一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法与流程

本申请一般涉及内表面加工，具体涉及一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法。

背景技术：

1、套圈类零件作为高端设备和精密制造领域的核心基础件，改善套圈类零件表面完整性，提升套圈类零件的压应力，对零件及整机的使用性能和可靠性至关重要。

2、目前，套圈类零件的加工主要有离心式和振动式两种；离心式加工的主要工作原理为在转动体的圆周上等距离装上滚筒，滚筒内装入一定量的颗粒介质，滚筒随转动体进行公转的同时自转；利用颗粒介质和工件产生的相对运动，对工件表面进行光整加工；而振动式加工的主要工作原理为根据零件尺寸结构，填充颗粒介质、研磨助剂，随后将零件放置在振动设备内，设备振动时，零件随着磨块一起振动，实现对套圈类零件内表面的加工；总体而言，采用以上两种加工方式加工效率低、加工后零件的内表面压应力数值小、内表面加工可达性较差，且在加工过程中容易造成一定磕碰损伤，进而降低套圈类零件整体质量。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法。

2、本申请第一方面提供一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法，包括：

3、支撑座；

4、料箱，所述料箱可转动连接在所述支撑座上，所述料箱内存储有颗粒加工介质，所述料箱用于加工套圈类零件；

5、第一驱动组件，所述第一驱动组件设置在所述支撑座上，且位于所述料箱沿第一方向的一侧，所述第一驱动组件沿第二方向延伸，所述第一驱动组件连接有角度调节组件，所述角度调节组件转动连接有安装头，所述第一驱动组件用于驱动所述安装头沿所述第二方向移动；所述角度调节组件用于带动所述安装头围绕第三方向旋转角度；所述第二方向垂直于所述第一方向；所述第三方向垂直于所述第一方向且垂直于所述第二方向；

6、夹持组件，所述夹持组件安装在所述安装头上，所述夹持组件用于夹持所述套圈类零件；

7、第二驱动组件，所述第二驱动组件设置在所述安装头上，所述第二驱动组件的驱动端穿过所述安装头与所述夹持组件连接，所述第二驱动组件用于在加工时驱动所述夹持组件转动。

8、根据本申请提供的技术方案，所述第一驱动组件可转动设置在所述支撑座上，所述第一驱动组件还用于驱动所述安装头围绕所述第二方向转动。

9、根据本申请提供的技术方案，所述第一驱动组件包括：

10、旋转杆，所述旋转杆转动设置在所述支撑座上，所述旋转杆可围绕所述第二方向旋转；所述旋转杆靠近所述安装头的一侧设置有第一滑槽；

11、第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述第一滑槽内，所述第一滑块远离所述第一滑槽的一端与所述角度调节组件连接。

12、根据本申请提供的技术方案，所述角度调节组件为角度调节转盘，所述角度调节转盘与所述第一滑块转动连接，且所述角度调节转盘与所述安装头固定连接，所述角度调节转盘用于带动所述安装头围绕所述第三方向旋转。

13、根据本申请提供的技术方案，所述支撑座上且位于所述料箱远离所述第一驱动组件的一侧设置有第三驱动组件，所述第三驱动组件用于驱动所述料箱转动。

14、根据本申请提供的技术方案，所述第三驱动组件包括：第一电机、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一电机设置在所述支撑座上，所述第一电机的驱动端连接有所述第一齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮依次设置在所述支撑座上，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮的顶部设置有支撑杆，所述支撑杆的另一端与所述料箱固定连接。

15、根据本申请提供的技术方案，所述夹持组件包括：

16、外防护圈，所述外防护圈套设在所述套圈类零件的外部，所述外防护圈的一侧设置有盖板，所述盖板与所述外防护圈之间通过螺栓固定连接；所述外防护圈用于保护所述套圈类零件的外表面；

17、气动卡盘，所述气动卡盘设置在所述安装头上，所述气动卡盘用于夹持所述套圈类零件，所述气动卡盘与所述第二驱动组件的驱动端连接，所述第二驱动组件用于在加工时驱动所述气动卡盘转动。

18、本申请第二方面提供一种用于套圈类零件内表面光整加工方法，采用第一方面任意一项所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，包括如下步骤：

