流体冲击疲劳断裂去毛刺装置及去毛刺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及去毛刺技术领域，具体涉及一种流体冲击疲劳断裂去毛刺装置及去毛刺方法。
【背景技术】
[0002]去毛刺是一项重要的生产工序，已经由传统的手工去毛刺向专用机床、自动化去毛刺的方式发展。据粗略统计，1972年，去毛刺的方法还只有20种，现在已经超过了 80种。在生产实际中，用于横孔去毛刺的方法主要有如下几种:
[0003]1、热能(高温)去毛刺
[0004]将带有毛刺的零件，经除油和干燥后，放进密闭的容器中充入定比、定量的氢、氧混合气体，经火花塞点燃，利用化合过程瞬时燃爆形成3000°C的高温，使零件毛刺受热到溶蚀状态并与剩余的一部分氧气发生氧化反应，熔化并烧蚀毛刺形成氧化物，毛刺即被去除。由于气体无孔不入，零件各处的毛刺得到一次性除净。处理后的零件尺寸精度，表面粗糙度，强度，金相组织，硬度及表面应力等方面不受影响，对保证零件质量，提高工效有明显的作用。这种加工方法，加工设备昂贵，而且维护困难，生产成本也较高。
[0005]2、磨料流技术
[0006]磨料流加工技术(Abrasive Flow Machining)简称为AMF，在国内也称挤压?行磨或磨料加工。是国外近十年发展起来的一项新的精加工技术。磨料流加工是将具有一定粘弹性的专用磨料反复挤过加工表面而产生相当于研磨切削作用的一种加工方法。磨料流加工可以对各种材料的机械零件的各种表面进行研磨、抛光，尤其适合异形表面的精加工。磨料流还可以用于去除零件边缘上的各种加工方法形成的毛刺和对零件棱边倒圆角，尤其适用于小型交叉孔内去毛刺和倒圆角。磨料流的磨料流动规律相当复杂，还有很多问题需要解决，如:加工效果与加工参数的确切关系，清洗问题，磨料在各种形状通道内的流动特性等，总之，现在还不能完全控制其加工过程。
[0007]3、电化学抛光去毛刺
[0008]零件电化学抛光去毛刺实质上是零件在电抛光溶液中进行阳极电解加工，这是一个独特的阳极过程。在整个去毛刺的阳极电解过程中，零件表面同时进行着两个过程，即金属表面钝化膜不断生成和溶解，金属表面处于活化钝化状态的交互变化中。由于零件表面粗糙度不同，表面微小毛刺和微观凸起处与较平整或凹洼处化学成膜进入钝态的条件不同，又因阳极区电化学溶解使金属盐浓度不断增加，在零件表面形成一种高电阻率的稠性粘膜，在较小毛刺或微观凸起处粘膜厚度比平滑或凹洼处较薄，而所受搅拌、对流、扩散等冲击作用则较强，所以使有较小毛刺或微观凸起部位处电流密度较大，电化学溶解速度较快;而较平整或凹洼微观部位则电流密度较小，电化学溶解速度较慢。所以较小毛刺或微观凸起处较平整或微观凹洼处优先电化学溶解，从而达到毛刺去除和整平抛光目的。这种方法加工效率低，而且对于盲孔上的毛刺，加工效率就更低了，所以不适用于制动主缸的横孔毛刺去除。
[0009]4、磁力研磨去毛刺
[0010]磁力研磨去毛刺是一种利用磁场和磁性磨料进行去毛刺和表面加工的新技术。其原理是将需要去毛刺的工件放入两磁极形成的磁场中，在工件和磁极的间隙中放入磁性磨料，当工件在磁场中旋转并做轴向振动时，在磁场的作用下，工件和磨料发生相对运动，磨料就对工件表面进行研磨加工，达到去毛刺和抛光的目。磁力研磨去毛刺应用面很宽，几乎不受工件的形状限制。目前，国内外都在研究和应用这一技术，已研制出专用多工位自动磁力研磨机床。
[0011]5、专用工具法
[0012]还有一些公司专门研究了一些专用刀具，用切削加工的办法去除毛刺。主要有瑞士的好优利(HEULE)公司、德国的罗森博格(R0THENBERGER)公司、以色列的诺佳(NOGA)公司等。这些工具以手工方式为主，而且对于比较小的孔上的毛刺也不好加工。
【发明内容】
[0013]为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种流体冲击疲劳断裂去毛刺装置及去毛刺方法。
