专利名称：一种磨料流加工机床的制作方法
技术领域：
本发明一种磨料流加工机床，属于机械工程中的机械设计和磨料流加工技术领域，是一 种能够实现磨料流加工机床中料缸行程的自动控制和加工中零件的自定位夹紧功能的机床。
二背景技术：
在一些用途中需要对形状复杂的机械零件，比如在纺织和模具等行业中一些弯曲的管件 内孔或细小狭缝进行抛光，但用传统的加工方法很难提高其表面光洁度，有的采用人工的方 法进行打磨抛光，有的甚至无法用传统的方法进行抛光，需要把零件剖分开后分段抛光，然 后进行拼接或焊接，效率低，甚至对零件造成局部损坏，不能完全满足生产实际中的需求； 从而用一种适合形状复杂机械零件的加工装置和方法对其进行光整加工非常必要。磨料流加 工技术就是在针对这样的问题下产生的。
磨料流加工是通过使其中含有磨料颗粒的粘性介质在压力下通过工件之上或穿过工件的 小孔来抛光或研磨工件的工艺。磨料流加工机床通常由上、下两个料缸装填磨料，再用压紧 装置将工件压紧在上、下两个料缸之间。上、下料缸均由液压缸提供动力，将磨料挤压穿过 工件，从而将工件表面抛光。在加工时首先要保证将工件夹紧，料缸与工件之间不应有缝隙， 另外就是要准确控制料缸的行程，既要保证将磨料推出，又要保证磨料全部推出后不再推压 工件，及时回程。在专利01823810.6中的磨料流动加工设备中压紧装置由左右两个液压缸组 成，在压紧工件时两个液压缸往往不能完全同步，这样在压装工件时，有时会有缝隙，工作 时磨料从缝隙中挤出，影响加工的效果。
三
发明内容
本发明一种磨料流加工机床目的在于改变和解决现有磨料流加工装置中工件夹紧和料 缸行程的控制问题，从而提供一种能有效夹紧工件和自动控制料缸行程的磨料流加工机床。
本发明一种磨料流加工机床，其特征在于是一种通过在料缸的端部增加球面压套的手段 实现有效夹紧工件和在推料缸内设置限位装置来实现自动控制料缸行程的磨料流加工机床， 主要由机架部分、压紧装置、推料装置、压紧限位装置、自定位装置和料缸限位装置组成
I 、机架部分主要由机架1、按钮站16和按钮站支架18组成，按钮站16通过按钮站支架18安装在机架1的右侧；
II 、压紧装置主要由左压紧油缸2、左连接轴3、压紧横梁4、右连接轴ll和右压紧油 缸13组成；左压紧油缸2和右压紧油缸13对称分别安装在机架1的左、右两侧，左压紧油 缸2的拉杆通过左连接轴3与压紧横梁4的左侧相连接，右压紧油缸13的拉杆通过右连接轴 11与压紧横梁4的右侧相连接；
III、 推料装置主要由上下两个推料缸总成组成，上推料缸总成由上料缸活塞5、上推料 缸6和上料缸7组成，上推料缸6安装在压紧横梁4上，上推料缸6的推杆头部装有上料缸 活塞5，上料缸活塞5套在上料缸7中，下推料缸总成由下料缸活塞17、下推料缸19和下料 缸15组成，下推料缸19安装在机架1上，下推料缸19的推杆头部装有下料缸活塞17，下 料缸活塞17套在下料缸15中，在上推料缸6的两侧开口处装有下压盖20和上压盖26，活 塞23装在上推料缸6的孔腔内，下推料缸19和上推料缸6结构相同；
IV、 压紧限位装置主要由定位块8、横梁行程开关9和行程开关支架12组成，定位块8 固定在压紧横梁4的右后侧，行程开关支架12安装在定位块8下方机架1的台面上，行程开 关支架12上固定有横梁行程开关9;
V、 自定位装置主要由接套10和球面压套14组成，接套10用螺栓安装在上料缸7的 下端，球面压套14用螺栓安装在下料缸15的上端；
VI、 料缸限位装置主要由活塞杆21、导杆22、活塞23、锁紧螺母24、限程螺母25、 密封圈27、压紧螺母28、压簧29、锥块30、行程开关31和开关支架32组成，锁紧螺母24 将活塞杆21压紧在活塞23上，活塞杆21的上端装有限程螺母25，导杆22的下端伸在活塞 杆21的内孔中，另一端穿过限程螺母25，伸出上压盖26，在上压盖26和导杆22之间装有 密封圈27，密封圈27由压紧螺母28压紧在上压盖26上，在导杆22上端部用螺母将锥块30 限制在导杆22上，在压紧螺母28和锥块30之间装有压簧29,开关支架32固定在上压盖26 上，行程开关31用螺栓固定在开关支架32上。
