空氣噴射柔性拋光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于拋光工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于空氣噴射原理的柔性拋光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]拋光工藝有著廣泛的應(yīng)用需求。為適應(yīng)產(chǎn)品多樣化及形狀復(fù)雜化的要求，20世紀(jì)50年代，美國提出了磨料噴射加工，即通過壓縮空氣將磨料粉末高速噴出，利用磨料的沖擊破壞作用去除工件表面材料，達(dá)到拋光的目的。該方法能夠拋光復(fù)雜形狀表面，但是磨料直接沖擊工件會導(dǎo)致加工硬化、磨料淺埋、深劃痕等加工缺陷。
[0003]專利申請?zhí)枮?01310705372.X的發(fā)明專利申請公開了一種基于復(fù)合粒子的噴射拋光方法，該拋光方法是對磨料噴射加工的改良，采用柔性復(fù)合粒子作為拋光粒子，既保留了原方法拋光復(fù)雜形狀表面的能力，又克服了加工硬化、磨料淺埋、深劃痕等加工缺陷。并基于復(fù)合粒子噴射拋光方法，開發(fā)了一種柔性噴射拋光裝置，采用葉片的高速回轉(zhuǎn)在離心力的作用下將柔性復(fù)合粒子拋射到工件表面拋光，已申請發(fā)明專利，專利申請?zhí)枮?014101357853。但該裝置的拋光粒子離開葉片外緣后以扇形發(fā)散狀向外拋射，存在柔性復(fù)合粒子發(fā)射密度較低，利用率不高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于空氣噴射原理的柔性拋光裝置。本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置采用壓縮空氣噴射柔性復(fù)合粒子，用于改善被加工對象的表面粗糙度。更關(guān)鍵的是，本發(fā)明能夠?qū)崟r控制噴嘴方向與噴射角度高密度集中發(fā)射柔性復(fù)合粒子，可以高效高精度拋光復(fù)雜形狀工件表面，并實(shí)現(xiàn)柔性復(fù)合粒子的回收與循環(huán)利用。
[0005]本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置，其包括:噴槍、噴槍夾具、噴射艙、粒子管路、壓縮空氣管路、XY向移動平臺、Z向升降臺、C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器、夾持器、框架、過濾網(wǎng)、排氣扇、篩網(wǎng)、收集器、照明裝置和控制裝置；
[0006]噴射艙頂端設(shè)有排氣孔，底端設(shè)有篩網(wǎng)；
[0007]噴槍由三通管和噴嘴組成；三通管的三個接口分別為:粒子入口、壓縮空氣入口和粒子出口；
[0008]連接關(guān)系為:
[0009]噴射艙和收集器固定連接后通過框架固定在地面上，且噴射艙和收集器形成密封空腔；排氣扇通過排氣管與噴射艙的排氣孔相通；過濾網(wǎng)水平安裝于噴射艙內(nèi)部，將噴射艙分隔成上下空間；照明裝置和噴槍夾具均固定于過濾網(wǎng)的下表面上；Z向升降臺一端與噴槍夾具固定連接，另一端通過C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器固定夾持器；夾持器固定噴槍；壓縮空氣管路與三通管的壓縮空氣入口相接；粒子管路一端與三通管的粒子入口相接，另一端與收集器底端的粒子出口相接；χγ向移動平臺固定于篩網(wǎng)的上表面上；收集器頂端與噴射艙對接固定；控制裝置分別與XY向移動平臺和Z向升降臺連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述三通管的壓縮空氣入口和粒子出口的中軸線同軸，粒子入口和壓縮空氣入口中軸線之間的夾角為30°。
[0011]進(jìn)一步的，所述粒子入口的直徑dl、所述壓縮空氣入口的直徑d2、所述粒子出口的直徑d3的大小比例為1: (0.8-1): (1-1.2)，所述粒子入口的直徑dl為Imm-lOmm。
[0012]進(jìn)一步的，所述噴嘴直徑d4為拋光粒子直徑的5-20倍，所述噴嘴長度為所述噴嘴直徑d4的(1.8-2.2)倍。
[0013]進(jìn)一步的，所述噴射艙一側(cè)開有安全門，安全門通過安裝在四周的密封圈使噴射艙和收集器密封。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