[0014]本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0015]本发明的流体冲击疲劳断裂去毛刺装置，包括框架、分别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撑板，还包括:
[0016]转动主轴机构，包括内轴、套装在内轴上的两个第二轴承、安装在两个第二轴承下端的螺母、套装在两个第二轴承及螺母外侧的外套、固定在外套上且位于两个第二轴承上端的第二轴承端盖、分别套装在内轴上下端的转动盘和大带轮、固定在支撑板上的电机支撑板、固定在电机支撑板上的步进电机、固定在步进电机输出轴上的小带轮，所述外套外侧固定在支撑板的中心孔内，所述大带轮与小带轮通过皮带相连，启动步进电机带动小带轮及大带轮转动，同时带动内轴及转动盘转动从而使整个转动主轴机构运转起来；
[0017]锁紧机构，用于锁紧转动主轴机构；
[0018]均匀布置在转动盘圆周上的三个工件夹紧机构，用于夹紧汽车制动主缸，每个工件夹紧机构均包括固定在转动盘上的油压液压缸、固定在油压液压缸上端的连接销、通过连接销安装在油压液压缸上端中心的油压缸横压杆、分别安装在油压缸横压杆两端下侧的两个压紧柱，所述油压液压缸通过连接销和油压缸横压杆带动压紧柱上升、下降和90°旋转，所述压紧柱下端压紧汽车制动主缸；
[0019]油压分配器，用于向油压液压缸输入高压液压油，通过液压站的电磁阀的控制，从而使油压液压缸动作；
[0020]流体冲击疲劳断裂机构，包括侧封闭机构和下封闭机构，所述侧封闭机构用于对汽车制动主缸横孔进行压紧和密封，包括连接件、分别安装在连接件两端孔内的第一封闭杆和第二封闭杆、固定在框架上的横板、两端分别安装在连接件中心孔和横板上的封闭油缸，所述封闭油缸移动，带动第一封闭杆和第二封闭杆向前运动，直至第一封闭杆和第二封闭杆端部分别伸入汽车制动主缸的两个横孔内，实现汽车制动主缸横孔的压紧和密封;所述下封闭机构用于对汽车制动主缸主孔进行压紧和密封，包括固定在支撑板上的封闭气缸、上端安装在支撑板通孔内的第三封闭杆，所述第三封闭杆下端与封闭气缸通过连接板固定，所述封闭气缸移动，带动第三封闭杆竖直向上运动，直至第三封闭杆上端伸入汽车制动主缸主孔内，完成汽车制动主缸主孔的压紧和密封；
[0021]反冲法去毛刺机构，包括两个气缸侧板、分别固定在两个气缸侧板上下端的第二固定板和气缸固定板、固定在气缸固定板下端的反冲气缸、与反冲气缸相连的冲头组合机构、固定在支撑板上的气缸固定架、固定在气缸固定架上的行走气缸，所述行走气缸的气缸伸缩杆通过位置调整块安装在第二固定板的侧孔内；所述冲头组合机构包括定位套、位于定位套内部的推杆、固定在推杆上端的叉子、固定在定位套上的冲座体、固定在冲座体上的冲座，安装在冲座上的冲头、由下至上依次安装在推杆下端的隔垫和位置调整垫、安装在隔垫下端面上的气缸连接体，所述冲座体、冲座和冲头均安装在定位套内孔中，所述气缸连接体与反冲气缸相连，所述定位套一端伸出第二固定板上侧;所述行走气缸移动，气缸伸缩杆伸长，带动第二固定板沿竖直方向向上运动，同时带动反冲气缸以及冲头组合机构沿竖直方向向上运动，使冲头从汽车制动主缸主孔的正下方运动至汽车制动主缸的主孔里，通过反冲气缸动作，气缸伸缩杆通过气缸连接体带动与推杆连接的叉子冲击冲座体，冲座体经叉子的斜面作用后冲头水平方向冲击汽车制动主缸的主孔与横孔的交叉处，实现对汽车制动主缸主孔与横孔的反冲；
[0022]控制系统，分别与液压站、液压栗、步进电机、锁紧机构、封闭油缸、封闭气缸、反冲气缸和行走气缸相连，用于控制整个装置运行。
[0023]进一步的，还包括固定在支撑板上且位于转动盘边缘下侧的环形油槽，用于接安装在转动盘上的油压液压缸漏出的高压液压油，经转动盘上的小孔流向环形油槽内。
