一种面向铸铁件的打磨加工工艺

文档序号:27348 发布日期:2021-09-24 浏览:55次 >En<

阅读说明:本技术 一种面向铸铁件的打磨加工工艺 (Polishing processing technology for iron casting ) 是由 王鹏彧 程刚 王雷 汪存益 胡坤 于 2021-07-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及铸铁件的加工技术领域,具体的说是一种面向铸铁件的打磨加工工艺,包括加工底座、密封上箱体、控制单元、工作台、机械臂、铁削收集机构、打磨机构和工件固定夹具;加工底座的内壁且靠近其上端面的位置安装有工作台,工作台上端面通过螺栓对称安装有用于放置毛坯件的工件固定夹具和用于驱动打磨机构行走的机械臂,打磨机构的一侧连接有铁削收集机构,加工底座的顶部放置有密封上箱体,且密封上箱体的一侧通过合页对称安装有两个观察窗,加工底座的一侧外壁安装有控制单元,且控制单元与机械臂电性连接;本发明,通过风力吸引和磁吸相结合的方式有效提高了打磨过程中的铁削收集工序,且能够配备不同转速打磨电机使用。(The invention relates to the technical field of processing of iron castings, in particular to a polishing processing technology for the iron castings, which comprises a processing base, a sealed upper box body, a control unit, a workbench, a mechanical arm, an iron scrap collecting mechanism, a polishing mechanism and a workpiece fixing clamp, wherein the processing base is provided with a plurality of grooves; a workbench is arranged on the inner wall of the processing base and close to the upper end face of the processing base, a workpiece fixing clamp for placing blanks and a mechanical arm for driving the polishing mechanism to travel are symmetrically arranged on the upper end face of the workbench through bolts, an iron scrap collecting mechanism is connected to one side of the polishing mechanism, a sealed upper box body is arranged on the top of the processing base, two observation windows are symmetrically arranged on one side of the sealed upper box body through hinges, a control unit is arranged on the outer wall of one side of the processing base, and the control unit is electrically connected with the mechanical arm; according to the invention, the iron scrap collecting procedure in the polishing process is effectively improved by combining wind attraction and magnetic attraction, and the polishing machine can be provided with polishing motors with different rotating speeds for use.)

一种面向铸铁件的打磨加工工艺

技术领域

本发明涉及铸铁件的加工

技术领域

,具体的说是一种面向铸铁件的打磨加工工艺。

背景技术

铸铁件是指用铁水铸造而成的物品。铸铁件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铸铜件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。

其中在尺寸的稳定性中,影响最大的属于铸铁件在浇铸过程中,液体固化后,固化的毛坯件与浇铸模具的连接处易产生毛刺。一般情况下,为了解决毛刺在后续装配作业中的影响,操作人员均需要对铸造好的毛坯件进行毛刺打磨清除处理。现阶段,毛刺的打磨加工处理一般都是采用打磨机器人进行高效率操作,但是市场上普遍的打磨机器人的打磨端头配置单一,即单纯的打磨头设计导致加工过程中产生的铁削四处乱飞,易造成打磨腔室内部环境脏乱,且由于打磨后的铁削颗粒很小,操作人员不便于将掉落的铁削集中处理完毕。

发明内容

针对现有技术中的问题,本发明提供了一种面向铸铁件的打磨加工工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种面向铸铁件的打磨加工工艺,其使用了一种面向铸铁件的打磨加工装置,该面向铸铁件的打磨加工装置包括加工底座、密封上箱体、控制单元、工作台、机械臂、铁削收集机构、打磨机构和工件固定夹具,采用上述面向铸铁件的打磨加工装置对铸铁毛坯件进行打磨作业时具体方法如下:

S1、毛坯件安装:人工首先手动打开密封上箱体一侧的观察窗并打开,再手动将毛坯件搬运至工件固定夹具的上端,并使得毛坯件的毛刺处朝向打磨机构,随后人工通过工件固定夹具上自带的定位夹板对毛坯件进行定位,即可完后毛坯件的安装;

