[发明专利]一种非直异形盲孔光整加工方法及其装置

摘要

本发明公开一种非直异形盲孔光整加工方法及其装置，属于难加工材料高效精密光整加工技术领域。主要包括光整、清洗、装卸与控制四个功能系统。通过光整系统中特制超声辅助漩涡发生装置，将磨料混合化学光整液快速推进非直异形复杂结构盲孔，形成化学工作液环境，并在管道内产生高速可控旋转涡旋流场，使光整液中磨粒介质与活性化的管道内表面（特别是微凸峰处）发生冲蚀、碰撞、接触、变形与微切削，在化学、机械、超声等多能量场的耦合作用下，实现盲孔内表面材料的高效高质量去除。本发明光整液漩涡流场“柔性”可控，材料去除均一性好；装置通过数控或PLC控制，操作简便；光整与清洗并行进行，生产效率显著提高，易于批量自动化生产。

主权项

1.一种非直异形盲孔光整加工装置，其特征在于：(1) 所述装置包括光整系统‑Ⅰ、清洗系统‑Ⅱ、装卸系统‑Ⅲ、控制系统‑Ⅳ；所述光整系统‑Ⅰ与清洗系统‑Ⅱ包括旋转超声主轴系统（1）、旋涡发生器（2）、微型水泵（3）、转台（5）、废液回收箱（6）、固定导轨（7）、横向滑移台（8）、升降台（9）、液压装置（10）、纵向滑移台（11）、底座（12）、润滑系统（13）、检测系统（14）、冷却系统（15）、超声发生器（16）、工作液储存箱（17）；所述装卸系统‑Ⅲ包括五自由度机械手（18）、工件周转台（19）；所述控制系统‑Ⅳ包括PLC控制柜（20）、数控操作面板（21）；所述旋转超声主轴系统（1）包括伺服电机（101）、联轴器（102）、主轴（103）、压电换能器（104）、变幅杆（105）、工具夹头（106）、轴承（107）、主轴箱外壳（108）、碳刷（109）；所述旋涡发生器（2）包括螺旋桨叶片（201）、外壳（202）、透盖（203）、连接件（204）；(2) 所述旋转超声主轴系统（1）：伺服电机（101）通过联轴器（102）连接主轴（103），主轴（103）内部装有压电换能器（104），其依次连接变幅杆（105）和工具夹头（106），主轴（103）末端的环形金属片与碳刷（109）的一端接触，碳刷（109）通过导线连接超声发生器（16），向压电换能器（104）输入电信号产生超声能；所述旋涡发生器（2）：透盖（203）底端通过连接件（204）固定在主轴箱外壳（108）上，透盖（203）底部的进出液孔通过导管与微型水泵（3）连接，透盖（203）顶部有气阀，螺旋桨叶片（201）末端穿过透盖（203）中心孔安装在工具夹头（106）上，并利用密封圈进行密封，外壳（202）从螺旋桨叶片（201）前端与透盖（203）进行螺纹连接，将螺旋桨叶片（201）前端装入外壳（202）内；升降台（9）通过液压装置（10）安装在底座（12）上，能够在Z轴方向移动，纵向滑移台（11）安装在升降台（9）上端，能够在X轴方向移动，横向滑移台（8）安装在纵向滑移台（11）上端，能够在Y轴方向移动，转台（5）安装在横向滑移台（8）上端，能够分别绕Y轴和Z轴转动。