流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及去毛刺技術領域，具體涉及一種流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法。
【背景技術】
[0002]去毛刺是一項重要的生產(chǎn)工序，已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工去毛刺向?qū)Ｓ脵C床、自動化去毛刺的方式發(fā)展。據(jù)粗略統(tǒng)計，1972年，去毛刺的方法還只有20種，現(xiàn)在已經(jīng)超過了 80種。在生產(chǎn)實際中，用于橫孔去毛刺的方法主要有如下幾種:
[0003]1、熱能(高溫)去毛刺
[0004]將帶有毛刺的零件，經(jīng)除油和干燥后，放進密閉的容器中充入定比、定量的氫、氧混合氣體，經(jīng)火花塞點燃，利用化合過程瞬時燃爆形成3000°C的高溫，使零件毛刺受熱到溶蝕狀態(tài)并與剩余的一部分氧氣發(fā)生氧化反應，熔化并燒蝕毛刺形成氧化物，毛刺即被去除。由于氣體無孔不入，零件各處的毛刺得到一次性除凈。處理后的零件尺寸精度，表面粗糙度，強度，金相組織，硬度及表面應力等方面不受影響，對保證零件質(zhì)量，提高工效有明顯的作用。這種加工方法，加工設備昂貴，而且維護困難，生產(chǎn)成本也較高。
[0005]2、磨料流技術
[0006]磨料流加工技術(Abrasive Flow Machining)簡稱為AMF，在國內(nèi)也稱擠壓?行磨或磨料加工。是國外近十年發(fā)展起來的一項新的精加工技術。磨料流加工是將具有一定粘彈性的專用磨料反復擠過加工表面而產(chǎn)生相當于研磨切削作用的一種加工方法。磨料流加工可以對各種材料的機械零件的各種表面進行研磨、拋光，尤其適合異形表面的精加工。磨料流還可以用于去除零件邊緣上的各種加工方法形成的毛刺和對零件棱邊倒圓角，尤其適用于小型交叉孔內(nèi)去毛刺和倒圓角。磨料流的磨料流動規(guī)律相當復雜，還有很多問題需要解決，如:加工效果與加工參數(shù)的確切關系，清洗問題，磨料在各種形狀通道內(nèi)的流動特性等，總之，現(xiàn)在還不能完全控制其加工過程。
[0007]3、電化學拋光去毛刺
[0008]零件電化學拋光去毛刺實質(zhì)上是零件在電拋光溶液中進行陽極電解加工，這是一個獨特的陽極過程。在整個去毛刺的陽極電解過程中，零件表面同時進行著兩個過程，即金屬表面鈍化膜不斷生成和溶解，金屬表面處于活化鈍化狀態(tài)的交互變化中。由于零件表面粗糙度不同，表面微小毛刺和微觀凸起處與較平整或凹洼處化學成膜進入鈍態(tài)的條件不同，又因陽極區(qū)電化學溶解使金屬鹽濃度不斷增加，在零件表面形成一種高電阻率的稠性粘膜，在較小毛刺或微觀凸起處粘膜厚度比平滑或凹洼處較薄，而所受攪拌、對流、擴散等沖擊作用則較強，所以使有較小毛刺或微觀凸起部位處電流密度較大，電化學溶解速度較快;而較平整或凹洼微觀部位則電流密度較小，電化學溶解速度較慢。所以較小毛刺或微觀凸起處較平整或微觀凹洼處優(yōu)先電化學溶解，從而達到毛刺去除和整平拋光目的。這種方法加工效率低，而且對于盲孔上的毛刺，加工效率就更低了，所以不適用于制動主缸的橫孔毛刺去除。
[0009]4、磁力研磨去毛刺
[0010]磁力研磨去毛刺是一種利用磁場和磁性磨料進行去毛刺和表面加工的新技術。其原理是將需要去毛刺的工件放入兩磁極形成的磁場中，在工件和磁極的間隙中放入磁性磨料，當工件在磁場中旋轉并做軸向振動時，在磁場的作用下，工件和磨料發(fā)生相對運動，磨料就對工件表面進行研磨加工，達到去毛刺和拋光的目。磁力研磨去毛刺應用面很寬，幾乎不受工件的形狀限制。目前，國內(nèi)外都在研究和應用這一技術，已研制出專用多工位自動磁力研磨機床。
[0011]5、專用工具法
[0012]還有一些公司專門研究了一些專用刀具，用切削加工的辦法去除毛刺。主要有瑞士的好優(yōu)利(HEULE)公司、德國的羅森博格(R0THENBERGER)公司、以色列的諾佳(NOGA)公司等。這些工具以手工方式為主，而且對于比較小的孔上的毛刺也不好加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置及去毛刺方法。