S2、数据输入:人工将控制单元与外接电源接通并启动控制单元,在控制单元内输入所需要打磨毛坯件的型号,再按照合格工件的数值将对应的打磨数值输入控制单元;

S3、毛刺打磨:S2准备完毕后,人工手动关闭密封上箱体一侧的观察窗,再控制控制单元启动,通过控制单元带动打磨机构进入工作状态,通过打磨机构对毛坯件的毛刺进行打磨作业;

S4、铁削收集:在打磨机构作业的同时,人工再通过控制单元的触发开关控制铁削收集机构进入工作状态,通过铁削收集机构对S3中打磨产生的铁削进行定量收集;

S5、取料并清理:S3工作完毕后,人工手动打开密封上箱体一侧的观察窗,随后解锁工件固定夹具上定位夹板,取出已打磨加工完毕的铸铁件,再通过毛刷将工作台残留的铁削刷除,然后再按照S1-S5顺序循环作业即可实现对毛坯件的循环打磨作业;

所述加工底座的内壁且靠近其上端面的位置安装有工作台,工作台上端面通过螺栓对称安装有用于放置毛坯件的工件固定夹具和用于驱动打磨机构行走的机械臂,打磨机构的一侧连接有铁削收集机构,加工底座的顶部放置有密封上箱体,且密封上箱体的一侧通过合页对称安装有两个观察窗,加工底座的一侧外壁安装有控制单元,且控制单元与机械臂电性连接;

所述工作台为一块截面为矩形的铁板,且工作台的内部等间距开设有用于清理残留铁削的圆形通孔,工作台的正下方设置有平板,平板的四周通过点焊焊接在加工底座的内壁。

具体的,所述打磨机构包括通过螺栓固定连接在机械臂驱动轴处的驱动外壳,驱动外壳的内部通过电机固定架安装有打磨电机,打磨电机的输出轴的端头处安装有连接头,且连接头的一部分区域贯穿于驱动外壳位于其外侧,连接头的一端连接有打磨轴,打磨轴的端头处安装有打磨头,打磨轴靠近连接头的一端外壁对称嵌入有驱动磁铁,驱动外壳位于打磨轴的一侧外壁通过螺栓安装有连接块,四个所述连接块以打磨头为轴心呈正方形分布,且连接块的内部中心位置开设有连接孔。

具体的,所述铁削收集机构包括通过固定架安装在驱动外壳侧壁的收集外壳,收集外壳的内部两侧分别开设有第一吸气孔和第二吸气孔,收集外壳的底部开设有收集孔,且收集孔的下端通过螺纹配合安装有集削罐,收集外壳靠近第二吸气孔的一侧外壁通过螺栓安装有吸气扇,收集外壳的内壁且位于第二吸气孔和收集孔的之间位置设置有滤网,收集外壳靠近第一吸气孔的一侧外壁安装有管道,管道的一端绕过驱动外壳的外壁与连接块的一侧相连,连接块的另一侧且位于其相邻另一所述连接块间隙处安装有吸气壳,且连接块与吸气壳之间通过螺栓固定,吸气壳的内部设置有吸气腔体,吸气腔体靠近驱动外壳内壁侧壁开设有方孔,且方孔与连接孔之间相互连通,吸气腔体的内部设置有磁吸组件。

具体的,所述磁吸组件包括均通过轴承安装在吸气腔体内壁的第一辊轴、第二辊轴、第三辊轴和第四辊轴,第二辊轴的数量为两个,且两个所述第二辊轴在进风口处呈水平布置,第一辊轴、第三辊轴和第四辊轴自左向右布置在方孔的孔口处,第一辊轴和第二辊轴外壁套接有橡胶皮带,橡胶皮带的外壁等间距嵌入有吸附磁铁,橡胶皮带、第三辊轴和第四辊轴的外壁套接有分离布,分离布的上下端面均等间距开设有联动槽,且套接在橡胶皮带表面区域分离布的内置联动槽套接在吸附磁铁的外壁,第一辊轴的外壁居中位置开设有联动齿槽。

