大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工方法及设备与流程

本发明属于抛光技术领域，具体涉及一种大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工方法及设备。

背景技术

大尺寸盘类零件如涡轮盘、篦齿盘、机匣、轮毂等的端面、凹面和深孔在铸造完成后，需要对零件进行开砂、抛光、去毛刺等表面处理。目前国内外的处理方法有人工开砂、自由振动光整，其中人工开砂用时较短，虽然效率高，但不环保、对人的危害大、成本高。自由振动光整整体效率很低，加工一件零件需要2～3小时。

为解决大尺寸盘类零件开砂的问题，在国外进口强制性振动机上进行了试验，试验结果远不能达到人工开砂的效果。因为这种强制性振动机是用于小型机加件的去毛刺和清洗，被加工零件的特点是体积小、结构简单。对于大尺寸盘类零件一类的体积大、端面造型结构复杂的零件，光靠磨块的水平冲击很难覆盖所有被加工面，这样就造成盘类零件上的凹坑、深孔光整不彻底。另外，光整工艺也不同于去毛刺，去毛刺主要通过比重较大的钢球进行正面碰撞来去除毛刺，而光整则采用比重较小但切削能力强的磨块对各加工表面进行碰撞、划擦和切削，利用的是碰撞、划擦和切削的综合作用。还有，由于盘类零件体积较大，在进行强制性振动光整时，各部位所处的磨块深度不同，造成磨块对零件的压力不同，导致光整加工的差异。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种滚磨光整均匀、效果好的大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工方法及设备。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工方法，将盘类零件置于流动的磨块中，利用流动的磨块对盘类零件的端面、凹面和深孔进行滚磨光整加工，其中盘类零件由旋转机构驱动进行往复旋转，并且该盘类零件的旋转轴与水平面成一定夹角。

进一步的，所述盘类零件在旋转的同时，在水平方向上以一定幅度进行振动。

优选的，所述夹角为30度。

一种大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工设备，包括料仓和集料斗，所述料仓内固定有旋转机构以及盘类零件夹具，所述旋转机构旋转轴与水平面成一定夹角，所述盘类零件夹具安装于旋转机构的旋转部件上，随旋转部件旋转，并且所述盘类零件夹具在旋转时夹紧固定盘类零件，所述集料斗位于料仓正上方，在对盘类零件进行滚磨光整时，磨块由集料斗落入料仓对倾斜旋转的盘类零件的端面、凹面和深孔进行加工，磨块最后由料仓底部流出。

进一步的，还包括振动器，所述振动器为水平方向振动设备，所述振动器通过角度支架与料仓上固定旋转机构的侧板固定连接，所述角度支架上连接料仓侧板的一侧面与水平面成一定角度。

优选的，所述角度为60度。

进一步的，所述旋转机构包括液压马达、主动齿轮、内齿型转盘轴承以及旋转固定板，其中内齿型转盘轴承固定于料仓侧板内侧，液压马达固定在料仓侧板外侧，并且液压马达的驱动轴穿过料仓侧板并将主动齿轮固定于液压马达的驱动轴上，主动齿轮与内齿型转盘轴承的内齿面进行啮合驱动内齿型转盘轴承的内齿盘进行旋转，旋转固定板固定于内齿盘上表面上。

进一步的，所述盘类零件夹具包括固定卡爪、固定卡爪座、活动卡爪、活动卡爪座、滑轨以及油缸，所述固定卡爪座、滑轨以及油缸分别固定于旋转固定板上，固定卡爪固定于固定卡爪座内，活动卡爪固定于活动卡爪座内，活动卡爪座与导轨滑轨滑动连接，活动卡爪座与油缸的缸杆连接，活动卡爪座由油缸驱动沿滑轨滑动，所述滑轨的轨道中心线与旋转固定板的径向线重合。

更进一步的，所述油缸的供油管路穿过旋转固定板与液压旋转接头连接，所述液压旋转接头固定在料仓侧板内侧中心处，液压旋转接头的中心线与旋转固定板中心线重合，油缸缸体通过油缸外罩罩住，使其与料仓内腔隔离，油缸的缸杆穿过油缸外罩且与油缸外罩密封连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明将盘类零件倾斜固定并旋转，利用流动的磨块对盘类零件的凹面和深孔进行滚磨光整加工，同时将盘类零件在水平方向上高频振动，利用磨块的惯性、反弹冲击力以及流动性对零件进行滚磨光整加工，被光整后的零件表面，均匀性和效果均明显好于人工和现有设备的加工效果，加工一件盘类零件耗时15分钟，加工效率高。

附图说明

图1是本发明光整开砂设备的结构示意图；

图2是本发明旋转和夹具组件的结构示意图；

附图标号说明：1.角度支架，2.旋转机构，3.旋转固定板，4.料仓，5.集料斗，6.下料口闸门，7.活动卡爪座，8.活动卡爪，9.滑轨，10.卡爪驱动，11.固定卡爪，12.固定卡爪座，13.料仓门，14.内齿型转盘轴承，15.料仓侧板，16.主动齿轮，17.液压马达，18.油缸外罩，19.油缸，20.液压旋转接头，21.振动器，22.轮毂。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步详细描述：

