型腔表面處理換能加工裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種工件型腔或復(fù)雜工件表面研磨、拋光和去除毛刺加工技術(shù)領(lǐng)域的型腔表面處理換能加工裝置，包括供能系統(tǒng)，通道結(jié)構(gòu)、換能裝置、輔助裝置及工件運動平臺，所述通道結(jié)構(gòu)的內(nèi)端與供能系統(tǒng)相連接，其外端為兩個自由端，并分別與換能裝置和輔助裝置相連接，所述工件運動平臺設(shè)置在換能裝置和輔助裝置之間；所述換能裝置包括相互作用的連接部和工作部，其中，連接部用于傳遞功能系統(tǒng)產(chǎn)生的能量，并作用于工作部；工作部用于對被加工工件進行腔面處理。本實用新型專利技術(shù)實現(xiàn)了既可以加工規(guī)則形面又可以加工非規(guī)則形面的工件面型加工裝置。根據(jù)加工性能需要，可以方便采用多種換能裝置，實現(xiàn)工件形面或型腔面的表面處理加工。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

型腔表面處理換能加工裝置
本技術(shù)涉及工件型腔或復(fù)雜工件表面研磨、拋光和去除毛刺加工
， 具體是一種型腔表面處理換能加工裝置。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的拋光和研磨方式是將壓頭和工件之間加入研磨或拋光介質(zhì)，并且通過實現(xiàn)壓頭帶動工件相對研磨盤之間的擠壓和相對平動，而達到使工件表面進一步光整的目的。 如2006年5月10日授權(quán)的專利(ZL :200520055339)涉及一種研磨裝置，包括支架、減速機、 研磨板和工件，減速機和研磨板固設(shè)于支架上，所述研磨板上還設(shè)置有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與導(dǎo)向輪套裝連接，導(dǎo)向板內(nèi)設(shè)有放置工件的圈，工件置于導(dǎo)向板圈之內(nèi)及研磨板之上。在這種加工過程中由于壓頭帶動工件和研磨盤之間只能產(chǎn)生沿接觸面切向的平動，因此，這種方式往往只能對平面工件表面實現(xiàn)光整加工，而對于腔體表面或具有凸出或凹入的弧面形狀或異形工件時，這種加工方式將不適用，型腔表面往往無法探及或所加工出的工件表面光整度不均勻，或加工效率較低，并且研磨頭或研磨盤還需要經(jīng)常光整修理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種型腔表面處理換能加工>J-U ρ α裝直。本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種型腔表面處理換能加工裝置，包括供能系統(tǒng)，通道結(jié)構(gòu)、換能裝置、輔助裝置及工件運動平臺，所述通道結(jié)構(gòu)的內(nèi)端與供能系統(tǒng)相連接，其外端為兩個自由端，并分別與換能裝置和輔助裝置相連接，所述工件運動平臺設(shè)置在換能裝置和輔助裝置之間；所述換能裝置包括相互作用的連接部和工作部，其中，-連接部，傳遞功能系統(tǒng)產(chǎn)生的能量，并作用于工作部；-工作部，對被加工工件進行腔面處理。所述供能系統(tǒng)為液壓泵體系統(tǒng)，所述通道結(jié)構(gòu)為液體流通管道，所述換能裝置為開關(guān)閥體，其連接部為噴嘴，所述輔助裝置為液體回流回收裝置，其中-供能系統(tǒng)，通過通道結(jié)構(gòu)向換能裝置提供壓力液體；-換能裝置，通過噴嘴噴射液體，并形成壓力液體工作部；-輔助裝置，回收換能裝置噴出的液體。所述噴嘴為陣列型噴嘴；所述噴嘴與待加工部位之間設(shè)有可調(diào)節(jié)距離。所述供能系統(tǒng)為高壓電源系統(tǒng)，所述通道結(jié)構(gòu)為電路結(jié)構(gòu)，所述換能裝置為電路開關(guān)，其連接部為正電極，所述輔助裝置為負電極板，其中-供能系統(tǒng)，通過通道結(jié)構(gòu)向換能裝置提供高電壓；-輔助裝置，通過負電極板與被加工工件導(dǎo)通；-換能裝置，通過正電極與被加工工件之間產(chǎn)生高壓電場，并形成電離子或極化氣 體工作部。所述電極為陣列型電極。所述換能裝置為磁流變液體換能裝置，還包括設(shè)置在與其相連接的通道結(jié)構(gòu)外端 的上電磁線圈，嵌入安裝在該通道結(jié)構(gòu)外端中心處的驅(qū)動機構(gòu)，所述連接部與該驅(qū)動機構(gòu) 固連，所述工作部為軟性可變形工作部，并與連接部相接觸，其中，所述輔助裝置為下電磁 線圈，所述下電磁線圈設(shè)置在被加工工件下方或工件運動平臺下方；所述通道結(jié)構(gòu)為由鐵 磁材料構(gòu)成的軛鐵磁通路。所述驅(qū)動機構(gòu)為電機；所述連接部為轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤固連在電機的輸出轉(zhuǎn)軸上。所述驅(qū)動機構(gòu)為磁致伸縮驅(qū)動器、壓電驅(qū)動器或電磁驅(qū)動器；所述連接部為變幅 結(jié)構(gòu)體，所述變幅結(jié)構(gòu)體與驅(qū)動器固連，并根據(jù)驅(qū)動器的伸縮往復(fù)運動產(chǎn)生振幅。所述工作部為若干個，并通過換能裝置和輔助裝置產(chǎn)生的加工磁場以及對工件施 加的交變力實現(xiàn)工件加工。所述工作部為磁流變液體、孔隙網(wǎng)格狀柔性體、由外套密封包裹的磁流變液囊體 或由波紋管包裹的磁流變液變形體；所述磁流變材料顆粒為鐵磁材料顆粒、永磁材料顆粒、 磁流變液及磨料混合液體中的一種或幾種。所述工件運動平臺與換能裝置之間設(shè)有增益介質(zhì)；所述增益介質(zhì)為研磨顆粒或拋 光材料。