本發(fā)明涉及管類型腔零件光整加工，尤其涉及一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置及加工方法。
背景技術(shù)：
1、管類型腔零件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶等應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，因此，其內(nèi)腔表面質(zhì)量對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效果、服役壽命及安全可靠性均有著至關(guān)重要的影響。管類型腔零件結(jié)構(gòu)有著共同的特點(diǎn)就是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小，這也導(dǎo)致其內(nèi)腔光整難度系數(shù)增大。目前，傳統(tǒng)的管類型腔類零件內(nèi)腔表面加工是人工從零件進(jìn)油口注入磨塊介質(zhì)，將出油口進(jìn)行封堵，注入一定比例的磨塊介質(zhì)，通過(guò)振動(dòng)的形式實(shí)現(xiàn)磨塊介質(zhì)在內(nèi)腔表面的粗磨。但是針對(duì)航空管類型腔零件其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，內(nèi)腔體積較小，導(dǎo)致普通的磨塊介質(zhì)無(wú)法灌入管類型腔內(nèi)腔，甚至加入管類型腔內(nèi)腔的磨塊介質(zhì)不易清理出去，難以保證內(nèi)腔拋磨加工質(zhì)量。因此急需研發(fā)一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)管類型腔類特征零件的內(nèi)腔拋磨光整方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置及加工方法，解決現(xiàn)有的管類型腔零件內(nèi)腔拋磨質(zhì)量差，磨塊容易在內(nèi)腔中殘留的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，包括：
3、振動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于為工件提供光整加工的激振力；
4、工裝夾具，設(shè)置在振動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于對(duì)工件進(jìn)行夾緊；
5、雙向流機(jī)構(gòu)，設(shè)置在振動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)，用于對(duì)工件進(jìn)行光整加工；雙向流機(jī)構(gòu)包括第一磨塊介質(zhì)瓶和第二磨塊介質(zhì)瓶，第一磨塊介質(zhì)瓶和第二磨塊介質(zhì)瓶?jī)?nèi)填充有磨塊介質(zhì)，第一磨塊介質(zhì)瓶通過(guò)第一連接管與工件內(nèi)部空腔的一端連接，第二磨塊介質(zhì)瓶通過(guò)第二連接管與工件內(nèi)部空腔的另一端連接，第一連接管或第二連接管上設(shè)置有循環(huán)泵。
6、優(yōu)選的，所述磨塊介質(zhì)為非牛頓流體液體介質(zhì)；所述循環(huán)泵為蠕動(dòng)泵，循環(huán)泵設(shè)置在第二連接管上，蠕動(dòng)泵、第一磨塊介質(zhì)瓶和第二磨塊介質(zhì)瓶均設(shè)置在支撐臺(tái)上。
7、優(yōu)選的，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括本體，本體的一側(cè)設(shè)置有背板，背板與本體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，背板上設(shè)置有支撐架，工裝夾具設(shè)置在支撐架上，工裝夾具與支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與背板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直。
8、優(yōu)選的，所述本體包括后置振動(dòng)體和前置振動(dòng)體，前置振動(dòng)體與后置振動(dòng)體之間通過(guò)若干個(gè)彈性件連接，背板轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在前置振動(dòng)體上，后置振動(dòng)體上設(shè)置有帶動(dòng)后置振動(dòng)體振動(dòng)的激振電機(jī)。
9、優(yōu)選的，所述激振電機(jī)設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)激振電機(jī)對(duì)稱地設(shè)置在后置振動(dòng)體的兩側(cè)，兩個(gè)激振電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，以抵消后置振動(dòng)體豎直方向的激振力。
10、優(yōu)選的，所述工裝夾具包括墊塊，墊塊固定在安裝板上，安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐架上，墊塊的中心設(shè)置有放置工件的凹槽；安裝板上設(shè)置有限位塊，限位塊位于墊塊的一側(cè)，限位塊對(duì)工件的一側(cè)進(jìn)行限位；墊塊的上方設(shè)置有壓板，壓板上設(shè)置有壓緊工件的壓塊，壓板與安裝板固定連接。
11、優(yōu)選的，所述墊塊的凹槽內(nèi)設(shè)置有便于雙向流機(jī)構(gòu)管路設(shè)置的管孔，限位塊上設(shè)置有長(zhǎng)槽孔，限位塊通過(guò)螺栓和長(zhǎng)槽孔與安裝板固定連接，限位塊靠近工件的一端為與工件形狀相適配的限位面；
12、所述壓板的下表面設(shè)置有安裝槽，壓塊設(shè)置在安裝槽內(nèi)，壓塊上設(shè)置有第一連接孔，壓板上設(shè)置有第二連接孔，第一連接孔和第二連接孔為便于雙向流機(jī)構(gòu)管路設(shè)置的預(yù)留孔；壓板上設(shè)置有若干個(gè)固定孔，壓板通過(guò)固定孔和螺栓與安裝板固定連接。
13、一種基于上述管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置的加工方法，包括以下步驟：
14、s1、將工件放置在墊塊的凹槽內(nèi)，調(diào)整限位塊的位置，使限位面與工件表面接觸，通過(guò)螺栓將限位塊固定在安裝板上；將壓塊通過(guò)螺栓固定在壓板上，在工件的上方放置壓板，壓塊壓緊在工件的上方；
15、s2、將第一連接管的一端插入第一磨塊介質(zhì)瓶中，第一連接管的另一端與工件一端的接頭連接，在第二連接管上接入循環(huán)泵，第二連接管的一端插入第二磨塊介質(zhì)瓶中，第二連接管的另一端與工件另一端的接頭連接；