[0015]1.Z向升降臺、C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器實(shí)時控制柔性拋光粒子的噴射高度與噴射角度，XY移動平臺驅(qū)動工件在水平平面運(yùn)動，通過噴嘴與工件的聯(lián)動，可以對復(fù)雜形狀工件表面進(jìn)行連續(xù)拋光。
[0016]2.拋光粒子在噴槍中壓縮空氣的壓力作用下，高速集中噴出，通過壓縮空氣壓力調(diào)節(jié)可以大范圍控制噴射速度，大大提高了拋光效率。
[0017]3.拋光粒子完成拋光后，經(jīng)過篩網(wǎng)過濾落入底部的收集器，通過粒子管路進(jìn)入下一個工作循環(huán)，可實(shí)現(xiàn)對拋光粒子的循環(huán)利用。
[0018]4.三通管的壓縮空氣入口和粒子出口的中軸線同軸，可以充分利用壓縮空氣對拋光粒子進(jìn)行加速，減少管路損耗；粒子入口和壓縮空氣入口中軸線之間的夾角為30°，能夠使粒子入口處在氣流的作用下產(chǎn)生足夠吸入拋光粒子的負(fù)壓，保證拋光粒子的順利進(jìn)入。
[0019]5.粒子入口的直徑dl、所述壓縮空氣入口的直徑d2、所述粒子出口的直徑d3的大小比例為1: (0.8-1): (1-1.2)，所述粒子入口的直徑dl為Imm-lOmm。這樣的設(shè)計(jì)既能夠使拋光粒子保持最大的通過率，又保證其不會在三通管中發(fā)生阻塞。
[0020]6.噴嘴直徑d4為拋光粒子直徑的5-20倍，所述噴嘴長度為所述噴嘴直徑d4的(1.8-2.2)倍，這樣的設(shè)計(jì)使拋光粒子在噴嘴中充分加速，并且最大限度控制噴射出的拋光粒子具有較好的方向一致性。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置的噴槍結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1是本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的空氣噴射柔性拋光裝置噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的柔性噴射拋光裝置包括:
[0024]噴槍1、噴槍夾具2、噴射艙3、粒子管路4、壓縮空氣管路5、XY向移動平臺6、Z向升降臺7、C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器8、夾持器9、框架10、過濾網(wǎng)11、排氣扇12、篩網(wǎng)13、收集器14、照明裝置15和控制裝置；
[0025]噴射艙3頂端設(shè)有排氣孔，底端設(shè)有篩網(wǎng)13 ;
[0026]Z向升降臺7 —端設(shè)有螺紋孔；
[0027]噴槍I由三通管16和噴嘴17組成；三通管16的三個接口分別為:粒子入口、壓縮空氣入口和粒子出口；
[0028]效果較好的，收集器14的形狀為倒金字塔，塔頂設(shè)有塔頂粒子出口，塔底開孔；
[0029]連接關(guān)系為:
[0030]噴射艙3和收集器14固定連接后通過框架10固定在地面上，且噴射艙3和收集器14形成密封空腔；排氣扇12通過其排氣管與噴射艙3的排氣孔相通；過濾網(wǎng)11水平安裝于噴射艙3內(nèi)部，將噴射艙3分隔成上下空間；照明裝置15和噴槍夾具2均固定于過濾網(wǎng)11的下表面上；Z向升降臺7 —端與噴槍夾具2固定連接，另一端通過C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器8固定夾持器9 ;夾持器9固定噴槍I ;壓縮空氣管路5與三通管16的壓縮空氣入口相接；粒子管路4 一端與三通管16的粒子入口相接，另一端與收集器14底端(如塔頂粒子出口)相接；XY向移動平臺6安裝于噴射艙3的下空間內(nèi)，且固定于篩網(wǎng)13的上表面上，用于承載被加工件；收集器14頂端(如塔底)與噴射艙3對接固定；控制裝置分別與XY向移動平臺6和Z向升降臺7連接。
[0031]噴射艙3 —側(cè)開有安全門，安全門通過安裝在四周的密封圈使噴射艙3和收集器14密封。
[0032]所述三通管16的壓縮空氣入口和粒子出口的中軸線同軸，粒子入口和壓縮空氣入口中軸線之間的夾角為30°。所述粒子入口的直徑dl、所述壓縮空氣入口的直徑d2、所述粒子出口的直徑d3的大小比例為1: (0.8-1): (1-1.