所述型腔表面處理換能加工裝置，還包括若干個加強電磁線圈，所述加強電磁線 圈設(shè)置在被加工工件周圍。所述被加工工件與工件運動平臺之間還設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機或振動驅(qū)動裝置，所述旋轉(zhuǎn) 電機或振動驅(qū)動裝置的一端與工件運動平臺相連，其另一端與被加工工件相連。所述上電磁線圈和/或下電磁線圈為微陣列結(jié)構(gòu)電磁線圈。工作時，將工件固連在工件運動平臺上，工件運動平臺設(shè)置在換能裝置和輔助裝置之間， 工件加工面與換能裝置的工作部相鄰放置，同時在工件和工作部之間加有增益介質(zhì)。工件 運動平臺上的工件在Z軸方向的位置，此時，對供能系統(tǒng)施加能量，供能系統(tǒng)的能量通過通 道結(jié)構(gòu)傳遞到換能裝置上，并將能量通過連接部而作用在工作部上。工作部具有接收能量 后產(chǎn)生變形或往復(fù)變形或位移(振動)或力或熱量的變化，該變化通過力或能量的方式作用 于增益介質(zhì)和工件腔形面或直接作用于工件腔形面上。由于工作部接收能量后可以產(chǎn)生變 形并且始終與工件腔形面保持接觸且相對擠壓運動，因而能產(chǎn)生施加在沿工件加工表面的 法向和切向合力，作用于工件腔形面。當該合力足夠大時，工件表面材料將可能因接觸摩 擦力，增益介質(zhì)的振動、沖擊力或熱蝕等原因而被去除。由于，本技術(shù)的換能裝置的工 作部與被加工工件的相對接觸面可以是一種可變形的“軟性”接觸面，工作部的外面形具有 自適應(yīng)性，可以與被加工工件面型完全吻合，產(chǎn)生貼合工件加工表面的擠壓相對運動，而產(chǎn) 生對工件加工面的刮擦、磨削效果。所以，本技術(shù)基于以上機理和重復(fù)動作過程，可實 現(xiàn)對工件復(fù)雜型面的表面材料精密高效微量去除加工，進而實現(xiàn)工件被加工型面的光整處 理。至此，本技術(shù)所提出的一種型腔表面處理換能加工裝置可以實現(xiàn)對工件形面的表 面處理。本技術(shù)通過在工作部和工件表面之間添加一個換能裝置，通過多自由度平臺 驅(qū)動并激勵和控制換能裝置，可以使換能裝置工作部探及和作用于工件形面，同時對于接 觸面形、壓力、相對運動的剪切力，接觸摩擦力，以及工件和換能裝置工作部之間可能存在 的研磨介質(zhì)(磨粒)作用于工件表面的角度和頻度都可以進行優(yōu)化和實時控制。這樣，可以 實現(xiàn)腔形面，異形面等的高效加工。另外，如果對被加工形面質(zhì)量或粗燥度進行實時檢測傳 感，那么對面加工的質(zhì)量還可以通過對換能裝置的閉環(huán)控制而實現(xiàn)達到工件表面質(zhì)量的自 適應(yīng)加工。該裝置適于加工各種復(fù)雜型面處理，工件面型保持好，加工效率高。本技術(shù)實現(xiàn)了既可以加工規(guī)則形面又可以加工非規(guī)則形面的工件面型加工 裝置。根據(jù)加工性能需要，可以方便采用多種換能裝置，實現(xiàn)工件形面或型腔面的表面處理 加工。附圖說明圖1為本技術(shù)基本組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 (a)、(b)、(c)實施例3結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 (a)、(b)、(C)、(d)、(e)、(f)為實施例3工作部的構(gòu)形及勵磁變形示意圖；圖4為實施例4驅(qū)動器結(jié)構(gòu)換能裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實施例5變幅結(jié)構(gòu)體換能裝置結(jié)構(gòu)意圖；圖6為實施例6結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實施例1陣列型噴嘴結(jié)構(gòu)形式示意圖；圖8為實施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為實施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I為功能系統(tǒng)，2為通道結(jié)構(gòu)，3為增益介質(zhì)，4為換能裝置，5為工作部，6為工件運動平臺，7為輔助裝置，8為上電磁線圈，9為電機，10為下電磁線圈，11為加強電磁線 圈，12為驅(qū)動器,13為變幅結(jié)構(gòu)體,14為液壓泵體系統(tǒng),15為液體流通管道,16為開關(guān)閥體, 17為噴嘴，18為液體回流回收裝置，19為高壓電源系統(tǒng),20為電路結(jié)構(gòu),21為電路開關(guān),22 為正電極，23為負電極板。具體實施方式下面對本技術(shù)的實施例作詳細說明本實施例在以本技術(shù)技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種型腔表面處理換能加工裝置，其特征在于，包括供能系統(tǒng)，通道結(jié)構(gòu)、換能裝置、輔助裝置及工件運動平臺，所述通道結(jié)構(gòu)的內(nèi)端與供能系統(tǒng)相連接，其外端為兩個自由端，并分別與換能裝置和輔助裝置相連接，所述工件運動平臺設(shè)置在換能裝置和輔助裝置之間；所述換能裝置包括相互作用的連接部和工作部，其中，?連接部，傳遞功能系統(tǒng)產(chǎn)生的能量，并作用于工作部；?工作部，對被加工工件進行腔面處理。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊斌堂，孟光，
申請(專利權(quán))人：上海交通大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：