19、控制所述夹持组件将所述套圈类零件夹持；

20、调节所述角度调节组件，带动所述安装头围绕所述第三方向旋转至指定角度；

21、调节所述第一驱动组件，控制所述套圈类零件伸入至所述料箱内；

22、向所述料箱的内部加入所述颗粒加工介质；

23、控制所述料箱旋转，同时开启所述第二驱动组件，控制所述夹持组件旋转，所述料箱内的所述颗粒加工介质对所述套圈类零件的内表面进行加工。

24、根据本申请提供的技术方案，所述安装头围绕所述第三方向的旋转角度为α，且。

25、根据本申请提供的技术方案，所述套圈类零件伸入至所述料箱内的深度 h满足公式（一）；

26、公式（一）；

27、其中，公式中d为套圈类零件的外径，b为套圈类零件的厚度，d为颗粒加工介质的公称直径，α为安装头围绕所述第三方向的旋转角度。

28、本申请的有益效果在于：

29、本申请提供一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法，所述加工装置包括：支撑座、料箱、第一驱动组件、角度调节组件、夹持组件和第二驱动组件；使用时，所述夹持组件将所述套圈类零件夹持，此时所述套圈类零件与所述安装头连接，并向所述料箱的内部加入所述颗粒加工介质；随后，调节所述角度调节组件，带动所述安装头围绕所述第三方向旋转至指定角度，由此改变了所述套圈类零件的加工角度；随后调节所述第一驱动组件，控制所述套圈类零件伸入至所述料箱内，并控制所述料箱和所述套圈类零件旋转，旋转过程中，所述料箱带动颗粒加工介质回转运动，从而使所述颗粒加工介质与所述套圈类零件表面产生挤压、划擦等运动，实现对所述套圈类零件内表面的光整加工；通过上述结构使得，本申请通过角度调节组件改变所述套圈类零件与所述料箱的主轴的夹角，使得在加工的过程中，所述套圈类零件不仅产生切力，还会产生撞击力，在不会破坏零件关键尺寸、不产生磕碰损伤风险下可细化表面纹路，提升零件粗糙度等级，提高零件表面压应力，提高零件整体质量。

技术特征：

1.一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，所述第一驱动组件可转动设置在所述支撑座（1）上，所述第一驱动组件还用于驱动所述安装头（5）围绕所述第二方向转动。

3.根据权利要求2所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，所述角度调节组件为角度调节转盘（4），所述角度调节转盘（4）与所述第一滑块（8）转动连接，且所述角度调节转盘（4）与所述安装头（5）固定连接，所述角度调节转盘（4）用于带动所述安装头（5）围绕所述第三方向旋转。

5.根据权利要求1所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，所述第三驱动组件包括：第一电机（9）、第一齿轮（10）、第二齿轮（11）和第三齿轮（12），所述第一电机（9）设置在所述支撑座（1）上，所述第一电机（9）的驱动端连接有所述第一齿轮（10），所述第二齿轮（11）和所述第三齿轮（12）依次设置在所述支撑座（1）上，所述第二齿轮（11）与所述第一齿轮（10）啮合，所述第三齿轮（12）与所述第二齿轮（11）啮合，所述第三齿轮（12）的顶部设置有支撑杆（13），所述支撑杆（13）的另一端与所述料箱（2）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，其特征在于，所述夹持组件包括：

7.一种用于套圈类零件内表面光整加工方法，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工装置，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述一种用于套圈类零件内表面光整加工方法，其特征在于，所述安装头围绕所述第三方向的旋转角度为α，且。

9.根据权利要求7所述的一种用于套圈类零件内表面光整加工方法，其特征在于，所述套圈类零件伸入至所述料箱内的深度h满足公式（一）；

技术总结
本申请提供一种用于套圈类零件内表面光整加工装置及方法，涉及内表面加工技术领域，加工装置包括：支撑座，支撑座上转动设有料箱，料箱内存储有颗粒加工介质；支撑座上设有第一驱动组件，第一驱动组件与角度调节组件连接，角度调节组件与安装头连接，第一驱动组件用于驱动安装头沿第二方向延伸；角度调节组件用于带动安装头围绕第三方向旋转；安装头上设有夹持组件，用于夹持套圈类零件；通过上述结构，本申请通过角度调节组件改变套圈类零件与料箱主轴的夹角，在加工过程中，套圈类零件不仅产生切力，还会产生撞击力，在不会破坏零件关键尺寸、不产生磕碰损伤风险下可细化表面纹路，提升零件粗糙度等级，提高零件表面压应力，提高零件整体质量。

技术研发人员：陈海滨,王良晨,黄圆,吴炳源,曹俊楠,杨胜强,郝玉鹏,刘鹏辉
受保护的技术使用者：廊坊市北方天宇机电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16