CN116587156A - 一种磨料流精密加工叶轮的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磨料流加工技术领域，具体为一种磨料流精密加工叶轮的装置，该设备由磨料箱部分、叶轮夹具部分、加工部分及升降滑台部分组成，本发明的优点在于：由电机作为驱动力，一个电机用于驱动升降滑台来实现被加工叶轮竖直方向的运动，另一电机驱动夹具连接轴的旋转来实现叶轮的旋转，使叶轮复杂曲面的充分与磨料接触，加工桶内各安装三个超声发生器与电磁铁，磨料液带有磁性颗粒，促进磨料流动，水冷机用于减小磨料升温对叶轮表面质量的影响，从而实现叶轮复杂曲面的充分加工，提高叶轮表面完整性，整个装置结构简单稳定，各个装置方便安装拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及磨料流加工技术领域，具体为一种磨料流精密加工叶轮的装置。
背景技术
作为发动机动力***的核心部件，叶轮具有工作性能可靠、使用寿命高的优点，被广泛应用在工业领域中，高性能叶轮中叶片和轮盘为一体结构，有利于装配和平衡，提高叶轮工作效率，还可避免装配过程带来的磨损、裂纹和应力集中现象，是一种具有重要应用价值的叶轮。
目前高性能叶轮制造主要包括：毛坯加工、成形加工、精加工等过程，高性能叶轮的表面抛光精加工技术主要包括手动抛光、砂带抛光、电解抛光及磨粒流抛光等，各个方法都有其技术特点和应用局限性，高性能叶轮工件叶片薄，扭曲程度大且流道狭长，是典型的复杂曲面薄壁类零件，所以磨粒流加工技术是精密加工高性能叶轮的最佳选择。
磨料流加工技术(AbrasiveFlowMachining，AFM)是通过动力源挤压粘弹性磨料反复流经工件表面完成光整加工工作，可达到工件去除表面多余物、表面细化等方面的要求，磨料流加工装置由机床、夹具和研磨介质组成，机床负责提供挤压压力，约束工件和加工夹具，磨料在约束流道内流动完成抛光工作，磨料流加工技术不仅可以加工复杂零件的内孔和型腔，而且具备抛光各种复杂外表面型面的能力，既可以稳定的获得高表面质量，又能保持高效的加工效率，应用价值巨大。
发明内容
本发明的目的是为解决发动机叶轮精密加工工序复杂、效率低、生产成本高的问题，提供一种磨料流精密加工叶轮的装置，本发明的优点在于：由电机作为驱动力，一个电机用于驱动升降滑台来实现被加工叶轮竖直方向的运动，另一电机驱动夹具连接轴的旋转来实现叶轮的旋转，使叶轮复杂曲面的充分与磨料接触，加工桶内各安装三个超声发生器与电磁铁，磨料液带有磁性颗粒，超声发生器与电磁铁的作用下促进磨料流动，水冷机用于减小磨料升温对叶轮表面质量的影响，从而实现叶轮复杂曲面的充分加工，提高叶轮表面完整性，整个装置结构简单稳定，各个装置方便安装拆卸。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于:该装置由磨料箱部分、叶轮夹具部分、加工部分及升降滑台组成，所述磨料箱部分由电机、齿轮箱、联轴器、搅拌轮、磨料箱、磨料箱上盖、抽水泵、进液管及出液管组成，所述叶轮夹具部分由夹具仿形内芯、夹具挡片、叶轮、连接杆组成，所述加工部分由超声发生器、电磁铁、水冷机、加工桶及加工桶上盖组成，所述升降滑台由电机二、电机连接杆、电机三、滑台、滑台连接板、滑台移动块、滑轨组成。
进一步，作为优选，所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述电机通过螺纹连接与齿轮箱连接，齿轮箱通过螺纹连接与联轴器连接，联轴器通过螺纹连接与搅拌轮连接，并竖直安放于磨料箱内，进液管及出液管分别与磨料箱进液口及出液口过盈配合，抽水泵与出液管过盈配合，抽液泵通过螺钉孔固定于工作台，磨料箱与磨料箱上盖通过螺纹孔连接，并固定于工作台凹槽内。
进一步，作为优选，所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述仿形内芯与夹具配合，夹具挡片与仿形内芯连接，夹具挡片与连接杆螺纹连接，连接杆与升降台电机二连接杆螺纹连接。
进一步，作为优选，所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述超声发生器竖直安装于加工桶底部，电磁铁与加工桶内壁凹槽过盈配合，水冷机与进液管过盈配合，并与加工桶上盖进液口连接，加工桶及加工桶上盖通过螺纹孔连接，并固定于工作台凹槽内。
进一步，作为优选，所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述升降滑台中，电机二与电机连接杆螺纹连接固定在滑台连接板，滑台连接板与滑台移动块过盈配合，滑台通过螺纹孔固定于工作台。
附图说明
图1为本装置轴侧图
图2为加工部分示意图
图3为磨料箱示意图
图4为滑台示意图
图5为水冷机示意图
图6为叶轮示意图
图7为夹具仿形内芯示意图
图8为夹具挡片示意图
图9为搅拌轮示意图
图中：1、工作台，2、抽水泵，3、磨料箱出液管，4、磨料箱，5、磨料箱上盖，6、联轴器，7、磨料箱进液管，8、电机一，9、齿轮箱，10、加工桶进液管，11、加工桶上盖，12、电机二，12-1、电机连接杆，13、电机三，14、升降滑台，14-1、滑台连接板，14-2、滑台移动块，14-3、滑轨，15、加工桶，16、水冷机，16-1、水冷机进液口，16-2、水冷机出液口，17、抽水泵出液管，18、加工桶出液口，19、超声发生器，20、电磁铁，21、加工桶夹具杆连接口，22、叶轮夹具，22-1、夹具仿形内芯，22-2、夹具挡片，23、叶轮，24、搅拌轮，24-1、搅拌轮连接口，24-2、搅拌轮叶片，24-2、搅拌轮杆，25、磨料箱进液口，26、磨料箱出液口。
