阅读说明：本技术 一种倒棱台状气压悬浮磨料池 (Chamfered frustum-shaped air pressure suspension grinding pool ) 是由 郭前建 于鹏飞 袁伟 于 2019-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种倒棱台状气压悬浮磨料池,属于零件表面的超精密光整加工领域。包括风力输送系统、气体喷射系统、工件夹持系统和棱台状缸体。所述风力输送系统设置在缸体一侧,输送实验所需气体。所述气体喷射系统连接风力输送系统,通过管道与气孔将气体喷入磨料池内。所述工件夹持系统使工件能在磨料池中进行回转运动。所述缸体是一个棱台状的磨料池框架。本发明可以针对不同工件材料和加工需求,选择合适气体及磨料进行加工,具有极强的适应性；同时,装置结构简单、实验过程操作简便,各个部分能相互配合在磨料池中进行高效率、高质量的光整加工。(The invention discloses a chamfered frustum-shaped air pressure suspension grinding material pool, and belongs to the field of ultra-precise finishing machining of part surfaces. Comprises a wind power conveying system, a gas injection system, a workpiece clamping system and a prismoid cylinder body. The wind power conveying system is arranged on one side of the cylinder body and used for conveying gas required by the experiment. The gas injection system is connected with the wind power conveying system and injects gas into the grinding pool through the pipeline and the air holes. The workpiece clamping system enables a workpiece to perform a rotational motion in an abrasive pool. The cylinder body is a prismoid-shaped grinding material pool frame. The invention can select proper gas and abrasive material to process according to different workpiece materials and processing requirements, and has strong adaptability; meanwhile, the device has simple structure and simple and convenient operation in the experimental process, and all parts can be mutually matched to carry out high-efficiency and high-quality finishing processing in the grinding pool.)

一种倒棱台状气压悬浮磨料池

技术领域

本次发明涉及零件表面的超精密光整加工领域，具体是一种倒棱台状气压悬浮磨料池。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对先进仪器、设备的要求提高，因此零部件表面质量的要求 也越来越高，随之出现了精密加工技术。零件的表面质量对零件的使用性能、使用寿命有着 重要的影响，在尖端制造技术的不断发展下，超精密零部件的表面形状已经发展的十分复杂。 为了消除制造过程中在零件表面所残留的加工痕迹，光整加工技术成了必要的加工环节，而 零件的加工精度、便面质量也成为了衡量一个国家国防工业水平的重要标志。

为了降低零件表面粗糙度，提高表面质量，目前主要采用磁流变光整、磁射流光整、电流变液光整和磨粒水射流光整等超精密光整加工方法。其中电流变液光整、磁流变光整和磁射流光整等方法受到工具的限制，对于零件表面的微小尺寸的沟、槽、孔无能为力；磨粒水射流光整是在高压的情况下将磨粒射向工件表面，利用二者的碰撞实现光整加工，但磨粒射出的曲线特征使其难以均匀地加工到零件的各个部位，不能获得满意的加工效果。

发明内容

本发明针对现存光整加工方式的不足，提出了一种倒棱台状气压悬浮磨料池。高速气流 进入磨料池后，带动固体磨料进行运动，使其具有流体的某些特性，与在磨料池内高速回转 的工件接触、碰撞和切削，实现对零件的高效率、高质量的光整加工。

为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

一种倒棱台状气压悬浮磨料池，包括风力输送系统、气体喷射系统、工件夹持系统和棱台状缸体：所述风力输送系统设置在缸体一侧，输送磨料池所需气体；所述气体喷射系统连接于风力输送系统之后，在特定压力下将气体通过管道和气孔喷射进磨料池内，其设置在缸体的底面与侧面；所述工件夹持系统设置在磨料池顶部，带动工件做高速回转运动，在磨料池内进行光整加工；所述棱台状缸体是磨料池的整体框架，呈倒棱台状。

所述的风力输送系统由鼓风机、冷却过滤装置、输风管道和气压调节装置几部分组成；鼓风机作为风力产生器与冷却过滤装置相连，冷却过滤装置与输风管道相连，二者之间是法兰连接，法兰之间的垫片使管件固定并密封；在输风管道上设置气压调节装置，满足不同压力条件。

所述气体喷射系统由通气管道、气孔、过滤网和喷头几部分组成；所述通气管道连接风力输送系统的输风管道，设置在磨料池的底面与侧面，底面整体都可通气，相当于一个气箱，侧面分布着通气管道，进行气流运输；气孔与喷头均匀分布在磨料池底面与侧面上，其中底面气孔呈圆形、方形分布，侧面气孔方形分布，所有气孔为圆锥状；气流通过过滤网进入喷头，喷射进刚体内，该系统为磨料池提供高速流动的气流。

