CN104029109A - 一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 - Google Patents
一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104029109A CN104029109A CN201410233780.4A CN201410233780A CN104029109A CN 104029109 A CN104029109 A CN 104029109A CN 201410233780 A CN201410233780 A CN 201410233780A CN 104029109 A CN104029109 A CN 104029109A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw rod
- abrasive material
- spiral
- fixed mould
- abrasive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 13
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 claims description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical class OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
- B24B31/003—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor whereby the workpieces are mounted on a holder and are immersed in the abrasive material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
- B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
- B24B31/116—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置，属于机械设备领域，包括被加工螺杆、磨料、密封箱、固定模具、间隙和螺杆驱动装置，所述的被加工螺杆一端与螺杆驱动装置连接，一端浸入磨料中，螺杆驱动装置安装在密封箱上部，固定模具通过支杆安装在密封箱内部，磨料为粘弹性磨料，固定模具为管状中空模具；当螺杆驱动装置带动被加工螺杆高速旋转时，磨料沿着螺旋面向上运动，同时磨料受到固定模具的约束挤压螺杆表面并对螺杆表面进行抛光，磨料到达固定模具顶端后流回密封箱，实现循环抛光。因此，本发明可以实现螺杆高效率、高质量和高一致性的抛光。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置，属于机械设备领域。
背景技术
螺旋曲面是一种的复杂曲面，复杂曲面类零件加工设备的结构复杂、成本高，其表面抛光技术已成为精密加工领域的一大热点。其中，螺杆是一种典型的具有螺旋曲面的工件。近年来，螺杆在空压机、冷冻机、工业泵、塑料机械中的应用越来越广泛。螺杆是塑料机械的“心脏”部件，其质量的高低，直接影响到机器的寿命与成型制品的质量。怎样加工出高质量的螺杆，使其达到设计要求，成为国内外塑料机械制造业的一个重要课题。
目前塑料机械螺杆的典型工艺是：锻坯→车削→粗铣→热处理（淬火）→外圆磨削→数控螺杆磨削→抛光。其中，抛光工序是螺杆制造的最后一道工序，目的是实现降低螺杆表面粗糙度、减少螺旋表面加工缺陷和残余应力，保证螺杆表面质量达到设计和使用要求。由于螺杆表面质量的高低直接影响塑机的使用寿命与成型制品的质量，因此螺杆抛光工艺越来越受到生产厂家的重视。但是，螺杆螺旋曲面是一种典型的复杂曲面，很难实现加工过程的自动化。目前的中小型螺杆生产企业基本上都是采用砂带抛光和手工抛光的方式完成。其中，砂带抛光需要专用的机床，抛光过程中容易产生尘埃，并且砂带易损耗，加工成本高；手工抛光，劳动强度大，工作环境差，其加工质量直接受工人技术熟练程度的影响，工艺稳定性和一致性较差，难以满足精密塑料机械的使用要求。
随着螺杆产品性能要求的不断提高和市场竞争的日益激烈，要求生产企业淘汰中低档次、精度较差、产品附加值较低的产品，提升精深加工水平，更新工艺与装备，开发生产新的高附加值螺杆产品。
目前还没有针对螺旋复杂曲面的加工特点的抛光技术及装备。因此，迫切需要一种新的自动化抛光技术，以实现螺旋复杂曲面高效、高一致性、低成本的抛光。
发明内容
针对目前的螺旋复杂曲面抛光过程中抛光效果差、成本高的问题，本发明提出了一种加工能力强、效率高、成本低、高效环保的螺旋复杂曲面的抛光方法及
装置。
一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，包括被加工螺杆、磨料、密封箱、固定模具、间隙和螺杆驱动装置，所述的被加工螺杆一端与螺杆驱动装置连接，另一端浸入磨料中，螺杆驱动装置安装在密封箱上部，固定模具通过支杆安装在密封箱内部，磨料为粘弹性磨料，固定模具为管状中空模具。
所述的磨料由高粘度的溶液、混合液加入微细磨粒组成粘弹性磨料。
所述的固定模具长度大于被加工螺杆的螺旋面的长度，被加工螺杆的螺旋面部位置位于固定模具的中间位置。
所述的固定模具与被加工螺杆之间有0.1-5mm的加工间隙。
所述固定模具下方中部设有滚动定位块，用于定位连接被加工螺杆。
高粘度的溶液、混合液可由聚氧化乙烯、硅油、NaOH等混合而成，亦可由航空煤油、硅胶、三乙醇胺等油脂组成。
微细磨料为以下一种或两种以上混合物：金刚石、立方氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铈、氧化硅、氧化锆等。