具体的,所述联动齿槽的一侧设置有联动板,联动板一侧由光滑面和驱动齿块组成,且驱动齿块与联动齿槽为配合结构,联动板另一侧嵌入有配重块,联动板的底部嵌入有矩形磁铁,矩形磁铁插入在竖直插块内,竖直插块通过螺栓固定在吸气壳的内壁,吸气壳位于竖直插块的正下方位置开设有矩形孔,矩形孔的内壁粘连由防尘布。

具体的,所述第一辊轴、第二辊轴、第三辊轴和第四辊轴的内部结构均相同,第四辊轴的内部开设有放置槽,放置槽的内壁周向等间距倾斜设置有分隔板,两相邻分隔板和放置槽内壁之间形成驱动室,每个驱动室内均放置有驱动圆柱块。

具体的,所述打磨头的外壁周向电镀有金刚石颗粒,且若干金刚石颗粒的棱角端背向于打磨头的外壁。

本发明的有益效果:

(1)本发明所述的一种面向铸铁件的打磨加工工艺,设置有铁削收集机构等构件,采用吸力与磁力相结合的方式对打磨过程中产生的铁削进行集中收集,收集效率高,且收集过程与打磨过程同步,从而有效的降低了铁削掉落至工作台上的数量,避免操作人员频繁清理工作台的情况发生。

(2)本发明所述的一种面向铸铁件的打磨加工工艺,本发明中的磁力吸收装置以打磨头自身转动提供驱动力,并在同性磁铁相斥的条件使得吸附磁铁在腔室内间歇运动,并运动到一定程度后,套在吸附磁铁外表面的分离布将与吸附磁铁分离,使得该区域的铁削掉落,有效增加每块吸附磁铁的吸附力与利用率。

(3)本发明所述的一种面向铸铁件的打磨加工工艺,本发明在提供橡胶皮带和分离布运动运动的第一辊轴、第二辊轴等构件的内部开设有若干放置驱动圆柱块的放置槽,当打磨头转速较快时,通过放置在放置槽内部的驱动圆柱块提供动力驱动橡胶皮带和分离布运动实现铁削收集效果,两种不同模式的收集方式实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的流程图;

图2为本发明的整体结构立体图;

图3为本发明未装密封上箱体的整体示意图;

图4为本发明图3中M-M向的局部剖视图;

图5为本发明磁吸组件的立体图;

图6为本发明5中N-N向的剖视图;

图7为本发明图4中A区域的局部放大示意图。

图中:1、加工底座,2、密封上箱体,3、控制单元,4、工作台,5、机械臂,6、铁削收集机构,7、打磨机构,8、工件固定夹具,71、驱动外壳,72、电机固定架,73、打磨电机,74、连接头,75、打磨轴,76、驱动磁铁,77、打磨头,78、连接块,60、吸气腔体,61、收集外壳,62、吸气扇,63、滤网,64、集削罐,66、管道,67、吸气壳,68、磁吸组件,69、方孔,681、第一辊轴,682、第二辊轴,683、第三辊轴,684、第四辊轴,685、橡胶皮带,686、分离布,687、联动槽,688、吸附磁铁,689、联动齿槽,6841、放置槽,6842、分隔板,6843、驱动圆柱块,6891、联动板,6892、驱动齿块,6893、矩形磁铁,6894、配重块,6895、竖直插块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1-图7所示,本发明所述的一种面向铸铁件的打磨加工工艺,其使用了一种面向铸铁件的打磨加工装置,该面向铸铁件的打磨加工装置包括加工底座1、密封上箱体2、控制单元3、工作台4、机械臂5、铁削收集机构6、打磨机构7和工件固定夹具8,采用上述面向铸铁件的打磨加工装置对铸铁毛坯件进行打磨作业时具体方法如下:

