一種氣動(dòng)振動(dòng)拋光裝置的設(shè)計(jì)

吳俊宏

摘 要：針對(duì)小型齒輪軸頸大批量、高效率的精拋光問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種專用于齒輪軸頸拋光的非標(biāo)設(shè)備。其利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，在普通車床上就可以快速安裝并操作。具有振動(dòng)頻率高，振動(dòng)效果強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單、投資少、維護(hù)成本低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的推廣意義。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)；振動(dòng)；軸頸拋光；

1引言

本文主要介紹一種利用氣動(dòng)振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)齒輪軸頸拋光的設(shè)備，其利用內(nèi)部換向閥使活塞在氣壓的作用下自動(dòng)換向，撞擊前后端蓋來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)，并帶動(dòng)前端的拋光氣缸產(chǎn)生高頻的軸向振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)齒輪軸頸的拋光作業(yè)。

2原理及結(jié)構(gòu)介紹

2.1氣動(dòng)原理

電機(jī)4、空氣壓縮機(jī)5、儲(chǔ)氣罐6屬于氣源設(shè)備，其產(chǎn)生壓縮空氣。氣動(dòng)三聯(lián)件包括空氣過(guò)濾器7、壓力控制閥8、油霧器9。其中空氣過(guò)濾器用于對(duì)壓縮氣源的清潔，過(guò)濾水分，避免水分隨氣體進(jìn)入裝置。壓力控制閥可對(duì)氣源進(jìn)行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)，減少因氣壓的變化造成設(shè)備的損害。通常情況下，此設(shè)備正常工作要求的壓縮空氣額定壓力在0.6～0.8MPa左右。油霧器可對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

1.振動(dòng)體 2.消聲器 3.拋光氣缸 4.電機(jī) 5.空氣壓縮機(jī)

6.儲(chǔ)氣罐 7.空氣過(guò)濾器 8.壓力控制閥 9.油霧器

圖1 振動(dòng)拋光裝置氣動(dòng)原理圖

2.2結(jié)構(gòu)介紹

氣動(dòng)振動(dòng)拋光設(shè)備主要分為振動(dòng)體和拋光氣缸兩部分。

2.2.1振動(dòng)體

振動(dòng)體是整個(gè)設(shè)備的振動(dòng)機(jī)構(gòu)。主要由進(jìn)氣接頭1、啟動(dòng)閥芯2、閥蓋3、啟動(dòng)閥體4、復(fù)位彈簧5、活塞6、筒體7、彈簧軸承套8、密封9、側(cè)板10、安裝座11等組成。

振動(dòng)體的動(dòng)作原理如下：當(dāng)操作按壓氣動(dòng)閥芯2時(shí)，壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入工作腔，推動(dòng)活塞6左側(cè)移動(dòng)，到達(dá)筒體7左端。同時(shí)，氣體經(jīng)活塞6中間的流道槽，進(jìn)入筒體7的左側(cè)工作腔，并最終進(jìn)入活塞6與左側(cè)工作腔之間形成的空間內(nèi)。隨著活塞6移動(dòng)，活塞6與所在工作腔之間所形成空間的體積不斷變小，使該空間內(nèi)的空氣壓力不斷增大，直至該空間內(nèi)的空氣壓力大于氣體推動(dòng)活塞6右側(cè)移動(dòng)的推力，從而使活塞6快速移動(dòng)，撞擊側(cè)板10，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)。此時(shí)，活塞6位于右側(cè)位置。當(dāng)活塞6下行至右側(cè)工作腔時(shí)，該空間內(nèi)的空氣將依次經(jīng)流道槽、過(guò)氣孔進(jìn)入左側(cè)工作腔內(nèi)，并經(jīng)排氣孔排出殼體，使活塞6與左側(cè)工作腔之間所形成空間的空氣壓力降低。隨后，壓縮氣體再經(jīng)流道槽進(jìn)入氣孔進(jìn)入右側(cè)工作腔，再次推動(dòng)活塞塊左側(cè)移動(dòng)，從而使振動(dòng)體實(shí)現(xiàn)周期性振動(dòng)。

1.進(jìn)氣接頭 2.啟動(dòng)閥芯 3.閥蓋 4.啟動(dòng)閥體 5.復(fù)位彈簧

6.活塞 7.筒體 8.彈簧軸承套 9.密封 10.側(cè)板 11.安裝座

2.2.2拋光氣缸

拋光氣缸是設(shè)備實(shí)現(xiàn)拋光作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主要由進(jìn)氣接頭1、啟動(dòng)手柄2、閥桿3、缸底4、活塞桿5、缸體6、燕尾塊7、護(hù)板8、密封9、隔板10、夾頭11、導(dǎo)向桿12、油石13等零部件組成。

拋光氣缸動(dòng)作原理如下：氣缸初始狀態(tài)時(shí)，閥桿3氣槽與氣缸小腔聯(lián)通。壓縮空氣從進(jìn)氣接頭1進(jìn)入后，直接進(jìn)入到氣缸小腔。此時(shí)活塞桿5整體完全縮回。拋光作業(yè)時(shí)，當(dāng)按壓氣動(dòng)手柄2，閥桿3會(huì)向下移動(dòng)。此時(shí)閥桿3氣槽與氣缸大腔聯(lián)通，壓縮空氣直接進(jìn)入氣缸大腔，并使氣壓作用在活塞上，使活塞桿5向前伸出?；钊麠U5在氣體壓縮力的作用下保壓，使前端油石13緊密貼合在齒輪軸頸圓柱面上。同時(shí)，拋光氣缸跟隨振動(dòng)體同步實(shí)現(xiàn)軸向周期性振動(dòng)，從而完成齒輪軸頸的拋光作業(yè)。

1.進(jìn)氣接頭 2.啟動(dòng)手柄 3.閥桿 4.缸底 5.活塞桿 6.缸體 7.燕尾塊

8.護(hù)板 9.密封 10.隔板 11.夾頭 12.導(dǎo)向桿 13.油石

圖3 拋光氣缸結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)，多批次的齒輪經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的氣動(dòng)振動(dòng)拋光裝置進(jìn)行拋光作業(yè)后，由專業(yè)質(zhì)檢設(shè)備檢測(cè)，其軸頸表面粗糙度均≤0.16μm，其值穩(wěn)定，完全符合齒輪的技術(shù)要求。由此，可以證明該裝置滿足齒輪軸頸拋光作業(yè)的工藝要求。