具機預熱。通過工具機預熱，使其達到理想的工作稠度。將工具機額定工作壓力調 為2. 5MPa，啟動工具機，開始預熱，設定起始工作溫度大於50°C，當工具機上的溫度測試系統讀 出的溫度超過50°C時，預熱結束。2)工件安裝。將2個定位銷分別過盈安裝在下模的2個銷子孔內，使定位銷壓到 銷子孔底，將工件安裝在下模工件安裝槽內，將上模蓋到下模上，使上模的2個定位孔，分 別對應已經壓在下模的2個定位銷。3)模具安裝。工具機預熱結束後，停止動力裝置，將上下模合併後的整體模具， 安裝在工作檯中央，即進出料口處。將壓力臺緩慢下移，最終壓在模具的上模背部，壓力 IOOKg 200Kg。4)液流拋光孔壁。啟動動力裝置，將料箱9內的液體磨料，輸送到磨料壓力缸2 內，磨料在活塞1的壓迫下，經過進料口 3和工裝進料孔12進入上模5，經由工件細長孔，在 上模5的排料槽11和下模6的排料槽15的減壓作用後，從下模6的工裝回料孔13，進入工 作臺7的回料口 8，重新回到料箱9，完成一個行程。磨料質量9Kg 9. 5Kg。重複以上行程 4 5次。
5)清洗。將加工完的工件，10分鐘內從模具中取出，放到工業酒精槽內，溶解。再 經過高壓清洗帶走孔內微小磨料顆粒，將清洗後的工件放置到烘箱內，烘乾，取出。本發明的優點和有益效果本發明利用液壓機作用，利用液流介質拋光零件內細 長孔系，滿足細長孔高清潔度和低粗糙度加工要求，且模具內一次可安裝η個零件，簡便快 捷、適合批量加工，生產效率提高。


圖1是本發明加工裝置示意圖；圖2是上模的仰視圖；圖3是下模的俯視圖；圖4是實施例所加工工件的結構示意圖；圖5是圖4的E-E剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明一種高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置，包括活塞1、磨料壓力缸2、進料口 3、 壓力臺4、上模5、下模6、工作檯7、回料口 8、料箱9和動力裝置，其特徵在於上模5有2個 定位孔10、η個排料槽11、η個工裝進料孔12和η個工件槽17 ；下模6有2個銷子孔14、η 個排料槽15、η個工裝回料孔13和η個工件槽18 ；通過定位銷16、上模2個定位孔和下模 2個銷子孔，將上下模連接固定並形成一個整體模具，η個工件裝入由上模工件槽17和下模 工件槽18形成的空腔內；裝有工件的整體模具置於工作檯7中央，下模工裝回料孔13 口落 入回料口 8的範圍內；上模與壓力臺4自然貼合，上模工裝進料孔12 口落入進料口 3範圍 內。本實施例所加工的精密元件屬於高清潔度低粗糙度細長孔的液壓元件，見圖4、圖 5，該元件屬板類零件，材料2Crl3，厚度4. 6mm，零件內部有一長頸比為20 1的細長盲孔， 分別與孔1和孔2接通。使用要求細長孔口用堵杯塞緊，焊死。細長盲孔與孔1和孔2共 同構成液壓迴路。利用本發明具體加工方法如下1)預熱工具機。稱重粘稠狀磨料介質9Kg後，將介質倒入料箱9中。將工具機額定工 作壓力調為2. 5MPa，啟動工具機，開始預熱，介質溫度隨工具機的運轉，不斷提高，大約25分鐘， 工具機上的溫度測試系統給出的溫度為52°C時，停止預熱。2)工件安裝。在工具機預熱的時間裡安裝工件。將8個工件正面朝上的安裝在下模 的工件安裝槽17內，底面壓緊。工件先進行行程1，後進行行程2。行程1把孔2塞住，行 程2把孔1塞住。將上模蓋到裝有工件的下模上，使上模的2個定位孔，分別對應2個定位 銷。上模和下模設計成圓柱體，有利於模具在壓力的作用下，受力均勻，保持穩定，模具外形 也可以為正多邊稜柱。3)模具安裝。工具機預熱結束後，馬上將裝有工件的裝置安裝到工作檯中心，即進出 料口處。控制壓力臺緩慢下移，最終壓在模具上模背部。壓力為150Kg。4)液流拋光孔壁。行程次數設定為4。啟動動力裝置，將料箱9內的液體磨料，輸 送到磨料壓力缸2內，磨料在活塞1的壓迫下，經過進料口 3和工裝進料孔12進入上模5，