[0014]本發(fā)明為解決技術問題所采用的技術方案如下:
[0015]本發(fā)明的流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置，包括框架、分別固定在框架上下端的第一固定板和油槽固定板、固定在框架中部的支撐板，還包括:
[0016]轉動主軸機構，包括內(nèi)軸、套裝在內(nèi)軸上的兩個第二軸承、安裝在兩個第二軸承下端的螺母、套裝在兩個第二軸承及螺母外側的外套、固定在外套上且位于兩個第二軸承上端的第二軸承端蓋、分別套裝在內(nèi)軸上下端的轉動盤和大帶輪、固定在支撐板上的電機支撐板、固定在電機支撐板上的步進電機、固定在步進電機輸出軸上的小帶輪，所述外套外側固定在支撐板的中心孔內(nèi)，所述大帶輪與小帶輪通過皮帶相連，啟動步進電機帶動小帶輪及大帶輪轉動，同時帶動內(nèi)軸及轉動盤轉動從而使整個轉動主軸機構運轉起來；
[0017]鎖緊機構，用于鎖緊轉動主軸機構；
[0018]均勻布置在轉動盤圓周上的三個工件夾緊機構，用于夾緊汽車制動主缸，每個工件夾緊機構均包括固定在轉動盤上的油壓液壓缸、固定在油壓液壓缸上端的連接銷、通過連接銷安裝在油壓液壓缸上端中心的油壓缸橫壓桿、分別安裝在油壓缸橫壓桿兩端下側的兩個壓緊柱，所述油壓液壓缸通過連接銷和油壓缸橫壓桿帶動壓緊柱上升、下降和90°旋轉，所述壓緊柱下端壓緊汽車制動主缸；
[0019]油壓分配器，用于向油壓液壓缸輸入高壓液壓油，通過液壓站的電磁閥的控制，從而使油壓液壓缸動作；
[0020]流體沖擊疲勞斷裂機構，包括側封閉機構和下封閉機構，所述側封閉機構用于對汽車制動主缸橫孔進行壓緊和密封，包括連接件、分別安裝在連接件兩端孔內(nèi)的第一封閉桿和第二封閉桿、固定在框架上的橫板、兩端分別安裝在連接件中心孔和橫板上的封閉油缸，所述封閉油缸移動，帶動第一封閉桿和第二封閉桿向前運動，直至第一封閉桿和第二封閉桿端部分別伸入汽車制動主缸的兩個橫孔內(nèi)，實現(xiàn)汽車制動主缸橫孔的壓緊和密封;所述下封閉機構用于對汽車制動主缸主孔進行壓緊和密封，包括固定在支撐板上的封閉氣缸、上端安裝在支撐板通孔內(nèi)的第三封閉桿，所述第三封閉桿下端與封閉氣缸通過連接板固定，所述封閉氣缸移動，帶動第三封閉桿豎直向上運動，直至第三封閉桿上端伸入汽車制動主缸主孔內(nèi)，完成汽車制動主缸主孔的壓緊和密封；
[0021]反沖法去毛刺機構，包括兩個氣缸側板、分別固定在兩個氣缸側板上下端的第二固定板和氣缸固定板、固定在氣缸固定板下端的反沖氣缸、與反沖氣缸相連的沖頭組合機構、固定在支撐板上的氣缸固定架、固定在氣缸固定架上的行走氣缸，所述行走氣缸的氣缸伸縮桿通過位置調(diào)整塊安裝在第二固定板的側孔內(nèi)；所述沖頭組合機構包括定位套、位于定位套內(nèi)部的推桿、固定在推桿上端的叉子、固定在定位套上的沖座體、固定在沖座體上的沖座，安裝在沖座上的沖頭、由下至上依次安裝在推桿下端的隔墊和位置調(diào)整墊、安裝在隔墊下端面上的氣缸連接體，所述沖座體、沖座和沖頭均安裝在定位套內(nèi)孔中，所述氣缸連接體與反沖氣缸相連，所述定位套一端伸出第二固定板上側;所述行走氣缸移動，氣缸伸縮桿伸長，帶動第二固定板沿豎直方向向上運動，同時帶動反沖氣缸以及沖頭組合機構沿豎直方向向上運動，使沖頭從汽車制動主缸主孔的正下方運動至汽車制動主缸的主孔里，通過反沖氣缸動作，氣缸伸縮桿通過氣缸連接體帶動與推桿連接的叉子沖擊沖座體，沖座體經(jīng)叉子的斜面作用后沖頭水平方向沖擊汽車制動主缸的主孔與橫孔的交叉處，實現(xiàn)對汽車制動主缸主孔與橫孔的反沖；
[0022]控制系統(tǒng)，分別與液壓站、液壓栗、步進電機、鎖緊機構、封閉油缸、封閉氣缸、反沖氣缸和行走氣缸相連，用于控制整個裝置運行。
[0023]進一步的，還包括固定在支撐板上且位于轉動盤邊緣下側的環(huán)形油槽，用于接安裝在轉動盤上的油壓液壓缸漏出的高壓液壓油，經(jīng)轉動盤上的小孔流向環(huán)形油槽內(nèi)。
[0024]進一步的，還包括通過油槽連接件固定在油槽固定板上的接油箱，所述第三封閉桿下端通過油壓管接入到接油箱內(nèi)，所述接油箱通過油壓管分別與液壓站和液壓栗相連，完成流體沖擊疲勞斷裂加工后，高壓液壓油經(jīng)第三封閉桿及油壓管進入接油箱，再經(jīng)液壓栗返回液壓站，以此循環(huán)利用。