本发明涉及一种大尺寸盘类零件的凹面和深孔光整加工方法及设备，本发明的加工方法是将盘类零件置于流动的磨块中，利用流动的磨块对盘类零件的端面、凹面和深孔进行滚磨光整加工，为了改善光整效果，减少由于盘类零件各部位所处的磨块深度不同而造成的光整效果的不同，盘类零件由旋转机构驱动进行旋转，同时为了增加磨块流动以及反弹冲击作用对盘类零件的光整效果，该盘类零件的旋转轴与水平面成一定夹角。并且当所述夹角为30度时，滚磨光整效果最好。

为了进一步的提高滚磨光整效果和效率，所述盘类零件在旋转的同时，在水平方向上以一定幅度进行振动。

为了实现上述加工方法，发明人设计了一个大的料仓(振动料仓)，料仓内部形状基本与盘类零件(比如机匣，以下以机匣为例进行说明)随形，考虑到机匣端面造型复杂，为了减少机匣端面的加工差异，设计了旋转机构和夹具，可以实现盘类零件滚磨光整加工过程中旋转，这种运动方式对减少端面差异非常有益。为了使磨块更容易在内凹的面以及两侧面进行划擦，旋转机构的旋转轴与水平面成一定角度，并设计了固定料仓的角度支架，该角度支架的角度为60度时对于中心内凹的机匣加工效果最佳。

如图1所示，本发明包括振动器21、料仓4和集料斗5，所述料仓内固定有旋转机构2以及盘类零件夹具，所述旋转机构用于驱动盘类零件22旋转，旋转机构的旋转轴与水平面成一定夹角，所述盘类零件夹具安装于旋转机构的旋转部件上，随旋转部件旋转，并且所述盘类零件夹具在旋转部件时夹紧固定盘类零件，所述振动器为水平方向振动设备，用于驱动整个料仓高频振动，以利用磨块的惯性对盘类零件需要光整的表面进行刮擦，振动器通过角度支架1与料仓上固定旋转机构的侧板(料仓侧板)固定连接，所述角度支架上连接料仓侧板的一侧面与水平面成一定角度。当该角度为60度时(即旋转机构旋转轴与水平面的夹角为30度)，滚磨光整效果最佳。为了控制磨块物料进入料仓的流量以及时机，在料仓正上方设置集料斗，集料斗底部设置下料口闸门6，在对盘类零件进行滚磨光整时，磨块由集料斗落入料仓对倾斜旋转的盘类零件的端面、凹面和深孔进行滚磨光整，光整的同时，一些磨块自集料斗进入料仓，一些磨块由料仓底部流出，滚磨光整完成后，打开料仓底部的料仓门13，放出剩余磨块，取出零件，然后进入下一零件加工程序，合格的磨块可进行循环使用。

如图1和2所示，所述旋转机构包括液压马达17、主动齿轮16、内齿型转盘轴承14以及旋转固定板3，其中内齿型转盘轴承固定于料仓侧板15内侧，液压马达17固定在料仓侧板15外侧，并且液压马达的驱动轴穿过料仓侧板并将主动齿轮固定于液压马达的驱动轴上，主动齿轮与内齿型转盘轴承的内齿面进行啮合驱动内齿型转盘轴承的内齿盘进行旋转，旋转固定板固定于内齿盘上表面上。滚磨光整时，液压马达驱动内齿型转盘轴承的内齿盘进行旋转，进而带动旋转固定板旋转，从而带动固定于旋转固定板上由盘类零件夹具夹紧固定的盘类零件旋转。当然，液压马达还可以采用电机代替。

所述盘类零件夹具包括固定卡爪11、固定卡爪座12、活动卡爪8、活动卡爪座7、滑轨9以及油缸19，所述固定卡爪座、滑轨以及油缸分别固定于旋转固定板上，固定卡爪固定于固定卡爪座内，活动卡爪固定于活动卡爪座内，活动卡爪座与导轨滑轨滑动连接，所述滑轨的轨道中心线与旋转固定板的径向线重合。所述油缸的供油管路穿过旋转固定板与液压旋转接头20连接，所述液压旋转接头固定在料仓侧板内侧中心处，液压旋转接头的中心线与旋转固定板中心线重合，油缸缸体通过油缸外罩18罩住，使其与料仓内腔隔离，油缸的缸杆穿过油缸外罩与活动卡爪座连接，活动卡爪座由油缸驱动沿滑轨滑动，油缸的缸杆与油缸外罩连接处密封连接。夹紧盘类零件时，盘类零件的一侧外缘卡在固定卡爪中，活动卡爪座通过卡爪驱动10(油缸或气缸或电机，本发明是油缸)驱动，卡紧盘类零件的另一侧外缘。