上述的一种磨料流加工机床，其特征在于所述球面压套14和下料缸15之间通过球面进 行配合，球面压套14的内径与下料缸15相同，球面压套14和下料缸15的配合球面经研磨 加工而成，在压紧工件的过程中球面压套14在配合球面的约束下随工件的偏转而进行等量偏 转实现自定位压紧工件。
上述的一种磨料流加工机床，其特征在于所述的料缸限位装置安装在上推料缸6和下推 料缸19上，限位信号经行程开关31传给控制器，实现对上推料缸6和下推料缸19的伸出行 程的自动控制。上述的一种磨料流加工机床的使用方法，其特征在于
I 、在下料缸15中填满流体磨料后，将工件放置在接套IO和球面压套14之间，通过左 压紧油缸2和右压紧油缸13下拉压紧横梁4从而带动接套10将工件压紧在接套10和球面压 套14之间。上料缸活塞5伸到设定的行程处停止，下料缸活塞17向上移动将磨料顶入上料 缸7，完成一个循环；然后上料缸活塞5又向下伸到设定的行程处停止，下料缸活塞17又向 上移动，如此反复循环，循环到设定的加工次数，加工停止，上料缸活塞5和压紧横梁4同 时抬起，压紧横梁4上升到定位块8碰到横梁行程开关9时停止，加工完成；
II、 上料缸活塞5伸出时，料缸限位装置中的导杆22不动，上料缸活塞5伸出到导杆 22的凸缘与限程螺母25接触时，导杆22与在上料缸活塞5的带动下一起沿相同的方向运动， 同时，导杆22带动锥块30运动，直到锥块30挤压行程开关31触头，行程开关31发出信号， 上料缸活塞5的伸出行程终止，上料缸活塞5向后退回，锥块30在压簧29的作用下，回到 原来的位置；
III、 压紧工件时，左压紧油缸2和右压紧油缸13向下运动，由于两个压紧油缸很难保持 同步，使得工件会发生微量的偏转，在工件的带动下，球面压套14在球面压套14和下料缸 15的球面约束下发生等量偏转，从而保证自动压紧工件。
本发明一种磨料流加工机床的优点在于
I 、球面压套14和下料缸15之间采用球面约束，可以使工件在夹紧过程中随压紧横梁 4的偏转而偏转，保证工件有效夹紧，消除了工件与料缸间的缝隙，避免了磨料外溢，保证 了加工效果；
II、采用本发明中的料缸限位装置，机构简单，结构紧凑，可靠性高。 四
图1为磨料流加工机床的示意简图
l一机架 2—左压紧油缸 3—左连接轴 4—压紧横梁5—上料缸活塞
6—上推料缸7—上料缸 8—定位块 9~横梁行程开关10~接套
ll一右连接轴12—行程开关支架13—右压紧油缸14一球面压套15—下料缸 16—按钮站 17—下料缸活塞 18—按钮站支架19~下推料缸 图2为料缸限位装置的示意简图
20~下压盖21—活塞杆22—导杆 23_活塞24—锁紧螺母25—限程螺母 26—上压盖27—密封圈28—压紧螺母29~压簧30—锥块 31—行程开关32—开关支架
五具体实施例方式
实施方式一-
一种磨料流加工机床，主要由机架部分、压紧装置、推料装置、压紧限位装置、自定位 装置和料缸限位装置组成。
I 、机架部分主要由机架1、按钮站16和按钮站支架18组成，按钮站16通过按钮站 支架18安装在机架1的右侧。
II 、压紧装置主要由左压紧油缸2、左连接轴3、压紧横梁4、右连接轴ll和右压紧油 缸13组成；左压紧油缸2和右压紧油缸13对称安装在机架1的左、右两侧，左压紧油缸2 的拉杆通过左连接轴3与压紧横梁4的左侧相连接，右压紧油缸13的拉杆通过右连接轴11 与压紧横梁4的右侧相连接。