具体实施方式
本发明提供了一种磨料流精密加工叶轮的装置，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明主要由四部分组成，分别为磨料箱部分、叶轮夹具部分、加工部分及升降滑台，安装按以下步骤进行：
步骤一：将工作台放置在水平面上。
步骤二：安装磨料箱部分，首先将磨料箱(4)通过螺纹孔安装在工作台上，然后将搅拌轮(24)透过磨料箱上盖(5)的搅拌轮口，搅拌轮连接口(24-1)通过螺钉孔与联轴器(6)连接，联轴器(6)与齿轮箱(9)通过螺纹连接，齿轮箱(9)与电机一(8)通过螺纹连接，磨料箱(4)与磨料箱上盖(5)通过螺纹孔连接固定，磨料箱(4)通过螺纹孔连接固定于工作台(1)，磨料箱进液管(7)与磨料箱进液口(25)过盈配合，磨料箱出液管(3)与磨料箱出液口(26)过盈配合，磨料箱出液管(3)与抽水泵(2)进液口过盈配合，抽水泵出液管(17)与抽水泵(2)出液口过盈配合，由此实现磨料箱部分的安装工作。
步骤三：安装叶轮夹具部分，首先将夹具仿形内芯(22-1)与叶轮(23)过盈配合，夹具仿形内芯(22-1)与夹具挡片(22-2)过盈配合，叶轮夹具(22)与电机连接杆(12-1)螺纹连接，由此实现叶轮夹具部分的安装工作。
步骤四：安装加工部分，首先将加工桶(15)通过螺钉孔固定于工作台(1)上，加工桶出液口(18)与加工桶出液管(7)过盈配合，超声发生器(19)通过螺纹连接竖直固定于加工桶(15)底部，电磁铁(20)与加工桶内壁凹槽过盈配合，叶轮夹具(22)穿过加工桶夹具杆连接口(21)与电机连接杆(12-1)螺纹连接，加工桶进液管(10)与冷水机出液口(16-2)过盈配合，加工桶(15)与加工桶上盖(11)通过螺钉孔连接，由此实现加工部分的安装工作。
步骤四：安装升降滑台部分，首先将电机连接杆(12-1)穿过滑台连接板(14-1)的连接杆口与电机二(12)螺纹连接，滑台连接板(14-1)与滑台移动块(14-2)过盈配合，滑台移动块(14-2)与滑轨(14-3)螺纹连接，电机三(13)螺纹连接于滑轨(14-3)，升降滑台(14)通过螺纹孔固定于工作台(1)。
本设备在运行时，按以下步骤操作：
步骤一：先接通电机一(8)电源，将搅拌轮(24)开始搅拌磨料液，再接通抽水泵(2)电源，将磨料箱(4)内的磨料液抽取到冷水机(16)，接通冷水机(16)电源，冷水机(16)将磨料液降温后抽取到加工桶(15)。
步骤二：接通电机三(13)电源，将滑台移动块(14-2)带动滑台连接板(14-1)到合适高度，接通电机二(12)电源，叶轮(23)随叶轮夹具(22)开始在加工桶(15)磨料液内加工；
步骤三：加工充分后，将升降滑台(14)调整到合适高度，关闭电机一(8)、电机二(12)、电机三(13)、抽水泵(2)、冷水机(16)电源，将工件取出后，用清洗枪清洗，将加工桶内磨料收集之后，加工完毕。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于:该装置由磨料箱部分、叶轮夹具部分、加工部分及升降滑台组成，所述磨料箱部分由电机、齿轮箱、联轴器、搅拌轮、磨料箱、磨料箱上盖、抽水泵、进液管及出液管组成，所述叶轮夹具部分由夹具仿形内芯、夹具挡片、叶轮、连接杆组成，所述加工部分由超声发生器、电磁铁、水冷机、加工桶及加工桶上盖组成，所述升降滑台由电机二、电机连接杆、电机三、滑台、滑台连接板、滑台移动块、滑轨组成。
2.根据权利要求1所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述电机通过螺纹连接与齿轮箱连接，齿轮箱通过螺纹连接与联轴器连接，联轴器通过螺纹连接与搅拌轮连接，并竖直安放于磨料箱内，进液管及出液管分别与磨料箱进液口及出液口过盈配合，抽水泵与出液管过盈配合，抽液泵通过螺钉孔固定于工作台，磨料箱与磨料箱上盖通过螺纹孔连接，并固定于工作台凹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述仿形内芯与夹具配合，夹具挡片与仿形内芯连接，夹具挡片与连接杆螺纹连接，连接杆与升降台电机二连接杆螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述超声发生器竖直安装于加工桶底部，电磁铁与加工桶内壁凹槽过盈配合，水冷机与进液管过盈配合，并与加工桶上盖进液口连接，加工桶及加工桶上盖通过螺纹孔连接，并固定于工作台凹槽内。
5.根据权利要求1所述的一种磨料流精密加工叶轮的装置，其特征在于：所述升降滑台中，电机二与电机连接杆螺纹连接固定在滑台连接板，滑台连接板与滑台移动块过盈配合，滑台通过螺纹孔固定于工作台。
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Cited By (1)
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