S1、毛坯件安装:人工首先手动打开密封上箱体2一侧的观察窗并打开,再手动将毛坯件搬运至工件固定夹具8的上端,并使得毛坯件的毛刺处朝向打磨机构7,随后人工通过工件固定夹具8上自带的定位夹板对毛坯件进行定位,即可完后毛坯件的安装;

S2、数据输入:人工将控制单元3与外接电源接通并启动控制单元3,在控制单元3内输入所需要打磨毛坯件的型号,再按照合格工件的数值将对应的打磨数值输入控制单元3;

S3、毛刺打磨:S2准备完毕后,人工手动关闭密封上箱体2一侧的观察窗,再控制控制单元3启动,通过控制单元3带动打磨机构7进入工作状态,通过打磨机构7对毛坯件的毛刺进行打磨作业;

S4、铁削收集:在打磨机构7作业的同时,人工再通过控制单元3的触发开关控制铁削收集机构6进入工作状态,通过铁削收集机构6对S3中打磨产生的铁削进行定量收集;

S5、取料并清理:S3工作完毕后,人工手动打开密封上箱体2一侧的观察窗,随后解锁工件固定夹具8上定位夹板,取出已打磨加工完毕的铸铁件,再通过毛刷将工作台4残留的铁削刷除,然后再按照S1-S5顺序循环作业即可实现对毛坯件的循环打磨作业;

所述加工底座1的内壁且靠近其上端面的位置安装有工作台4,工作台4上端面通过螺栓对称安装有用于放置毛坯件的工件固定夹具8和用于驱动打磨机构7行走的机械臂5,打磨机构7的一侧连接有铁削收集机构6,加工底座1的顶部放置有密封上箱体2,且密封上箱体2的一侧通过合页对称安装有两个观察窗,加工底座1的一侧外壁安装有控制单元3,且控制单元3与机械臂5电性连接,具体工作时,人工先将需要加工打磨的毛坯件放入到工件固定夹具8的上端固定并加紧,然后通过控制单元3控制打磨机构7和铁削收集机构6依次进入到工作状态,通过打磨机构7和铁削收集机构6实现对毛坯件的毛刺打磨作业和铁削收集作业,待打磨工作结束后,操作人员再打开密封上箱体2一侧的观察窗并将打磨加工完毕的毛坯件拿出即可完成本发明的整个工作流程;

所述工作台4为一块截面为矩形的铁板,且工作台4的内部等间距开设有用于清理残留铁削的圆形通孔,工作台4的正下方设置有平板,平板的四周通过点焊焊接在加工底座1的内壁,部分未收集的铁削回在自身重力的作用下自然掉落至工作台4的上端面,后续人工通过毛刷将部分铁削扫值圆形通孔处即可掉落至平板上,最后对平板上的铁削集中收集即可。

所述打磨机构7包括通过螺栓固定连接在机械臂5驱动轴处的驱动外壳71,驱动外壳71的内部通过电机固定架72安装有打磨电机73,打磨电机73的输出轴的端头处安装有连接头74,且连接头74的一部分区域贯穿于驱动外壳71位于其外侧,连接头74的一端连接有打磨轴75,打磨轴75的端头处安装有打磨头77,打磨轴75靠近连接头74的一端外壁对称嵌入有驱动磁铁76,驱动外壳71位于打磨轴75的一侧外壁通过螺栓安装有连接块78,四个所述连接块78以打磨头77为轴心呈正方形分布,且连接块78的内部中心位置开设有连接孔,具体工作时,当机械臂5接收到控制单元3的工作指令后,一方面,机械臂5接收到控制单元3的命令后,按照指令机械臂5将带动,驱动外壳71运动,运动轨迹为事先调配好的毛坯件所需的打磨轨迹,从而实现对毛坯件的打磨,另一方面,打磨电机73接受指令后进入到工作状态,打磨电机73高速转动,打磨电机73的输出轴带动打磨轴75和驱动磁铁76共转,从而通过打磨轴75带动打磨头77转动,高速转动的打磨头77与毛坯件表面毛刺接触时,即可摩擦的方式将凸起的毛刺磨平,打磨头77的外壁周向电镀有金刚石颗粒,且若干金刚石颗粒的棱角端背向于打磨头77的外壁,这样使得在打磨作业时,金刚石的棱角与毛坯件接触,可有效的加快打磨的效率;