[0025]進一步的，所述鎖緊機構包括固定在支撐板上且通過油壓管與液壓站相連的鎖緊油缸、下端固定在鎖緊油缸上的鎖緊銷、固定在轉動盤邊緣的鎖緊套，鎖緊時，所述鎖緊油缸移動，帶動鎖緊銷上端向上伸長，直至到達鎖緊套內(nèi)部，完成轉動主軸機構的鎖緊。
[0026]進一步的，所述油壓分配器包括固定在第一固定板上的油壓內(nèi)軸、套裝在油壓內(nèi)軸上的兩個第一軸承、套裝在油壓內(nèi)軸和兩個第一軸承外側的外殼、安裝在外殼上且位于兩個第一軸承上方的第一軸承端蓋、安裝在油壓內(nèi)軸和外殼下端的封閉蓋，所述油壓內(nèi)軸上設有進油孔和出油孔，均通過油壓管與液壓站相連，通過油壓內(nèi)軸上的進油孔向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，通過油壓內(nèi)軸上的出油孔將高壓液壓油輸送回液壓站，通過油壓內(nèi)軸上的進油孔和出油孔形成高壓液壓油回路，所述外殼上設有三個進油孔和三個出油孔，一個進油孔和一個出油孔組成一對，分別對應與一個油壓液壓缸相連，通過油壓內(nèi)軸上的進油孔向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，通過油壓分配器向油壓液壓缸供給高壓液壓油，通過液壓站的電磁閥的控制，使油壓液壓缸動作。
[0027]進一步的，所述控制系統(tǒng)包括PLC，與PLC相連的觸摸屏、按鈕和開關電源，與開關電源相連的開關，分別與PLC和步進電機相連的步進電機驅(qū)動器;所述PLC分別與液壓站、液壓栗、封閉油缸、鎖緊油缸、封閉氣缸、反沖氣缸和行走氣缸相連；
[0028]通過觸摸屏向PLC發(fā)送控制指令，通過PLC控制液壓站啟動輸出高壓液壓油以及控制鎖緊油缸動作夾緊轉動主軸機構；
[0029]所述按鈕包括啟動按鈕、停止按鈕和急停按鈕，通過啟動按鈕和停止按鈕控制流體沖擊疲勞斷裂和反沖加工的啟動與停止，通過急停按鈕使裝置停止在當前位置不進行任何操作。
[0030]進一步的，通過觸摸屏向PLC發(fā)送控制指令，通過PLC控制液壓站啟動持續(xù)提供高壓液壓油，同時控制鎖緊油缸動作夾緊轉動主軸機構，完成上述動作后，點擊啟動按鈕對汽車制動主缸進行一個周期的循環(huán)加工，即封閉油缸移動完成汽車制動主缸橫孔的壓緊和密封，封閉氣缸移動完成汽車制動主缸主孔的壓緊和密封，鎖緊油缸移動完成轉動主軸機構的鎖緊，液壓站持續(xù)提供高壓液壓油，完成對汽車制動主缸橫孔毛刺的流體沖擊疲勞斷裂加工;行走氣缸移動，隨后反沖氣缸移動，完成反沖法去毛刺加工；點擊停止按鈕，停止提供高壓液壓油，各油缸、氣缸恢復到初始位置，通過步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機轉動，同時帶動內(nèi)軸旋轉120°，通過觸摸屏控制鎖緊油缸動作，以便于更換汽車制動主缸。
[0031]進一步的，所述PLC采用西門子PLCS7-200，是整個控制系統(tǒng)的核心控制元件。
[0032]進一步的，所述步進電機的步進角為120°，所述步進電機帶動整個轉動主軸機構每次旋轉120°。
[0033]本發(fā)明的流體沖擊疲勞斷裂去毛刺裝置的去毛刺方法，包括以下步驟:
[0034]步驟一、接通開關電源，按下開關，PLC、觸摸屏、液壓站進入工作狀態(tài)；
[0035]步驟二、PLC檢測封閉氣缸、反沖氣缸、行走氣缸、封閉油缸、鎖緊油缸和步進電機的狀態(tài)，并對其進行初始化；
[0036]步驟三、汽車制動主缸的壓緊
[0037]通過液壓站向油壓分配器內(nèi)部輸入高壓液壓油，油壓分配器向三個油壓液壓缸供給高壓液壓油，通過液壓站的電磁閥的控制，使油壓液壓缸移動，同時通過連接銷和油壓缸橫壓桿帶動壓緊柱上升，將汽車制動主缸放置在兩個工件夾緊機構之間，再利用油壓液壓缸帶動壓緊柱下降，使壓緊柱下端壓緊汽車制動主缸，每個汽車制動主缸下部兩端分別由位于其兩側的工件夾緊機構上的壓緊柱壓緊；
[0038]步驟四、轉動主軸機構的鎖緊
[0039]采用鎖緊機構對轉動主軸機構鎖緊，在高壓液壓油的驅(qū)動下鎖緊油缸