一種長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工過程中的降噪裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及珩磨加工領域，特別涉及一種長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工過程中的降噪裝置及方法。
【背景技術】
[0002]珩磨加工為傳統的內孔精加工技術。所謂珩磨，是指帶有珩磨條的珩磨頭一邊旋轉一邊做往復運動，并使珩磨條以一定壓力壓向工件被珩磨表面，從而對工件的尺寸、形狀、表面粗糙度進行修正的一種加工方法，是一種能夠快速、可靠地去除一定余量，提高表面粗糙度等級的半精加工和精加工的工藝方法。隨著許多高科技產品的日益發展，機械加工材料種類日益增多，加工難度增大，與之相應的加工技術被賦予越來越高的要求，尤其是在精加工系統領域的珩磨加工，不僅要求在大批量生產中能夠盡可能地延長刀具的使用壽命，同時，除了幾何精度的要求外，還要求工件加工表面的邊緣層具有較高的耐用度。珩磨工藝的發展受著多種因素的影響，如:珩磨前的預加工、零件材料的特性、零件工藝性能要求、加工公差以及零件尺寸多樣化的發展趨勢等，這些要求推動了珩磨技術近幾年來的快速發展。由于珩磨具有較好的適應能力，成為當前最具發展潛能的孔件加工手段之一。目前珩磨內孔特別是采用珩磨加工液壓缸缸筒內孔已經得到廣泛應用。在專利CN 102528635 A中公開了一種設有智能控制系統的臥式珩磨機，克服現有的珩磨床缺乏智能控制系統及壓力和尺寸檢測所存在的缺陷，提供包括自動進給裝置和準在線檢測裝置的智能控制系統的珩磨床，包括主軸傳動機構、珩磨頭進給機構、珩磨頭往復運動傳動機構和智能控制系統，智能控制系統含珩磨頭進給傳動機構的自動進給控制裝置和準在線檢測裝置。但在液壓缸缸筒內孔珩磨加工過程特別是長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工，伴有很大的噪聲產生，甚至是尖銳的嘯叫，造成嚴重的噪聲污染，擾民，還會嚴重影響加工人員的身體、心理健康。另外傳統的工件輔助支撐裝置大多只是為了單純地提高工件加工時的剛度，有目的的用于減振降噪的也未見于公開報導。因此發明一種實現珩磨加工過程中減振降噪的裝置對珩磨在長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工過程的推廣應用具有重要意義。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了消除現有的長行程大口徑液壓缸缸筒內孔珩磨加工過程中產生的尖銳的嘯叫噪聲，提供一種長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工過程中的降噪裝置及方法，適用于不同行程、缸徑的液壓缸缸筒珩磨加工，實現珩磨加工過程中的減振降噪。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005]本發明的一種長行程大口徑液壓缸缸筒珩磨加工過程中的降噪裝置及方法，該裝置由智能控制系統和環形支撐裝置(6)組成。
[0006]所述的智能控制系統包括拾音器(12)、計算機單元、人機交互單元(10)和氣動控制單元。計算機單元包括音頻識別算法模塊、支撐位置計算模塊。
[0007]所述的智能控制系統通過拾音器(12)采集珩磨加工過程中產生的音頻信號，同時記錄下單個工作行程所需的時間。安裝在珩磨床操作臺一側的兩個限位開關(1)，其中一個限位開關(I)信號與啟動按鈕按下信號一起作為加工單個行程計時的起始時間點，另一個作為結束時間點。智能控制系統通過音頻識別算法模塊識別出噪聲尖峰出現的時刻；通過支撐位置計算模塊計算出用于減振降噪的支撐裝置的位置。在人機交互單元(10)顯示出噪聲幅值-位移圖，并以數值方式給出添加支撐點的位置。操作者可根據待加工工件(7)即液壓缸缸筒的長度在人機交互單元(10)中設置需要添加支撐點的數目。
[0008]所述的拾音器底座(13)上安裝有永磁塊，可吸附在珩磨床床身(9)、工件(7)或夾具(8)上，并采集珩磨加工過程中產生的音頻信號。
[0009]所述的音頻識別算法模塊提取出啟動按鈕按下后拾音器(12)采集到的珩磨加工過程中產生的音頻信號，并轉換成音頻信號的幅值-時間圖譜，找出噪聲幅值尖峰出現的時刻，并按幅值大小從大到小排列，獲取尖峰的數目取決于人機交互單元(10)設置的支撐點數目。
[0010]所述的支撐位置計算模塊根據待加工的液壓缸缸筒長度、珩磨單個工作行程所需的時間，得出行程-時間關系，然后再根據音頻識別算法模塊給出的幅值-時間關系及噪聲幅值出現的時刻，確定出用于減振降噪的支撐裝置的位置。
[0011]所述的環形支撐裝置(6)，包括支撐底座(14)、可開合的夾緊頭(21)和三個對心氣缸(15)，環形支撐裝置(6)可沿珩磨床導軌(11)移動。支撐底座(14)和夾緊頭(21) —端用銷軸(18)方式聯接，另一端采用螺紋聯接，工件(7)裝夾前夾緊頭(21)打開，待工件(7 )裝夾好，夾緊頭(21)閉合，用緊固螺栓(22 )與支撐底座(14)聯接。三個對心氣缸(15 )的軸線相互呈120°均布在環形支撐裝置(6)上，其中兩個氣缸布置在支撐底座(14)兩側，另一個氣缸布置在夾緊頭(21)的正上方。氣缸殼體前端通過沉孔內六角螺釘固定在矩形法蘭盤(16)上，矩形法蘭盤(16)通過螺栓和夾緊頭(21)頂端、支撐底座(14)兩側的螺紋孔聯接固定，氣缸活塞桿桿端外螺紋固定V型橡膠墊基座(19)，桿端螺母(17)雙螺紋鎖緊防松，V型橡膠墊(20)通過沉孔內六角螺釘固定在V型橡膠墊基座(19)。矩形法蘭盤(16)中心開孔方便氣缸活塞桿伸出和收縮，V型橡膠墊(20 )可通過夾緊頭(21)頂端和支撐底座
(14)兩側所開孔伸出和收縮。三個對心氣缸(15)和V型橡膠墊(20)提供對工件(7)即液壓缸缸筒的輔助支撐。氣動控制單元控制三個對心氣缸(15)動作，實現對工件(7)的夾緊，所需控制壓力由氣源供給。珩磨加工時，通過移動或添加環形支撐裝置(6)到智能控制系統給出的位置點，實現珩磨加工過程中的減振降噪。
【附圖說明】
[0012]圖1為夾緊頭閉合時珩磨床結構圖主視圖。
[0013]圖2為夾緊頭閉合時珩磨床結構圖俯視圖。
[0014]圖3為夾緊頭閉合時珩磨床結構圖右視圖。
[0015]圖4為夾緊頭閉合的環形支撐裝置主視圖。
[0016]圖5為夾緊頭閉合的環形支撐裝置剖視圖。
[0017]圖6為夾緊頭打開的環形支撐裝置剖視圖。
[0018]圖7為實施例加工過程中的軸側視圖。
[0019]圖8為智能控制系統的邏輯框圖。
[0020]圖9為智能控制系統的結構框圖。
[0021]圖中各標號表示:1.限位開關2.限位開關觸發塊3.珩磨桿基座4.控制柜 5.珩磨桿6.環形支撐裝置7.工件8.夾具9.珩磨床床身10.人機交互單元 11.珩磨床導軌12.拾音器13.拾音器基座14.支撐底座15.對心氣缸
16.矩形法蘭盤17.桿端螺