所述铁削收集机构6包括通过固定架安装在驱动外壳71侧壁的收集外壳61,收集外壳61的内部两侧分别开设有第一吸气孔和第二吸气孔,收集外壳61的底部开设有收集孔,且收集孔的下端通过螺纹配合安装有集削罐64,收集外壳61靠近第二吸气孔的一侧外壁通过螺栓安装有吸气扇62,收集外壳61的内壁且位于第二吸气孔和收集孔的之间位置设置有滤网63,收集外壳61靠近第一吸气孔的一侧外壁安装有管道66,管道66的一端绕过驱动外壳71的外壁与连接块78的一侧相连,连接块78的另一侧且位于其相邻另一所述连接块78间隙处安装有吸气壳67,吸气壳67的宽度硬小于打磨头77的直径,从而保证打磨头77的两侧能够正常的工作,且连接块78与吸气壳67之间通过螺栓固定,吸气壳67的内部设置有吸气腔体60,吸气腔体60靠近驱动外壳71内壁侧壁开设有方孔69,且方孔69与连接孔之间相互连通,吸气腔体60的内部设置有磁吸组件68,具体工作时,通过控制单元3上的触发开关控制吸气扇62进入工作状态,吸气扇62高速转动使得吸气腔体60的进风口产生较大的吸力,当打磨头77在进行打磨作业时,打磨产生的铁削在打磨头77作用下朝向进风口飘散,途径进风口的铁削多数被吸气扇62产生的吸力吸进吸气腔体60内,在顺着吸气腔体60进入到两个方孔69内,再沿着方孔69进入到管道66内,最后通过管道66进入到收集外壳61内,部分大颗粒的杂质和铁削被滤网63阻隔,防止铁削和大颗粒杂质直接进入到吸气扇62内,影响吸气扇62的使用寿命,当吸气扇62停止工作后,由于收集外壳61底部内壁具有一定倾角,使得聚集在收集外壳61铁削会在自身重力的作用下流入至集削罐64内,集削罐64采用透明材质构成,如玻璃制品或透明硅胶制品,这样便可通过目视的方式观察集削罐64是否集满,以便于操作人员定期倾倒,该方式可有效的防止在打磨作业过程中,大量的铁削掉落至工作台4;

所述磁吸组件68包括均通过轴承安装在吸气腔体60内壁的第一辊轴681、第二辊轴682、第三辊轴683和第四辊轴684,第二辊轴682的数量为两个,且两个所述第二辊轴682在进风口处呈水平布置,第一辊轴681、第三辊轴683和第四辊轴684自左向右布置在方孔69的孔口处,第一辊轴681和第二辊轴682外壁套接有橡胶皮带685,橡胶皮带685的外壁等间距嵌入有吸附磁铁688,橡胶皮带685、第三辊轴683和第四辊轴684的外壁套接有分离布686,分离布686的上下端面均等间距开设有联动槽687,且套接在橡胶皮带685表面区域分离布686的内置联动槽687套接在吸附磁铁688的外壁,第一辊轴681的外壁居中位置开设有联动齿槽689,具体工作时,一种情况下,当打磨电机73的转速相对较慢时,驱动磁铁76每圈施力给矩形磁铁6893后再次与矩形磁铁6893接触的时间差大于矩形磁铁6893在斥力的作用下达到上升阈值再回复初始位置的时间时,此时第一辊轴681将在联动板6891带动下顺时针转动,联动板6891上升至最高点时,联动板6891上的配重块6894带动联动板6891下滑,下滑的联动板6891一侧的驱动齿块6892再次与联动齿槽689接触,使得第一辊轴681逆时针转动,即联动齿槽689与驱动齿块6892配合后间歇运动,从而使得橡胶皮带685和分离布686为一整提相对第一辊轴681间隙运动,进风口处的橡胶皮带685将运动至方孔69处,从而防止铁削过多集中在进风口处的情况发生;