所述工件夹持系统由驱动电机、传动轴和带有磁性的夹具几部分组成；所述驱动电机固定在磨料池顶盖上，驱动电机的输出端与传动轴一端相连，传动轴另一端连接磁性夹具，待加工工件吸附在夹具上，在磨料池内作回转运动，从而进行光整加工。

所述棱台状缸体是磨料池的整体框架，包括顶盖、缸体及固定装置，呈倒棱台状；缸体内壁设置保温材料，保护外壳。

所述磨料池的工作原理为：鼓风机提供实验所需风力，气体通过冷却过滤装置，再进入输风管道，由管道上方的气压调节装置加载实验过程中所需压力，气体进入通气管道并通过过滤网的二次过滤，之后气体通过喷头喷射进入磨料池内，高速气体使磨料池内大量固体磨料具有流体特性，与此同时，待加工工件吸附在夹具上，由固定在顶盖上的驱动电机提供动力，通过传动轴带动做高速回转运动，磨料池中，流态化的固体磨料与工件表面相接触、碰撞和切削，实现工件的光整加工。

本发明的有益效果：一种倒棱台状气压悬浮磨料池，能针对不同的工件材料和加工需求，选择合适的气体及磨料进行加工，有很强的适应性；该装置能通过控制通入气体的压力满足不同工件的加工条件；磨料池内壁有保温材料，提供稳定反应空间，气固混合效果好；倒棱台状的缸体能使磨料更快地混合，节省加工时间；该装置结构简单、实验过程操作简便，各个部分能相互配合在磨料池中进行高效率、高质量的光整加工。

附图说明

图1为气压悬浮磨料池整体结构示意图。

图2为风力输送系统及磨料池底部结构示意图。

图3为气体喷射系统剖面图。

图4为工件夹持系统结构示意图。

图中：Ⅰ、风力输送系统；Ⅱ、气体喷射系统；Ⅲ、工件夹持系统；Ⅳ、棱台状缸体；1、鼓风机；2、冷却过滤装置；3、法兰；4、垫片；5、气压调节装置；6、输风管道；7、通气管道；8、底面气孔；9、侧面气孔；10、过滤网；11、缸体；12、喷头；13、驱动电机；14、顶盖；15、传动轴；16、磁性夹具。

具体实施方式

为使本发明的目的，特点，运行方案更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

一种倒棱台状气压悬浮磨料池，包括风力输送系统[Ⅰ]、气体喷射系统[Ⅱ]、工件夹持系统[Ⅲ]和棱台状缸体[Ⅳ]。

所述的风力输送系统[Ⅰ]由鼓风机[1]、冷却过滤装置[2]、输风管道[6]和气压调节装置[5]几部分组成；鼓风机[1]作为风力产生器与冷却过滤装置[2]相连，冷却过滤装置[2]与输风管道[6]相连，二者之间是法兰[3]连接，法兰[3]之间的垫片[4]使管件固定并密封；在输风管道[6]上设置气压调节装置[5]，满足不同压力条件。

所述气体喷射系统[Ⅱ]由通气管道[7]、气孔[8、9]、过滤网[10]和喷头[12]几部分组成；所述通气管道[7]连接风力输送系统[Ⅰ]的输风管道[6]，设置在磨料池的底面与侧面，底面整体相当于一个风箱，而侧面分布通气管道[7]；气孔与喷头[12]均匀分布在磨料池底面与侧面上，底面气孔[8]呈圆、方形分布，侧面气孔[9]方形分布，为磨料池提供高速流动的气流。

所述工件夹持系统[Ⅲ]由驱动电机[13]、传动轴[15]和带有磁性的夹具[16]几部分组成；所述驱动电机[13]固定在磨料池顶盖[14]上，驱动电机[13]的输出端与传动轴[15]一端相连，传动轴[15]另一端连接磁性夹具[16]，待加工工件吸附在夹具上，在磨料池内作回转运动，从而进行光整加工。

所述棱台状缸体[Ⅳ]是磨料池的整体框架，包括顶盖[14]、缸体及固定装置[11]，呈倒棱台状，这种形状可以让磨料池内固体磨料混合更充分、均匀，提高装置效率；缸体内壁设置保温材料，保护外壳。

所述磨料池的工作原理为：鼓风机[1]提供实验所需风力，气体通过冷却过滤装置[2]，再进入输风管道[6]，由管道上方的气压调节装置[5]加载实验过程中所需压力，气体进入通气管道[7]并通过过滤网[10]的二次过滤，之后气体通过喷头[12]喷射进入磨料池内，高速气体使磨料池内大量固体磨料具有流体特性，与此同时，待加工工件吸附在夹具[16]上，由固定在顶盖[14]上的驱动电机[13]提供动力，通过传动轴[15]带动做高速回转运动，磨料池中，流态化的固体磨料与工件表面相接触、碰撞和切削，实现工件的光整加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要运作过程，便于该领域普通技术人员的理解和使用。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例，做出各种修改、等同替换和改进，因此，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围。