[实用新型]一种仿生泥浆泵活塞凹坑结构多轴多自由度加工装置

说明书

一种仿生泥浆泵活塞凹坑结构多轴多自由度加工装置属机械加工技术领域，本实用新型中三个步进电机输出轴与钻体外端固接；夹紧装置中三个轴承位于固定装置的三个凹槽，三个螺栓经固定装置的三个孔与三个轴承内圈固接，三个轴承外圈与夹紧装置中圆盘外圈滚动连接；执行装置的三个支脚固接于固定装置的三个螺纹孔；步进电机输出轴与夹紧装置中支撑块底端固接，经三个成120°的钻头在不同平面的放置加工仿生活塞的凹坑结构，同时夹紧装置可由步进电机带动旋转，完成仿生活塞凹坑结构不同轴向加工，本实用新型能大大提高加工仿生活塞凹坑结构的工作效率，使凹坑深度和直径更加精确，且结构简单，成本低廉，重复性高，可用于仿生凹坑形活塞批量生产。

技术领域

本实用新型属机械加工技术领域，具体涉及一种仿生泥浆泵活塞凹坑结构多轴多自由度加工装置。

背景技术

泥浆泵作为一种通用工具，无论在石油和天然气开采或其他建筑领域都有着广泛的应用。泥浆泵工作过程主要作用是从井底向地面输送含沙泥浆，其中最易受损部分是其缸套和活塞。由于缸套材质多为45#钢，而活塞皮碗材质通常为新型橡胶材料，故在配合过程中，活塞皮碗磨损较为严重，因此要在活塞皮碗表面加工仿生凹坑型结构，以起到改变应力和减小磨损的作用。

生物非光滑结构普遍存在于自然界中，由于自然环境的不同，动物的体表进化出了不同的形态。生物体表非光滑形态主要包括鳞片形、凹坑形、凸包形等等。依据相关表面非光滑理论，设计出一种仿生凹坑活塞。

目前没有专门用来加工仿生活塞的机械装置，通常用数控机床来加工，但数控机床加工每次只能钻一个孔，完成一次完整活塞表面加工需要钻孔24次，效率很低，同时由于一个钻头进给运动，会在加工过程中存在相对较大的应变，使仿生活塞的凹坑深度产生很大误差，因此研制一种能克服上述缺陷的装置成为必要。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有加工技术的装置的缺点和不足，提供一种加工泥浆泵活塞仿生结构的多轴多自由度加工装置。

本实用新型由夹紧装置A、执行装置B、固定装置C、螺钉组2、螺栓组3、步进电机组J和步进电机31组成，其中步进电机组J由三个步进电机组成，三个步进电机的输出轴分别与执行装置B中钻体10的外端固接；螺钉组2由三个螺钉组成，螺栓组3由三个螺栓组成，夹紧装置A中轴承组ⅠI的三个轴承分别位于固定装置C中凹槽组e的三个凹槽，螺栓组3的三个螺栓经固定装置C中孔组Ⅱ13的三个孔，与轴承组ⅠI的三个轴承内圈固接，三个轴承的外圈与夹紧装置A中圆盘26的外圈表面滚动连接；执行装置B中支脚组6的三个支脚经螺钉组2的三个螺钉，固接于固定装置C中螺纹孔组12的三个螺纹孔；步进电机31的输出轴与夹紧装置A中支撑块29的底端固接。

所述的夹紧装置A由扳手14、支撑塞15、卡件组F、螺柱组件G、转盘组件H和轴承组ⅠI组成，其中卡件组F由三个卡件组成，每个由卡件螺柱19和卡爪20组成，其中卡爪20 的下部与螺柱19的内端螺纹连接；螺柱组件G由上螺纹段21、螺母22、中段23、止推环24 和下螺纹段25组成，上螺纹段21、中段23和下螺纹段25顺序固接，螺母22与上螺纹段21 螺纹连接，止推环24与中段23中部过盈连接；转盘组件H由圆盘26、立板组27和支撑块 29组成，立板组27的三个立板上设有孔组Ⅲ28的三个螺纹孔；支撑块29中心设有螺纹孔 30；立板组27的三个立板均布并固接于圆盘26的近边缘；支撑块29固接于圆盘26的中心；轴承组ⅠI由三个轴承组成；支撑塞15上设有中心孔Ⅰ16和由四个弧形凹槽组成的弧形凹槽组17，支撑塞15经中心孔Ⅰ16套于螺柱组件G中上螺纹段21和中段23之间，并由螺母22 固定，扳手14与上螺纹段21顶部螺纹连接；螺柱组件G的下螺纹段25与转盘组件H中支撑块29的中心螺纹连接；轴承组ⅡK由三个轴承组成，三个轴承的外圈分别与转盘组件H中立板组27的三个孔过盈配合，卡件螺柱19近外端与轴承内圈过盈配合。