所述联动齿槽689的一侧设置有联动板6891,联动板6891一侧由光滑面和驱动齿块6892组成,且驱动齿块6892与联动齿槽689为配合结构,联动板6891另一侧嵌入有配重块6894,联动板6891的底部嵌入有矩形磁铁6893,矩形磁铁6893插入在竖直插块6895内,竖直插块6895通过螺栓固定在吸气壳67的内壁,吸气壳67位于竖直插块6895的正下方位置开设有矩形孔,矩形孔的内壁粘连由防尘布,具体工作时,当设置有驱动磁铁76的打磨轴75转动时,对称排布的驱动磁铁76将间隙位移至矩形磁铁6893的正下方,由于驱动磁铁76与矩形磁铁6893为同性磁铁,驱动磁铁76将对矩形磁铁6893施加一定量的推力,使得矩形磁铁6893在该推力的作用下沿着竖直插块6895上滑,从而通过驱动磁铁76带动联动板6891共同向上移动,联动板6891移动过程中,联动板6891一侧的驱动齿块6892将于联动齿槽689相互啮合,使得联动板6891带动橡胶皮带685和分离布686发生运动,当进风口处的铁削没被吸入到集削罐64时,分离产生的扰流和自身吸力的作用下,使得部分铁削在强吸力的作用下聚集在分离布686上,而当分离布686运动到一定距离后,分离布686与橡胶皮带685之间分道移动,随着分离布686与橡胶皮带685之间间距增大,被吸附磁铁688吸附在分离布686上的铁削磁性相对变小,当吸力值小于重力时,被吸附在分离布686表面的毛刺将自动掉落,掉落的铁削再给分离吸走,该方式进一步的提高了收集率。

所述第一辊轴681、第二辊轴682、第三辊轴683和第四辊轴684的内部结构均相同,第四辊轴684的内部开设有放置槽6841,放置槽6841的内壁周向等间距倾斜设置有分隔板6842,两相邻分隔板6842和放置槽6841内壁之间形成驱动室,每个驱动室内均放置有驱动圆柱块6843,具体工作时,当打磨电机73的转速相对较快时,驱动磁铁76每圈施力给矩形磁铁6893后再次与矩形磁铁6893接触的时间差小于矩形磁铁6893在斥力的作用下达到上升阈值再回复初始位置的时间时,说明打磨电机73转一圈遇到矩形磁铁6893的周期越来越短,此时联动齿槽689将与联动板6891的光滑面接触,相对来说联动板6891在此状态下难以长期带动联动齿槽689转动,在此条件下,更优一步的将第一辊轴681、第二辊轴682、第三辊轴683和第四辊轴684的内部开设有放置槽6841,将每个驱动室的内部均放置若干驱动圆柱块6843,当驱动圆柱块6843沿着放置槽6841滑落时,使得放置槽6841收到驱动圆柱块6843竖直向下分力,该力直接作为驱动力带动第一辊轴681、第二辊轴682、第三辊轴683和第四辊轴684发生转动,从而带动分离布686和橡胶皮带685移动,保证吸附有铁削的吸附磁铁688能够将铁削分离;

进一步的,可在吸气壳67的外壁端头处安装摄像模组,通过摄像模组先摄取毛刺的大小,通过摄像模组将毛刺的大小输送给控制单元3,再通过控制单元3将信号传递至打磨电机73,改变打磨电机73的实时电流,通过实时电流的变化改变打磨电机73的转速,跟随式的满足不同毛刺打磨的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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