技术领域
[0001] 本发明涉及精密加工技术领域,尤其是涉及一种可实现变截面内孔抛光的磁流变抛光装置。
相关背景技术
[0002] 在精密加工技术领域,内孔抛光是对设备精度起决定作用的关键工艺,尤其是变截面内孔的抛光,常常受到拐角处无法抛修导致杂质层残留等影响。变截面内孔指的是其截面随着长度的变化而变化,如锥形孔或曲线形状的孔道。消声器作为降噪减震的装置,广泛应用于军事武器、汽车引擎、工业设备等领域,其内部结构通常包含复杂的变截面内孔,这些孔道的抛光与精度直接影响着消声器的噪声吸收效率和性能稳定性。传统的机械抛光方法在处理这类变截面内孔时面临诸多困难和限制,由于工具往往难以有效进入并完全覆盖内孔表面,导致抛光效果不均匀、抛光质量不稳定、表面精度不合格,且调整和控制抛光工具的位置和角度也给抛光操作带来了额外的人工压力。
[0003] 磁流变抛光技术因其独特的工作原理而展现出明显的优势,特别适用于变截面内孔的抛光。该技术以磁流变液为磨料载体,能在磁场的作用通过改变粘度实现流体与固体的转换,从而使抛光液与形状复杂的内孔壁高度吻合,实现对变截面内孔表面的全面覆盖和精确抛光。
[0004] 传统的磁流变抛光轮通常采用圆环形设计,内部填充磁流变液实现固液循环,这种设计使得抛光轮可以自由旋转且保持稳定的磨料供给。但圆环形设计的抛光轮在变截面内孔中运动时,可能无法完全覆盖和均匀抛光内孔的所有表面,特别是对于复杂形状或深度较大的内孔。且由于抛光轮本身的形状和结构限制,可能无法实现对内孔非常精细和局部的抛光控制,影响最终的表面质量和精度要求。根据工件的内孔尺寸更换抛光轮内径尺寸也降低了抛光的效率。
[0005] 因此,如何避开抛光轮的劣势设计一种磁流变抛光装置,以提升变截面工件抛光的表面加工质量和加工效率,是本领域技术人员急需解决的技术问题。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构、控制方法、算法等特征,均视为现有技术中公开的常见技术特征。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例提供一种可实现变截面内孔抛光的磁流变抛光装置,磁流变液通过固液转变实现循环,经过变截面工件14的内孔时进行抛光,如图1所示,所述磁流变抛光装置包括:蠕动泵1、核心抛光单元2、冷却箱3、储液罐4、液体传输管道5、固定在地基上的底座6;磁流变液经过液体传输管道5实现抛光装置的运转与循环;
[0035] 如图2、3、5所示,所述核心抛光单元2包括:电磁线圈7、磁轭兼具夹具8、移动支架9、固定滑轨10、固定块11、传动杆12、固定底座13;所述磁轭兼具夹具8、移动支架9、固定块
11通过传动杆12连接,传动杆12与固定滑轨10连接,固定滑轨10固定于固定底座13上。
[0036] 在具体实施方式中,所述蠕动泵1启动后能够输送液态磁流变液,磁流变液在液体传输管道5中形成循环,当液体到达核心抛光单元2时受到磁性环境影响转变为类固体,在核心抛光单元2中进行变截面工件14的抛光处理,抛光完毕后磁流变液重新转变为液体,随液体传输管道5进入冷却箱3进行冷却,随后进入储液罐4等待下次工作。
[0037] 在具体实施方式中,通过调节电磁线圈7的线圈数量与通电大小能够改变磁场大小,从而改变磁流变液的状态。根据工件变截面深度与复杂程度要求实现灵活转变。
[0038] 在具体实施方式中,所述核心抛光单元2中磁场由电磁线圈7通电产生,然后通过磁轭兼具夹具8传递至核心抛光单元2底部漏隙结构。
[0039] 在具体实施方式中,所述磁轭兼具夹具8材料为高磁导率的电工纯铁DT43。
[0040] 在具体实施方式中,所述磁轭兼具夹具8能够调节磁场充满夹具与工件所在位置,使得工作时磁流变液能够在磁场中顺利转变为类固体,通过调节磁场大小能够调控磁流变液深入变截面的倾斜或弯曲通道,适应不同变截面内孔的复杂需求,提升磁流变液覆盖均匀度。装置工作时以图5中A‑A截面为的磁场强度模拟参考图6,磁轭顺利引导磁场充满工件和夹具所在范围,可以实现磁流变液的转变与正常工作。
[0041] 在具体实施方式中,所述磁轭兼具夹具8用于调节磁场布满工件工作范围,且能够夹紧变截面工件14;磁轭除了传递磁场,还能够作为夹具夹紧工件,如图2所示。
[0042] 在具体实施方式中,所述固定滑轨10与移动支架9形状相配合,使得移动支架9只能够进行轴向运动,传动杆12与固定底座13固定连接,移动支架9与固定块11经传动杆12通过螺纹连接,通过调节固定块11带动移动支架9的移动,从而带动两边与移动支架9分别连接的磁轭兼具夹具8,实现对工件的固定和松弛。
[0043] 如图4所示,所述磁流变液通过两端的液体传输管道5进入工件内孔,参考图3与图5,变截面工件14为本实施例演示的消声器模型,其特点参考图4,该模型第一截面15较小,第三截面17较大,传统抛光刀具进入困难,而第二截面16作为两截面的过渡阶段是传统机械抛光难以控制部分,常常面临抛光精度不足、抛光质量不稳定等问题。
[0044] 对本实施例的工件在抛光过程中的应力分布模拟参考图7与图8,变截面工件14中,最大应力位置为第二截面16,最小应力部分为第一截面15,最大应力与最小应力比为1.8,参考图8整体应力轨迹较为平滑无突变,可证实在工作环境中不同截面受力也较为均衡,抛光均匀度与精细度高,可实现变截面的顺利抛光。
[0045] 在具体实施方式中,所述变截面工件14为消声器。
[0046] 本实施例中未详尽说明的构件均为可以在公开渠道购买的现有的构件。
[0047] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。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,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,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之内。