[發明專利]一種自由曲面研磨裝置

無效

• 申請號: 201210450601.3
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103801991A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 趙吉賓;劉偉軍;陳燕;焦安源;楊林
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所;遼寧科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術領域

本發明涉及研磨裝置，具體地說是一種利用磁場輔助進行加工的自由曲面研磨裝置。

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的磁場中，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，而這也會直接影響到加工質量和加工效率，從而使得自動化大面積加工難以實現。

于2008年10月29日公開的，公開號為CN101293335A的中國發明專利申請，發明了使用時通過通用刀柄直接安裝在機床上的“磁力研磨裝置”，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該磁力研磨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。但是該發明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。

發明內容

針對現有研磨裝置的不足，本發明的目的在于提供一種自由曲面研磨裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括主架、電機、傳動機構、主軸、磁極套、磁極及隔磁套，其中主軸轉動安裝在主架上，主軸通過傳動機構與安裝在主架上的電機相連接；所述主軸的上端設有旋轉接頭，下端由主架穿出、連接有磁極套，所述磁極套內設有磁極，該磁極內安裝有隔磁套；所述旋轉接頭通過輸送管道接至外置的壓力泵，所述主軸及隔磁套均開有相互連通、供磨料及研磨液通過的中孔。

其中：所述磁極的下端由磁極套穿出，該磁極的下端開有將磁場梯度化的十字形槽，磁極的中間沿軸向開有通孔，所述隔磁套位于該通孔內，隔磁套的下端位于所述十字形槽的上方；在主架上安裝有定位套，所述主軸通過軸承轉動安裝在定位套內；所述傳動機構包括主動錐齒輪及從動錐齒輪，其中主動錐齒輪與所述主軸鍵連接，從動錐齒輪直接或通過傳動軟軸與電機連接、并與主動錐齒輪相嚙合；所述主架的上端安裝有法蘭，主架通過該法蘭與多自由度機器人相連，或所述法蘭為通用刀柄，整個自由曲面研磨裝置通過該法蘭安裝在機床上；所述主架的一側為可拆卸的支撐側板。

本發明的優點與積極效果為：

1．本發明具有加工效率高、結構簡單、制造成本低和安裝方便等優點，在整個加工過程中無需中斷加工程序即可完成磨料的更替，實現了連續加工，有利于提高研磨質量和研磨效率。

2．本發明具有獨立的驅動電機，與多種加工設備或裝置連接方便，通用性好且無需其他外置動力。

3．本發明的磁極下端開有十字形槽，以將磁場梯度化，同時也優化了磁場分布，有利于提高自由曲面研磨效率。

4．本發明的磨料及研磨液最終送至磁極10的十字形槽處，磁極由強磁性材料加工制成，磁極上的磨料強制更新，磁極的磁場強度比傳統方法中使用導磁金屬作磁極的方式有很大提高。

5．本發明與數控機床或多自由度機器人配合使用具有較高的加工精度，可以廣泛應用于大面積、復雜自由曲面表面的研磨加工。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的內部結構剖視圖；

圖3為圖2的A向局部視圖；

其中：1為法蘭，2為旋轉接頭，3為輸送管道，4為電機，5為主動錐齒輪，6為從動錐齒輪，7為主架，8為第一連接螺栓，9為磁極套，10為磁極，11為隔磁套，12為第二連接螺栓，13為定位套，14為第三連接螺栓，15為支撐側板，16為主軸，17為法蘭定位螺栓。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。