带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103612212103612212A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310635512.0(22)申请日2013.12.03(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区(72)发明人张利丁少杰金明生袁巧玲(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人吴秉中(51)Int.Cl.B24C5/00(2006.01)B24C5/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置(57)摘要本发明涉及磨粒流抛光加工领域，特别是一种钛合金人工关节的磨粒流抛光加工装置。包含箱体、罩体和叶片轮；箱体中心设有旋转装置，旋转装置上安装工件，罩体套装在箱体上方，罩体和箱体内腔间形成密封的抛光室，箱体两侧分别设有磨粒流入射口和磨粒流出射口，磨粒流入射口和磨粒流出射口与抛光室相通，叶片轮安装在抛光室内且位于工件的上方，叶片轮可绕转轴旋转。本发明中，抛光室内形成磨粒流流道，箱体内旋转装置可带动工件旋转，抛光室上方设有叶片轮，叶片轮可在电机的带动下旋转且旋转方向与工件旋转方向相反，使得抛光室内的研磨液产生相对的无序运动来实现表面的微力微量切削，达到镜面级表面粗糙度，抛光效果好、精度高。CN103612212ACN10362ACN103612212A权利要求书1/1页1.带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置，其特征在于：包含箱体、罩体和叶片轮；所述箱体中心设有旋转装置，所述旋转装置上安装工件，所述罩体套装在箱体上方，所述罩体和箱体内腔间形成密封的抛光室，所述箱体两侧分别设有磨粒流入射口和磨粒流出射口，所述磨粒流入射口和磨粒流出射口与抛光室相通；所述叶片轮安装在抛光室内且位于工件的上方，所述叶片轮可绕转轴旋转。2.如权利要求1所述的带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置，其特征在于：所述罩体为半球罩体，所述叶片轮的转轴穿过球罩体后连接电机。3.如权利要求1所述的带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置，其特征在于：所述旋转装置可带动工件旋转，所述工件旋转方向与叶片轮旋转方向相反。4.如权利要求1所述的带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置，其特征在于：所述旋转装置包括转台、连接轴、电机，所述转台安装在箱体内，所述电机安装在箱体外，所述电机通过连接轴连接转台，所述转台上安装工件。2CN103612212A说明书1/2页带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置技术领域[0001]本发明涉及磨粒流抛光加工领域，特别是一种钛合金人工关节的磨粒流抛光加工装置。背景技术[0002]人工关节作为一种具有关节功能的植入器件已在医学上得到广泛利用，早期人工关节的金属部件是采用不锈钢制成的，随着技术的进步，钴合金材料因其具有较好耐腐蚀性、耐磨性和机械性能得到应用，近年来又发展了钛及钛合金材料，含钛材料不但耐腐蚀、强度好，而且比重小，更易与人自体的骨长在一起，具有很好的生物相容性，是理想的人工关节材料。[0003]人工关节表面的光整程度对其功能和使用寿命有着至关重要的影响，因此，经过成型后的钛合金人工关节假体并不能直接适用于人体内部，还需要经过一系列的打磨和抛光等后续工艺处理，最终获得高精度和高光洁度的表面，形成与人体骨头配合良好的人工关节。[0004]钛合金的导热性和切削性能差，现有表面精密加工技术中，大部分方法难以适用。由于磨粒流可形成良好仿形接触，因此在曲面和异型面加工中体现出优势，如磨液射流磨削抛光钛合金就是利用粒子冲击材料表面,在材料表面发生能量再分配，在粒子的冲击下初始在材料表面产生弹性或塑性变形，进而在材料不平表面的波峰处产生高压应力，使微观不平处材料产生剪切位移、塑性流动和材料流失，从而使材料表面不平度逐渐降低，最终达到磨削抛光试件的目的。但是人工关节表面为不同曲率的复杂曲面，磨粒流流经人工关节表面拐点和奇点的突变点处时容易受阻，使得抛光不均匀，难以达到理想的抛光效果，另一方面，磨粒流入口处压力高、速度快，抛光强度高，而靠近出口的地方，速度和压力均减小，使得抛光不均匀，且磨粒流单一方向加工，会使得工件产生条纹，极大的影响了抛光质量和精度。发明内容[0005]针对钛合金人工关节复杂曲面光整加工的难题，本发明提供一种抛光性能好、精度高的带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带有叶片轮的磨粒流抛光加工装置，包含箱体、罩体和叶片轮；所述箱体中心设有旋转装置，所述旋转装置上安装工件，所述罩体套装在箱体上方，所述罩体和箱体内腔间形成密封的抛光室，所述箱体两侧分别设有磨粒流入射口和磨粒流出射口，所述磨粒流入射口和磨粒流出射口