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申请/专利权人：天津大学

摘要：一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置及珩磨方法，属于复合材料加工技术领域。本发明是为了解决现有的加工装置及加工方法无法满足超大长径比的复合材料包壳内孔高精度、低损伤的加工要求的问题。本发明包括数控平台、高频往复运动发生器、阶梯尺度磨具组和工件装夹平台；所述的高频往复运动发生器与工件装夹平台同轴安装在数控平台上并可相对运动，所述的阶梯尺度磨具组安装在高频往复运动发生器上并可实现轴向的高频往复运动；复合材料包壳安装在工件装夹平台上并可以自身的中轴线为轴转动，所述的阶梯尺度磨具组对复合材料包壳的内孔进行扩孔加工。本发明主要用于超大长径比复合材料包壳内孔的加工。

主权项：1.一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置，其特征在于：它包括数控平台1、高频往复运动发生器A、阶梯尺度磨具组4和工件装夹平台7；所述的高频往复运动发生器A与工件装夹平台7同轴安装在数控平台1上并可相对运动，所述的阶梯尺度磨具组4安装在高频往复运动发生器A上并可实现轴向的高频往复运动；复合材料包壳10安装在工件装夹平台7上并可以自身的中轴线为轴转动，所述的阶梯尺度磨具组4对复合材料包壳10的内孔进行扩孔加工；所述数控平台1的上端设置有滑轨1-1，高频往复运动发生器A安装在滑轨1-1的端部，所述的工件装夹平台7安装在数控平台1的滑轨1-1上，所述数控平台1的一侧设置有驱动组件1-2，所述的驱动组件1-2用于驱动工件装夹平台7的轴向进给；所述的高频往复运动发生器A包括超声发生器2、超声换能器3、超声传导线5和张紧机构8；所述的超声发生器2与张紧机构8分别安装在数控平台1上滑轨1-1的两端，并处于工件装夹平台7的两侧；所述的超声换能器3安装在超声发生器2的超生发生端，所述超声传导线5的一端安装在超声换能器3的驱动端，超声传导线5的另一端穿过安装在工件装夹平台7的复合材料包壳10的内孔，并安装在张紧机构8的张紧端，实现超声传导线5的张紧；所述的阶梯尺度磨具组4套装在超声传导线5上；所述的阶梯尺度磨具组4包括粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组；所述的粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组由复合材料包壳10至超声换能器3的方向依次串联固定安装在超声传导线5上，形成超大长径比的加工磨具；每个加工磨头的安装位置为超声传导线5轴向振动的波腹位置；所述的粗加工磨头组包括依次串联的一个粗加工磨头Ⅰ4-1和若干个粗加工磨头Ⅱ4-2；所述的半精加工磨头组包括依次串联的一个半精加工磨头Ⅰ4-3和若干个半精加工磨头Ⅱ4-4；所述的精加工磨头组包括依次串联的一个精加工磨头Ⅰ4-5和若干个精加工磨头Ⅱ4-6；相邻的两个加工磨头之间留有一定的距离作为排屑槽；所述的粗加工磨头Ⅰ4-1、半精加工磨头Ⅰ4-3和精加工磨头Ⅰ4-5均为圆台形磨头，且尺寸依次增大；所述的粗加工磨头Ⅰ4-1、半精加工磨头Ⅰ4-3和精加工磨头Ⅰ4-5截面较小的一端朝向复合材料包壳10的方向设置，其中粗加工磨头Ⅰ4-1截面较小的一端外径小于复合材料包壳10的初始内径；所述的粗加工磨头Ⅱ4-2、半精加工磨头Ⅱ4-4和精加工磨头Ⅱ4-6均为圆柱形磨头；其中，粗加工磨头Ⅱ4-2的外径等于粗加工磨头Ⅰ4-1截面最大位置处的外径尺寸，半精加工磨头Ⅱ4-4的外径等于半精加工磨头Ⅰ4-3截面最大位置处的外径尺寸，精加工磨头Ⅱ4-6的外径等于精加工磨头Ⅰ4-5截面最大位置处的外径尺寸。

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