[發明專利]大曲面磁力研磨拋光裝置

無效

• 申請號: 201210081065.4
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102672549A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 焦安源;陳燕;黃慧;劉昭前;白寧山;張耀明;李嚴俊
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及研磨拋光裝置，尤其是一種大曲面磁力研磨拋光裝置。

背景技術

現有磁力研磨技術是將磁性研磨粒子和研磨液加入到磁極與工件之間，在磁場中，磁性研磨粒子被磁化，由于磁力的作用，磁性研磨粒子像刷子一樣壓附在工件表面。隨著磁極與工件之間的相對運動，磁性研磨粒子對工件摩擦、擠壓，滿足拋光、去毛刺要求。研磨時，磁性研磨粒子與工件接觸端發生攪拌翻滾，由此引起磨料粒徑會減小、鋒利度降低，甚至有部分工件表面脫落的殘留物也混合到研磨粒子中，使磨料與工件的相對運動變弱、磨料數目逐步減少、切削刃鋒利度下降。單獨依靠磨料的翻轉自銳的自適應性，對于大面積加工已經不能滿足要求，這就要求磁性研磨粒子應能夠持續更新。傳統作法是將研磨液與磁性磨料的混合物在加工過程中由磁極外部補充，這種作法的弊端是，在高速轉動磁極的離心力作用下，大部分混合物被甩出，最終僅有少量研磨液和磁性磨料被更新，這樣會直接影響到研磨拋光質量和材料去除效率。對于曲面而言如何保證磁極與工件之間的間隙，以及磁極軸線與曲面法向的重合，對研磨拋光均勻性和材料的去除效率影響也都非常大，這就使得很難對曲面進行均勻、高效的磁力研磨拋光，尤其是大面積、復雜曲面則更是難以實現。

查閱相關文獻，中國專利公布的“磁力研磨裝置”，公開(公告)號CN?101293335A，磁力研磨裝置通過通用刀柄直接安裝機床上，隨著工作主軸高速旋轉，研磨頭被永久性磁石磁化后可吸附混合磁性磨料，形成磁力刷，對工件進行加工，在加工過程中，當磨料損耗或者研磨液流失時，可在不中斷加工程序的條件下，通過外界的壓力泵經由裝置中間的管孔向加工區域中的磁力刷繼續提供所需的磨料和研磨液。由此節省更換時間，達到提高加工質量和加工效率的目的。但是該裝置需要通過刀柄安裝于機床，靠機床主軸才能驅動磁極的旋轉，自身并沒有動力源，導致其通用性受到一定局限。另外因該磁力研磨裝置安裝在機床主軸后，導致其外界輸送磨料和研磨液的管路與之連接難度較大。中國專利公布的“一種電解與磁力研磨復合加工機床的主軸系統”，公開(公告)號CN?102069242A，該主軸系統包括動力及傳動部分、自吸式結構部分、電磁回路系統部分和高頻振動部分等。能夠實現電解加工、磁力研磨加工和電解磁力研磨復合加工功能。但該裝置結構復雜，體積相對較大，主要應用于電解與磁力研磨復合加工機床，并不適合直接與機器人和數控機床配合使用。

發明內容

本發明提供了一種大曲面磁力研磨拋光裝置，該裝置利用數控機床或多自由度機器人牽引方式，保證磁極與工件之間的間隙，且可以將磁極軸線與曲面法向的重合度限制在一定角度內，磁極在電機驅動下高速旋轉的同時，輔以磨料強制更新。在保證加工效率和加工質量的前提下，通過調整磁石規格、磁極形狀、加工間隙、主軸轉速、磨料類比和配比等，可對曲面實施連續研磨拋光，最終獲得均勻的表面質量。

本發明提供的大曲面磁力研磨拋光裝置由下列部件構成：主架(7)，前端支撐側板(16)依靠側板固定螺栓(15)與主架(7)固定。電機(4)直接或利用傳動軟軸的末端安裝于主架(7)上，電機(4)直接或通過傳動軟軸與主動錐齒輪(5)連接，主動錐齒輪(5)與從動錐齒輪(6)嚙合。主軸(17)帶有中孔，通過軸承定位于定位套(14)內，定位套(14)則通過連接螺栓(8)固定在主架(7)上。磁極套(9)通過緊固螺栓(13)與主軸(17)下端固定，其內裝有帶有中孔的磁極(10)，在其底端開有十字形槽。磨料和研磨液混合物輸送管道(3)經旋轉接頭(2)，連接主軸(17)的中孔。旋轉接頭(2)與主軸(17)之間通過螺紋連接。主軸(17)中孔連接隔磁套(12)，與磁極(10)的十字形槽處相通，法蘭盤(1)與主架(7)上端通過法蘭定位螺栓(18)連接，法蘭盤(1)安裝在多自由度機器人的末端。永久磁石(11)裝在磁極套(9)內。

所述法蘭盤(1)為通用刀柄型，安裝在數控機床上。

所述隔磁套(12)上端與主軸(17)的中孔采用過盈配合安裝。

所述輸送管道(3)和旋轉接頭(2)，采用非導磁的聚乙烯材料制成，主軸(17)采用非導磁性材料制成，磁極套(9)和隔磁套(12)采用非導磁性金屬材料加工而成。