4選擇行程1，經由工件孔1，細長孔孔1右端部分，在上模5的排料槽11和下模6的排料槽 15的減壓作用後，從下模6的工裝回料孔13，進入工作檯7的回料口 8，重新回到料箱9，完 成一個行程。工具機運轉，加工工件，直到4個行程走完，工具機運轉自動停止。通過壓力臺，打 開模具，拿出工件，將孔1塞住，安裝工件、模具，啟動開關，設定行程次數為5，進行行程2， 直到5個行程走完，工具機運轉自動停止。 5)清洗。經過液流光整的零件，需要徹底清洗。將加工完的工件，10分鐘內從模 具中取出，放到工業酒精槽內，溶解稠狀介質。再經過高壓清洗帶走孔內微小磨料顆粒。將 清洗後的工件放置到烘箱內，烘乾，取出。
權利要求
一種高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置，包括活塞(1)、磨料壓力缸(2)、進料口(3)、壓力臺(4)、上模(5)、下模(6)、工作檯(7)、回料口(8)、料箱(9)和動力裝置，其特徵在於上模(5)有2個定位孔(10)、n個排料槽(11)、n個工裝進料孔(12)和n個工件槽(17)；下模(6)有2個銷子孔(14)、n個排料槽(15)、n個工裝回料孔(13)和n個工件槽(18)；每個工件槽首尾相接，均勻排布在模具內同一個圓周上，介質在壓力作用下從上模流入，下模流回；通過定位銷(16)、上模2個定位孔和下模2個銷子孔，將上下模連接固定並形成一個整體模具，n個工件裝入由上模工件槽(17)和下模工件槽(18)形成的空腔內；裝有工件的整體模具置於工作檯(7)中央，下模工裝回料孔(13)口落入回料口(8)的範圍內；上模與壓力臺(4)自然貼合，上模工裝進料孔(12)口落入進料口(3)範圍內。
2.如權利要求1所述的高清潔度低粗糙度細長孔系加工裝置，其特徵在於上模和下 模的外形為圓柱體或正多邊稜柱，保證模具受力均勻。
3.一種高清潔度低粗糙度細長孔系加工方法，其特徵在於，包括如下步驟1)工具機預熱。將工具機額定工作壓力調為2.5MPa，啟動工具機，開始預熱，設定起始工作溫 度大於50°C，當工具機上的測試溫度超過50°C時，預熱結束。2)工件安裝。將2個定位銷分別過盈安裝在下模的2個銷子孔內，將工件安裝在下模 工件安裝槽內，將上模蓋到下模上，使上模的2個定位孔，分別對應已經壓在下模的2個定 位銷。3)模具安裝。工具機預熱結束後，停止動力裝置，將上下模合併後的整體模具，安裝在 工作檯中央，即進出料口處。將壓力臺緩慢下移，最終壓在模具的上模背部，壓力IOOKg 200Kg。4)液流拋光孔壁。啟動動力裝置，將料箱(9)內的液體磨料，輸送到磨料壓力缸(2) 內，磨料在活塞⑴的壓迫下，經過進料口⑶和工裝進料孔(12)進入上模(5)，經由工件 細長孔，在上模(5)的排料槽(11)和下模(6)的排料槽(15)的減壓作用後，從下模(6)的 工裝回料孔(13)，進入工作檯(7)的回料口(8)，重新回到料箱(9)，完成一個行程。磨料質 量9Kg 9. 5Kg ；重複以上行程4 5次。5)清洗。將加工完的工件在10分鐘內從模具中取出，放到工業酒精槽內，溶解。再經 過高壓清洗帶走孔內微小磨料顆粒，將清洗後的工件放置到烘箱內，烘乾，取出。
全文摘要
本發明公開了一種高清潔度低粗糙度細長孔加工裝置及方法，該裝置包括活塞(1)、磨料壓力缸(2)、進料口(3)、壓力臺(4)、上模(5)、下模(6)、工作檯(7)、回料口(8)、料箱(9)和動力裝置，上下模內部分別開有和零件外形相匹配的槽，合併後剛好將零件蓋住，每次可裝夾n個零件，每個槽首尾相接，排布在同一個圓周上，介質在壓力作用下從下模流入，下模流回；該加工方法在液壓機的作用下，利用液流介質，拋光高清潔度、低粗糙度細長孔系，加工參數包括，起始工作溫度不低於50℃，行程次數4～5，工具機額定工作壓力2.5MPa，壓力臺工作壓力100Kg～200Kg。本發明能滿足細長孔高清潔度和低粗糙度加工要求，簡便快捷、適合批量加工，生產效率提高。
文檔編號B24B5/48GK101913109SQ20101026003
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者楊強強, 趙光輝, 馬洪軍 申請人:中國航空工業第六一八研究所