[发明专利]旋流式高精抛磨加工设备及工艺

说明书

本发明旋流式高精抛磨加工设备及工艺，属于机械零件精加工范畴，具体而言是一种对机械零件表面进行高精度抛磨的新设备及新工艺，主要用于对曲轴、凸轮轴等大型轴类零件的高精度加工。

目前，国内外对曲轴、凸轮轴等大型轴类零件的加工多采用专用曲轴磨床进行粗磨、精磨。为了进一步提高轴颈表面，质量还必须对轴颈表面再次进行滚压和抛光。凸轮轴有采用往复式研磨加工，但这种方法不能适用于有较大曲柄形状的曲轴加工。

对曲轴轴颈的精加工，有采用陀螺回转方式加工，但是由于这种方式主轴采用了摆动式单轴结构，使加工后零件出现加工部位不匀、有严重偏磨现象，较大的影响了连杆轴项的形状位置精度。而且操作费时，占空间位置大、生产率低。另外该设备的夹持方式采用弹簧夹头，其夹紧力小、夹紧刚性差、自锁性能也差、尤其不能适用于大型轴类零件的加工，例如具有曲柄形状结构的曲轴。

曲轴是发动机的主要关键零件，对尺寸精度、位置精度、形状精度及表面粗糙度均有十分严格的要求。但是在完成了最终精磨加工后、在主轴颈、连杆轴颈上仍残留下明显的振动波纹、毛刺、R圆角不均等表面缺陷，严重影响了曲轴的质量，尤其在大批量生产中，有相当的残次品需再返修。目前工厂作为补救措施加入一道工序，即以毛毡加研磨膏进行抛光，不仅操作费时、效率低下、而且轴项的表面质量提高并不显著。

另外，英国发明专利GB，2，033，268，公开了一种抛磨方法和装置，中央设置可盛放抛磨介质的旋转筒，上方设置可固定被加工零件并双向可回转的多根主轴，按需要可沿支柱作上下的移动，这种旋转定向的抛磨方法基本上解决了一些弯曲零件，大型零件用传统方法难以进行抛磨的问题。

本发明的目的在于采用旋转抛磨的发明思想，为着解决曲轴、凸轮等大型轴类零件的振动波纹、毛刺、R圆角不均等表面缺陷，有效地提高表面精度，提高表面物理机械性能而提供一种在旋转磨块槽罐的内壁与中央隔离柱的外径上均设呈螺旋线形的叶片，能使抛磨块介质具有上下垂直翻滚流动性的旋流式高精抛磨加工设备的技术方案。

本发明旋流式高精抛磨加工设备，主要由主轴箱（1）、滑座（2）、床身（3）、底座（4）、回转盘（5）、磨块槽罐（6）、夹持装置（7）组成，其主轴箱（1）上设有可做正反回转运动的四根主轴，且主轴箱（1）固定于滑座（2）上，滑座（2）安装于床身（3）的导轨上，并沿导轨实现上、下往复运动，回转盘（5）安装在底座（4）上，在回转盘（5）上固定有磨块槽罐（6），磨块槽罐（6）中央固定有隔离柱（8），磨块槽罐（6）随回转盘（5）做正、反回转运动，夹持装置（7）与主轴相连接，其特征在于在磨块槽罐（6）的内壁与隔离柱（8）的外径上均设有若干特殊曲线的叶片。

附图是加工设备的示意图。

上述磨块槽罐（6）为一直径为1000～1200mm的圆柱形圆底槽罐，其高度为550～650mm。隔离柱（8）直径约为180～200mm。

在磨块槽罐（6）内壁与隔离柱（8）外径上所设置特殊曲线的叶片，其形状类似于螺旋浆，其叶片位置按照90°设置。

夹持装置（7）采用细牙螺纹联接，由锁紧螺母锁紧，其尺寸要根据所加工零件尺寸而专门设计。

本发明旋流式高精抛磨加工工艺方法：第一、将被加工零件由夹持装置（7）固定于主轴箱（1）的四根主轴上。第二、在磨块槽罐（6）内装入如下介质：[1]Φ5球白刚玉研磨块，粒度为230～250^＃，装入高度450～500mm，重量约430～450kg，[2]注入净水，以淹没磨块，并高出磨块约15～25mm，[3]装入磨剂LC-10，约2～4kg。第三、接通电源，操纵按钮使主轴箱（1）下移，使四根主轴与新夹持的被加工零件垂直插入磨块之中，并以250转/分顺时针转动，同时磨块槽罐（6）以20转/分的转速逆时针转动，加工时间4～6分钟即可。

最佳实施例：

例1：按照磨块槽罐（6）的直径为1000mm，高度为600mm，隔离柱（8）直径200mm设计，夹持装置（7）采用细芽螺纹联接，由锁紧螺母锁紧，特殊曲线的叶片按90°设置在磨块槽罐（6）的内壁与隔离柱（8）外径上共四片，叶片纵高为450mm。