[0024]进一步的，还包括通过油槽连接件固定在油槽固定板上的接油箱，所述第三封闭杆下端通过油压管接入到接油箱内，所述接油箱通过油压管分别与液压站和液压栗相连，完成流体冲击疲劳断裂加工后，高压液压油经第三封闭杆及油压管进入接油箱，再经液压栗返回液压站，以此循环利用。
[0025]进一步的，所述锁紧机构包括固定在支撑板上且通过油压管与液压站相连的锁紧油缸、下端固定在锁紧油缸上的锁紧销、固定在转动盘边缘的锁紧套，锁紧时，所述锁紧油缸移动，带动锁紧销上端向上伸长，直至到达锁紧套内部，完成转动主轴机构的锁紧。
[0026]进一步的，所述油压分配器包括固定在第一固定板上的油压内轴、套装在油压内轴上的两个第一轴承、套装在油压内轴和两个第一轴承外侧的外壳、安装在外壳上且位于两个第一轴承上方的第一轴承端盖、安装在油压内轴和外壳下端的封闭盖，所述油压内轴上设有进油孔和出油孔，均通过油压管与液压站相连，通过油压内轴上的进油孔向油压分配器内部输入高压液压油，通过油压内轴上的出油孔将高压液压油输送回液压站，通过油压内轴上的进油孔和出油孔形成高压液压油回路，所述外壳上设有三个进油孔和三个出油孔，一个进油孔和一个出油孔组成一对，分别对应与一个油压液压缸相连，通过油压内轴上的进油孔向油压分配器内部输入高压液压油，通过油压分配器向油压液压缸供给高压液压油，通过液压站的电磁阀的控制，使油压液压缸动作。
[0027]进一步的，所述控制系统包括PLC，与PLC相连的触摸屏、按钮和开关电源，与开关电源相连的开关，分别与PLC和步进电机相连的步进电机驱动器;所述PLC分别与液压站、液压栗、封闭油缸、锁紧油缸、封闭气缸、反冲气缸和行走气缸相连；
[0028]通过触摸屏向PLC发送控制指令，通过PLC控制液压站启动输出高压液压油以及控制锁紧油缸动作夹紧转动主轴机构；
[0029]所述按钮包括启动按钮、停止按钮和急停按钮，通过启动按钮和停止按钮控制流体冲击疲劳断裂和反冲加工的启动与停止，通过急停按钮使装置停止在当前位置不进行任何操作。
[0030]进一步的，通过触摸屏向PLC发送控制指令，通过PLC控制液压站启动持续提供高压液压油，同时控制锁紧油缸动作夹紧转动主轴机构，完成上述动作后，点击启动按钮对汽车制动主缸进行一个周期的循环加工，即封闭油缸移动完成汽车制动主缸横孔的压紧和密封，封闭气缸移动完成汽车制动主缸主孔的压紧和密封，锁紧油缸移动完成转动主轴机构的锁紧，液压站持续提供高压液压油，完成对汽车制动主缸横孔毛刺的流体冲击疲劳断裂加工;行走气缸移动，随后反冲气缸移动，完成反冲法去毛刺加工；点击停止按钮，停止提供高压液压油，各油缸、气缸恢复到初始位置，通过步进电机驱动器驱动步进电机转动，同时带动内轴旋转120°，通过触摸屏控制锁紧油缸动作，以便于更换汽车制动主缸。
[0031]进一步的，所述PLC采用西门子PLCS7-200，是整个控制系统的核心控制元件。
[0032]进一步的，所述步进电机的步进角为120°，所述步进电机带动整个转动主轴机构每次旋转120°。
[0033]本发明的流体冲击疲劳断裂去毛刺装置的去毛刺方法，包括以下步骤:
[0034]步骤一、接通开关电源，按下开关，PLC、触摸屏、液压站进入工作状态；
[0035]步骤二、PLC检测封闭气缸、反冲气缸、行走气缸、封闭油缸、锁紧油缸和步进电机的状态，并对其进行初始化；
[0036]步骤三、汽车制动主缸的压紧
[0037]通过液压站向油压分配器内部输入高压液压油，油压分配器向三个油压液压缸供给高压液压油，通过液压站的电磁阀的控制，使油压液压缸移动，同时通过连接销和油压缸横压杆带动压紧柱上升，将汽车制动主缸放置在两个工件夹紧机构之间，再利用油压液压缸带动压紧柱下降，使压紧柱下端压紧汽车制动主缸，每个汽车制动主缸下部两端分别由位于其两侧的工件夹紧机构上的压紧柱压紧；
[0038]步骤四、转动主轴机构的锁紧
[0039]采用锁紧机构对转动主轴机构锁紧，在高压液压油的驱动下锁紧油缸