16、s3、啟動(dòng)循環(huán)泵，循環(huán)泵正向轉(zhuǎn)動(dòng)，循環(huán)泵帶動(dòng)第一磨塊介質(zhì)瓶中的非牛頓流體的磨塊介質(zhì)通過(guò)第一連接管進(jìn)入工件內(nèi)部，然后通過(guò)第二連接管流入第二磨塊介質(zhì)瓶中；第二連接管內(nèi)磨塊介質(zhì)均勻流出后，啟動(dòng)激振電機(jī)，在偏心塊的慣性下通過(guò)激振電機(jī)帶動(dòng)后置振動(dòng)體振動(dòng)，后置振動(dòng)體通過(guò)彈性件帶動(dòng)前置振動(dòng)體振動(dòng)，前置振動(dòng)體通過(guò)背板和支撐架帶動(dòng)工裝夾具和工件振動(dòng)，通過(guò)磨塊介質(zhì)對(duì)工件內(nèi)部空腔進(jìn)行拋磨光整加工；
17、s4、達(dá)到拋磨設(shè)定時(shí)間后，激振電機(jī)停止振動(dòng)；循環(huán)泵反向轉(zhuǎn)動(dòng)，第二磨塊介質(zhì)瓶中的流體通過(guò)第二連接管進(jìn)入工件內(nèi)，然后通過(guò)第一連接管返回第一磨塊介質(zhì)瓶中，帶動(dòng)磨塊介質(zhì)在工件內(nèi)部反向流動(dòng)；啟動(dòng)激振電機(jī)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行振動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行拋磨光整加工，達(dá)到拋磨設(shè)定時(shí)間后，激振電機(jī)停止。
18、優(yōu)選的，所述s4之后還包括：
19、s5、轉(zhuǎn)動(dòng)背板，背板通過(guò)支撐架帶動(dòng)工件更換姿態(tài)，重復(fù)s3-s4；
20、s6、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝板，通過(guò)安裝板調(diào)整工件姿態(tài)，重復(fù)s3-s4；
21、s7、重復(fù)s5-s6，完成工件的拋磨光整加工，將第一連接管、第二連接管與工件接頭斷開(kāi)；
22、s8、對(duì)工件進(jìn)行超聲清洗，晾干后儲(chǔ)存。
23、優(yōu)選的，所述背板的激振頻率為38hz-45hz，振幅為1.5mm-3mm。
24、本發(fā)明所述的管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置及加工方法的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
25、1、磨塊介質(zhì)在工件內(nèi)部流動(dòng)的過(guò)程中對(duì)工件內(nèi)部空腔進(jìn)行拋磨光整加工，由于磨塊介質(zhì)在工件內(nèi)部進(jìn)行流動(dòng)拋磨，有利于減少磨塊介質(zhì)在工件內(nèi)部空腔中的殘留，并提高工件內(nèi)部空腔加工的均勻性，提高工件的拋磨效果。
26、2、磨塊介質(zhì)為非牛頓流體液體介質(zhì)，在循環(huán)泵和振動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，磨塊介質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)和周期性脈沖壓力，提高材料去除率，還能使磨塊切削方向具隨機(jī)性，消除方向性紋理，改善加工均勻性；并且可以深入復(fù)雜內(nèi)腔，均勻作用于工件表面，實(shí)現(xiàn)工件內(nèi)腔全面均勻的光整。
27、3、工裝夾具和背板可以在y軸和z軸方向上進(jìn)行工件姿態(tài)的調(diào)整，通過(guò)雙向流動(dòng)的磨塊介質(zhì)在管類型腔內(nèi)腔發(fā)生多維度的振動(dòng)，使得光整加工裝置更能適應(yīng)復(fù)雜內(nèi)腔工件的光整加工，提高工件加工效果。
28、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
1.一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述磨塊介質(zhì)為非牛頓流體液體介質(zhì)；所述循環(huán)泵為蠕動(dòng)泵，循環(huán)泵設(shè)置在第二連接管上，蠕動(dòng)泵、第一磨塊介質(zhì)瓶和第二磨塊介質(zhì)瓶均設(shè)置在支撐臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括本體，本體的一側(cè)設(shè)置有背板，背板與本體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，背板上設(shè)置有支撐架，工裝夾具設(shè)置在支撐架上，工裝夾具與支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與背板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述本體包括后置振動(dòng)體和前置振動(dòng)體，前置振動(dòng)體與后置振動(dòng)體之間通過(guò)若干個(gè)彈性件連接，背板轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在前置振動(dòng)體上，后置振動(dòng)體上設(shè)置有帶動(dòng)后置振動(dòng)體振動(dòng)的激振電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述激振電機(jī)設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)激振電機(jī)對(duì)稱地設(shè)置在后置振動(dòng)體的兩側(cè)，兩個(gè)激振電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，以抵消后置振動(dòng)體豎直方向的激振力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述工裝夾具包括墊塊，墊塊固定在安裝板上，安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐架上，墊塊的中心設(shè)置有放置工件的凹槽；安裝板上設(shè)置有限位塊，限位塊位于墊塊的一側(cè)，限位塊對(duì)工件的一側(cè)進(jìn)行限位；墊塊的上方設(shè)置有壓板，壓板上設(shè)置有壓緊工件的壓塊，壓板與安裝板固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置，其特征在于：所述墊塊的凹槽內(nèi)設(shè)置有便于雙向流機(jī)構(gòu)管路設(shè)置的管孔，限位塊上設(shè)置有長(zhǎng)槽孔，限位塊通過(guò)螺栓和長(zhǎng)槽孔與安裝板固定連接，限位塊靠近工件的一端為與工件形狀相適配的限位面；
8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置的加工方法，其特征在于，所述s4之后還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種管類型腔雙向流復(fù)合高頻振動(dòng)光整加工裝置的加工方法，其特征在于：所述背板的激振頻率為38hz-45hz，振幅為1.5mm-3mm。