III、 推料装置主要由上下两个推料缸总成组成，上推料缸总成由上料缸活塞5、上推料 缸6和上料缸7组成，上推料缸6安装在压紧横梁4上，上推料缸6的推杆头部装有上料缸 活塞5，上料缸活塞5套在上料缸7中。下推料缸总成由下料缸活塞17、下推料缸19和下料 缸15组成，下推料缸19安装在机架1上，下推料缸19的推杆头部装有下料缸活塞17,下 料缸活塞17套在下料缸15中。在上推料缸6的两侧开口处装有下压盖20和上压盖26,活 塞23装在上推料缸6的孔腔内，下推料缸19和上推料缸6结构相同。
IV、 压紧限位装置主要由定位块8、横梁行程开关9和行程开关支架12组成，定位块8 固定在压紧横梁4的右后侧，行程开关支架12安装在机架1的右后侧，行程开关支架12上 固定有横梁行程开关9。
V、 自定位装置主要由接套10和球面压套14组成；接套10用螺栓安装在上料缸7的 下端，球面压套14用螺栓安装在下料缸15的上端。
VI、 料缸限位装置主要由活塞杆21、导杆22、活塞23、锁紧螺母24、限程螺母25、 密封圈27、压紧螺母28、压簧29、锥块30、行程开关31和开关支架32组成；锁紧螺母24 将活塞杆21压紧在活塞23上，活塞杆21的上端装有限程螺母25，导杆22的下端伸在活塞 杆21的内孔中，另一端穿过限程螺母25，伸出上压盖26，在上压盖26和导杆22之间装有 密封圈27，密封圈27由压紧螺母28压紧在上压盖26上，在导杆22上端部用螺母将锥块30 限制在导杆22上，在压紧螺母28和锥块30之间装有压簧29，开关支架32固定在上压盖26 上，行程开关31用螺栓固定在开关支架32上。所述球面压套14和下料缸15之间通过球面进行配合，球面压套14的内径与下料缸15相同，球面压套14和下料缸15的配合球面经研 磨加工而成，在压紧工件的过程中球面压套14在配合球面的约束下随工件的偏转而进行等量 偏转实现自定位压紧工件。所述的料缸限位装置安装在上推料缸6和下推料缸19上，限位信 号经行程开关31传给控制器，实现对上推料缸6和下推料缸19的伸出行程的自动控制。
其中，上、下料缸的内径均为140mm,行程为270mm，球面压套12的球面半径为卯mm, 导杆20的长度为350mm，横梁行程开关9和行程开关31均采用限位开关LXK2。用于一般 异型零件的磨料加工。 实施方式二
一种磨料流加工机床，在实施方式一的基础上，下推料缸总成中只保留下料缸15，其余均去 掉，实现单向加工；为了增加磨料的容量，将上料缸的内径改为180mm，行程改为300mm， 球面压套12的球面半径为100mm，导杆20的长度为400mm，加工时将磨料放置在上推料缸 中，只起到单向加工的作用。主要应用于对注塑模具流道加工后的抛光及切屑的排除。 实施方式三-
一种磨料流加工机床，在实施方式一的基础上，将下推料缸总成与上推料缸总成掉换位置， 这样，球面压套14位于自定位装置的上方，主要用于工件重量较大时的场合，此时，球面约 束位于工件上方，在左压紧油缸2和右压紧油缸13不能保持同步时，工件不发生偏转，球面 压套14在压紧横梁4偏转时随压紧横梁4发生等量偏转，偏转方向与压紧横梁的偏转方向相 反。保证将工件可靠夹紧。
权利要求
1.一种磨料流加工机床，其特征在于是一种通过在料缸的端部增加球面压套的手段实现有效夹紧工件和在推料缸内设置限位装置来实现自动控制料缸行程的磨料流加工机床，主要由机架部分、压紧装置、推料装置、压紧限位装置、自定位装置和料缸限位装置组成I、机架部分主要由机架(1)、按钮站(16)和按钮站支架(18)组成，按钮站(16)通过按钮站支架(18)安装在机架(1)的右侧；II、压紧装置主要由左压紧油缸(2)、左连接轴(3)、压紧横梁(4)、右连接轴(11)和右压紧油缸(13)组成；左压紧油缸(2)和右压紧油缸(13)对称分别安装在机架(1)的左、右两侧，左压紧油缸(2