[发明专利]径向超声珩磨加工装置有效

专利信息
申请号: 201610618446.X 申请日: 2016-08-01
公开(公告)号: CN106181743B 公开(公告)日: 2018-01-23
发明(设计)人: 王建青;成全;崔学良;邵延君;祝锡晶;张颖;凌岑 申请(专利权)人: 中北大学
主分类号: B24B33/02 分类号: B24B33/02;B24B33/08;B24B33/10
代理公司: 太原科卫专利事务所(普通合伙)14100 代理人: 朱源,王勇
地址: 030051 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 径向 超声 加工 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及超声振动珩磨技术,具体是一种径向超声珩磨加工装置。

背景技术

超声振动珩磨是一种在普通珩磨中添加超声振动的特种加工方法,主要用于孔径为5-500毫米或者更大的各种圆柱孔(例如发动机缸套、液压元件阀孔、连杆孔和箱体孔等)的光整加工。与普通珩磨相比,超声振动珩磨是断续变速切削过程,具有珩磨力小、珩磨温度低、加工效率高等优点,受到国内外学者的广泛研究。根据超声振动方式的不同,超声振动珩磨可分为轴向超声振动珩磨、径向超声振动珩磨和复合超声振动珩磨等。

中国专利ZL201020672721.4、ZL200620031811.9和ZL99108124.2公开了几种超声振动珩磨装置。这几种超声振动珩磨装置均由集流环、碳刷、换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘、油石座、油石等组成,其工作过程都是将换能器产生的高频振动经变幅杆放大后传到振动圆盘、挠性杆、油石座,最终使油石产生沿工件孔轴向的超声振动。实践表明,这几种超声振动珩磨装置由于自身结构所限,存在如下问题:其一,这几种装置均设置了变幅杆,导致其整体结构复杂。其二,这几种装置的超声能量传输链均较长,导致其难以获得大功率和高能量。中国专利ZL201110202887.9公开了一种超声振动珩磨装置。这种超声振动珩磨装置将换能器直接安放在油石座内,省略了变幅杆、弯曲振动圆盘和挠性杆等。实践表明,这种超声振动珩磨装置由于自身结构所限,存在如下问题:其一,这种装置产生的轴向小振幅超声容易阻碍油石磨粒在工件径向切深方向上的运动,由此导致工件的珩磨网纹沟槽深度变浅,从而影响工件的储油润滑性能。其二,这种装置对油石座的加工要求较高,因此容易因加工误差而导致换能器工作不同步。基于此,有必要发明一种全新的超声振动珩磨装置,以解决现有超声振动珩磨装置整体结构复杂、难以获得大功率和高能量、容易影响工件的储油润滑性能、容易导致换能器工作不同步的问题。

发明内容

本发明为了解决现有超声振动珩磨装置整体结构复杂、难以获得大功率和高能量、容易影响工件的储油润滑性能、容易导致换能器工作不同步的问题,提供了一种径向超声珩磨加工装置。

本发明是采用如下技术方案实现的:

径向超声珩磨加工装置,包括外筒、支撑杆、上盖、下盖、浮动机构、顶杆、限位筒、直线轴承、内筒、支撑筒、复位弹簧、胀芯轴、导向条、稀土超磁致伸缩换能器、内销杆、油石座、外销杆、油石、环状弹簧、集流环;

其中,外筒的内腔设有隔板,且隔板将外筒的内腔分隔为上部腔室和下部腔室;隔板的中央贯通开设有通孔;

支撑杆的数目为N个;N个支撑杆的上端均与外筒的下端敞口边缘固定,且N个支撑杆围绕外筒的轴线等距排列;每个支撑杆的侧面均贯通开设有一对销孔;

上盖封盖于外筒的上端敞口上,且上盖的中央贯通开设有通孔;

下盖的边缘同时与N个支撑杆的下端固定;

浮动机构的中部滑动穿设于上盖上的通孔内;

顶杆的中部滑动穿设于隔板上的通孔内,且顶杆的上端与浮动机构的下端固定;

限位筒固定套设于顶杆的中部,且限位筒位于外筒的下部腔室;

内筒的内腔为上粗下细的阶梯状内腔;限位筒通过直线轴承装配于内筒的上部内腔;顶杆的下部滑动穿设于内筒的下部内腔;

支撑筒的上端敞口与内筒的下端敞口连接;支撑筒的下端敞口与下盖的上表面中央固定;支撑筒的侧壁贯通开设有N个槽孔和N对销孔;N个槽孔和N对销孔围绕支撑筒的轴线等距排列,且N个槽孔和N对销孔交错布置;N对销孔与N个支撑杆一一正对;

复位弹簧位于支撑筒的内腔,且复位弹簧的下端与下盖的上表面中央固定;

胀芯轴位于支撑筒的内腔;胀芯轴由一根中轴和一对棱台组成;中轴的上端端面与第一个棱台的细端端面固定,第一个棱台的粗端端面与顶杆的下端端面相接触;中轴的下端端面与第二个棱台的粗端端面固定,第二个棱台的细端端面与复位弹簧的上端固定;

导向条的数目为N个;N个导向条的上端均与外筒的下端敞口边缘固定;N个导向条的下端均与下盖的上表面边缘固定;N个导向条与支撑筒上的N个槽孔一一正对;每个导向条的外侧面上部和外侧面下部均开设有一个横向凹槽;

稀土超磁致伸缩换能器的数目为N个;

内销杆的数目为N对;N对内销杆一一对应滑动穿设于支撑筒上的N对销孔内;N对内销杆的外端与N个稀土超磁致伸缩换能器一一对应固定;N对内销杆的内端均与胀芯轴的一对棱台的侧面相接触;

油石座的数目为N个,且每个油石座的外侧面上部和外侧面下部均开设有一个横向凹槽;

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