加工时，被加工螺杆由螺杆驱动装置驱动高速旋转，当螺杆高速旋转时，磨料将顺着螺杆的螺旋沟槽朝上移动，被传动的磨料直接高速抛光被加工工件。为了使加工中的磨料能够不断循环动作与重复使用，因此将固定模具设计成一中空模具。实际进行抛光时，由于磨料封闭于本体内，所以不会有外泄，可不断重复循环使用，当螺杆高速旋转带动磨料螺旋运动时，磨料会一面挤压被加工的螺杆表面，一面进行高速螺旋转动，由于磨料是一种适合精微加工的粘弹性磨料，在磨料快速螺旋转动通过螺杆表面时，即会对螺杆表面进行极微量抛光；而通过螺杆的磨料，达到模具顶部后无法再向上攀升，便被随之而来的磨料推挤向侧边流动；当磨料远离转动中的螺杆，螺杆所提供的向上支撑力便大大降低，此时由于重力的影响而开始向下落，如此周期性的运动即完成循环利用的目的。螺旋抛光的运动行程较传统往复式磨料流动抛光的行程长，能使螺旋表面获得均匀的抛光作用。由于抛光装置内的磨料具有循环流动的功能，粘弹性磨料成本低且消耗量少，具有低成本、高效率、能去除毛边、变质层等功能，达到被加工件快速抛光的加工效果。
本发明的有益效果是：1.由于这种抛光加工过程与螺杆的工作过程类似，可使加工效果更加符合螺杆的工作需要，因此这种抛光方法可以实现螺旋表面这种复杂形面的抛光而无需复杂的高精度机床来保证成形运动。2.不需要高精度和高刚度的机床，没有传统精密设备的刚度、精度、振动或颤动等问题。磨料与工件表面之间并非刚性接触，所以即使有少数大磨粒存在或工件表面偶然出现不均匀硬质点，也不会因为切削力突然改变而划伤工件表面。3.粘弹性磨料具有粘度变化效果，极适合精抛，抛光压力分布均匀，所以工件不会变形与过量切削。4.螺旋式磨料流动抛光装置可架设于普通或数控机床（车床、铣床）上，互换性高，能达到全面自动化，节省设备投资，符合经济效益。5.磨料可重复使用且消耗量小、操作维修简便、成本低、生产率高。因此，该抛光技术具有很好的可实现性，可以实现螺杆高效率、高质量和高一致性的抛光。
附图说明
图1是本发明一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置的示意图；
图中：1、被加工螺杆 2、磨料 3、密封箱 4、固定模具 5、间隙 6、螺杆驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，包括被加工螺杆1、磨料2、密封箱3、固定模具4、间隙5和螺杆驱动装置6，所述的被加工螺杆1一端与螺杆驱动装置6连接，实现动力的传输，另一端浸入磨料2中，螺杆驱动装置6安装在密封箱3上部，固定模具4通过支杆安装在密封箱3内部，实现定位，磨料2为粘弹性磨料，固定模具4为管状中空模具，用于放置被加工螺杆1。
所述的磨料2由高粘度的溶液、混合液加入微细磨粒组成粘弹性磨料。
所述的固定模具4长度大于被加工螺杆1的螺旋面的长度，被加工螺杆的螺旋面部位置位于固定模具的中间位置。
所述的固定模具4与被加工螺杆1之间有5mm的加工间隙5，使得磨料2在其空间内流动。
所述固定模具4下方中部设有滚动定位块，用于定位连接被加工螺杆1。
高粘度的溶液由航空煤油、硅胶、三乙醇胺等油脂组成，微细磨料选用1200#、1500#、2000#碳化硅。
当被加工螺杆1高速旋转带动磨料2螺旋运动时，磨料2受到固定模具4的约束，磨料2会一面挤压被加工螺杆1表面，一面进行高速螺旋转动，由于磨料2是一种适合精微加工的粘弹性磨料，在磨料2快速螺旋转动通过被加工螺杆1表面时，即会对被加工螺杆1表面进行极微量抛光。而通过被加工螺杆1的磨料2，达到固定模具4顶部后无法再向上攀升，便被随之而来的磨料2推挤向侧边流动；当磨料2远离转动中的被加工螺杆1，被加工螺杆1所提供的向上支撑力便大大降低，此时由于重力的影响而开始向下落，如此周期性的运动即完成循环利用的目的。实际进行抛光时，由于磨料2封闭于密封箱3内，所以不会有外泄，可不断重复循环使用。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (6)
1.一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：包括被加工螺杆（1）、磨料（2）、密封箱（3）、固定模具（4）、间隙（5）和螺杆驱动装置（6），所述的被加工螺杆（1）一端与螺杆驱动装置（6）连接，另一端浸入磨料（2）中，螺杆驱动装置（6）安装在密封箱（3）上部，固定模具（4）通过支杆安装在密封箱（3）内部，磨料（2）为粘弹性磨料，固定模具（4）为管状中空模具。
2.如权利要求1所述的一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：所述的磨料（2）由高粘度的溶液、混合液加入微细磨粒组成粘弹性磨料。
3. 如权利要求1所述的一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：所述的固定模具（4）长度大于被加工螺杆（1）的螺旋面的长度，被加工螺杆（1）的螺旋面部位置于固定模具（4）中间位置。
4.如权利要求1所述的一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：所述的固定模具（4）与被加工螺杆（1）之间有0.1-5mm的加工间隙（5）。
5.如权利要求1所述的一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：所述固定模具（4）下方中部设有滚动定位块，用于定位连接被加工螺杆（1）。
6.如权利要求1所述的一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光装置，其特征在于：当螺杆驱动装置（6）带动被加工螺杆（1）高速旋转时，磨料（2）沿着螺旋面向上运动，同时磨料（2）受到固定模具（4）的约束挤压并对螺杆表面进行抛光，磨料到达固定模具（4）顶端后流回密封箱（3），实现循环抛光。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410233780.4A CN104029109A (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410233780.4A CN104029109A (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104029109A true CN104029109A (zh) | 2014-09-10 |
Family