)的拉杆通过左连接轴(3)与压紧横梁(4)的左侧相连接，右压紧油缸(13)的拉杆通过右连接轴(11)与压紧横梁(4)的右侧相连接；III、推料装置主要由上下两个推料缸总成组成，上推料缸总成由上料缸活塞(5)、上推料缸(6)和上料缸(7)组成，上推料缸(6)安装在压紧横梁(4)上，上推料缸(6)的推杆头部装有上料缸活塞(5)，上料缸活塞(5)套在上料缸(7)中，下推料缸总成由下料缸活塞(17)、下推料缸(19)和下料缸(15)组成，下推料缸(19)安装在机架(1)上，下推料缸(19)的推杆头部装有下料缸活塞(17)，下料缸活塞(17)套在下料缸(15)中，在上推料缸(6)的两侧开口处装有下压盖(20)和上压盖(26)，活塞(23)装在上推料缸(6)的孔腔内，下推料缸(19)和上推料缸(6)结构相同；IV、压紧限位装置主要由定位块(8)、横梁行程开关(9)和行程开关支架(12)组成，定位块(8)固定在压紧横梁(4)的右后侧，行程开关支架(12)安装在定位块(8)下方机架(1)的台面上，行程开关支架(12)上固定有横梁行程开关(9)；V、自定位装置主要由接套(10)和球面压套(14)组成，接套(10)用螺栓安装在上料缸(7)的下端，球面压套(14)用螺栓安装在下料缸(15)的上端；VI、料缸限位装置主要由活塞杆(21)、导杆(22)、活塞(23)、锁紧螺母(24)、限程螺母(25)、密封圈(27)、压紧螺母(28)、压簧(29)、锥块(30)、行程开关(31)和开关支架(32)组成，锁紧螺母(24)将活塞杆(21)压紧在活塞(23)上，活塞杆(21)的上端装有限程螺母(25)，导杆(22)的下端伸在活塞杆(21)的内孔中，另一端穿过限程螺母(25)，伸出上压盖(26)，在上压盖(26)和导杆(22)之间装有密封圈(27)，密封圈(27)由压紧螺母(28)压紧在上压盖(26)上，在导杆(22)上端部用螺母将锥块(30)限制在导杆(22)上，在压紧螺母(28)和锥块(30)之间装有压簧(29)，开关支架(32)固定在上压盖(26)上，行程开关(31)用螺栓固定在开关支架(32)上。
2、 按照权利要求1所述的一种磨料流加工机床，其特征在于所述球面压套(14)和下料 缸(15)之间通过球面进行配合，球面压套(14)的内径与下料缸(15)相同，球面压套(14) 和下料缸(15)的配合球面经研磨加工而成，在压紧工件的过程中球面压套(14)在配合球 面的约束下随工件的偏转而进行等量偏转实现自定位压紧工件。
3、 按照权利要求1所述的一种磨料流加工机床，其特征在于所述的料缸限位装置安装在 上推料缸(6)和下推料缸(19)上，限位信号经行程开关(31)传给控制器，实现对上推料 缸(6)和下推料缸(19)的伸出行程的自动控制。
全文摘要
一种磨料流加工机床，属于机械工程中的机械设计和磨料流加工技术领域，是一种能够实现磨料流加工机床中料缸行程的自动控制和加工中零件的自定位夹紧功能的机床。本发明一种磨料流加工机床的特征在于上推料缸6和下推料缸19的伸出行程通过锁紧螺母22、限程螺母23、上压盖24、密封圈25、压紧螺母26、压簧27、锥块28、行程开关29、开关支架30组成的料缸限位装置进行限位。机构简单，结构紧凑，可靠性高。自定位夹紧时通过球面压套14和下料缸15之间采用用球面约束，可以使工件在夹紧过程中随压紧横梁4的偏转而偏转，保证工件有效夹紧，消除了工件与料缸间的缝隙，避免了磨料外溢，保证了加工效果。
文档编号B24B19/00GK101602182SQ20091007500
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月25日 优先权日2009年7月25日
发明者巍 周, 李元宗, 王园宇, 董志国 申请人:太原理工大学