ID=51460227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410233780.4A Pending CN104029109A (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104029109A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105108631A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 浙江工业大学 | 一种变曲率截面内柱面气流辅助磨粒流抛光加工装置 |
| CN109333175A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 太原理工大学 | 一种圆管内壁超声振动辅助磨料流精密光整加工方法 |
| CN111087974A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-01 | 西安博尔新材料有限责任公司 | 一种复合流体磨料及其制备方法 |
| CN112091807A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-18 | 嘉兴顺泽金属制品有限公司 | 一种丝杠抛光设备以及应用该设备的丝杠生产工艺 |
| CN113059476A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-02 | 重庆精鸿益科技股份有限公司 | 一种智能门锁把手打磨装置及打磨方法 |
-
2014
- 2014-05-30 CN CN201410233780.4A patent/CN104029109A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105108631A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 浙江工业大学 | 一种变曲率截面内柱面气流辅助磨粒流抛光加工装置 |
| CN109333175A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 太原理工大学 | 一种圆管内壁超声振动辅助磨料流精密光整加工方法 |
| CN111087974A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-01 | 西安博尔新材料有限责任公司 | 一种复合流体磨料及其制备方法 |
| CN112091807A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-18 | 嘉兴顺泽金属制品有限公司 | 一种丝杠抛光设备以及应用该设备的丝杠生产工艺 |
| CN113059476A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-02 | 重庆精鸿益科技股份有限公司 | 一种智能门锁把手打磨装置及打磨方法 |
| CN113059476B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-12-16 | 重庆精鸿益科技股份有限公司 | 一种智能门锁把手打磨装置及打磨方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104029109A (zh) | 一种螺旋复杂曲面粘弹性磨料流动抛光方法及装置 | |
| CN108555698A (zh) | 一种高效超精密剪切增稠-化学协同抛光方法 | |
| CN102672554B (zh) | 一种小口径光学元件抛光方法及装置 | |
| CN104227575B (zh) | 一种基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法 | |
| CN101559571A (zh) | 用于光学元件的磁场辅助柔性旋转刷抛光方法及装置 | |
| CN102501179A (zh) | 汽车轮毂磨粒流除毛刺方法 | |
| CN104117832B (zh) | 一种半球透镜模具的制作方法 | |
| CN105081977B (zh) | 一种超硬磨料砂轮快速高效整形方法 | |
| CN103419118B (zh) | 一种研磨抛光方法 | |
| CN204123247U (zh) | 一种螺杆抛光装置 | |
| CN108098536A (zh) | 一种高效超精密剪切增稠-化学协同抛光装置 | |
| CN102091975A (zh) | 一种模具自由曲面的磁流变抛光方法 | |
| CN203019226U (zh) | 一种数控螺杆转子磨床用砂轮修型装置 | |
| CN202985297U (zh) | 一种精细磨制笔筒凹槽的加工车床 | |
| CN203266406U (zh) | 一种外圆磨床上的工件固定装置 | |
| CN203109752U (zh) | 精密磨床 | |
| CN106078488B (zh) | 一种液压轴承的抛光装置及抛光方法 | |
| CN205734268U (zh) | 移动式集电环数控磨床 | |
| CN207840983U (zh) | 一种高效超精密剪切增稠-化学协同抛光加工装置 | |
| CN210335517U (zh) | 一种往复移动结构 | |
| CN204308714U (zh) | 一种陶瓷阀球加工装置 | |
| CN112692386A (zh) | 一种仿形磁铁研磨丝杠螺纹槽的研磨装置及方法 | |
| CN204868546U (zh) | 一种稳压式磨床 | |
| CN206780138U (zh) | 全自动四轴打磨抛光机 | |
| CN204565855U (zh) | 抛光机构之抛光刷平衡装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140910 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |