[發明專利]一種電化學磁力研磨光整加工合金管的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610021962.4
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105643029B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 廖明;譚悅;韓冰;喻正好;李闊;李潤強
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

1.一種電化學磁力研磨光整加工合金管的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將待加工的合金管工件裝夾在臥式車床的三爪卡盤上，三爪卡盤與合金管工件之間加絕緣墊；

2)在車床溜板箱上安裝工作臺，在工作臺靠近合金管工件一側安裝磁極架，磁極架的兩端分別安裝1塊永磁鐵，2塊永磁鐵的中軸線相互垂直，且與合金管工件相對的一端分別為N極和S極；

3)合金管工件內安裝V形輔助磁鐵，V形輔助磁鐵的2個磁極分別與外部的1塊永磁鐵相對設置且磁極相反；V形輔助磁鐵的下部連接銅棒電極；V形輔助磁鐵與合金管工件內壁之間設磁性磨粒，V形輔助磁鐵在外部永磁鐵的作用下將磁性磨粒壓附在合金管工件內表面；

4)V形輔助磁鐵另外連接超聲波發生器；

5)合金管工件的外側設碳刷，碳刷與直流電源的正極相連，直流電源的負極與銅棒電極相連；銅棒電極通過電解液輸送管道和蠕動泵連接電解槽；啟動蠕動泵后，電解槽內的電解液可通過蠕動泵吸入到銅棒電極中并從銅棒電極與合金管工件的間隙中流出；

6)永磁鐵、V形輔助磁鐵的磁極與合金管工件的間隙為1～2mm，碳刷與合金管工件的間隙為1～1.5mm；直流電源電壓為10～20V，電解液的流速為2～2.5L/min；

7)精加工階段：調整臥式車床主軸轉速為700～900r/min，車床溜板箱進給速度為1.5～2.5mm/s，進給距離為合金管工件長度的3/5～2/3；超聲波發生器頻率為14～18KHz；磁性磨粒采用平均粒徑為200～300μm的燒結磁性磨料，將燒結磁性磨料與油基研磨液以1:2的體積比混合后，均勻填充在V形輔助磁鐵與合金管工件之間的間隙內；開啟直流電源、蠕動泵、超聲波發生器和臥式車床，進行合金管工件內表面的精加工；

8)超精加工階段：臥式車床主軸轉速調整為1100～1300r/min，車床溜板箱進給速度和進給距離不變；超聲波發生器頻率調整為18～20KHz；磁性磨粒更換為平均粒徑為80～120μm的燒結磁性磨料，將燒結磁性磨料與油基研磨液以1:2的體積比混合后，均勻地填充在V形輔助磁鐵與合金管工件之間的間隙內，開啟直流電源、蠕動泵、超聲波發生器和臥式車床，進行合金管工件內表面的超精加工；

9)將合金管工件調頭后重新裝卡，按步驟6)～8)完成合金管工件剩余未加工部分的精加工和超精加工。

2.根據權利要求1所述的一種電化學磁力研磨光整加工合金管的方法，其特征在于，所述電解液為濃度為20～30％的硝酸鈉溶液。

3.用于實現權利要求1所述的一種電化學磁力研磨光整加工合金管的方法的裝置，其特征在于，包括磁力研磨系統、電化學反應系統和超聲振動系統，所述磁力研磨系統包括設置在合金管工件外側的2塊永磁鐵和設置在合金管內部的V形輔助磁鐵，2塊永磁鐵與合金管工件相對一側的磁極相反，V形輔助磁鐵的2個磁極分別與外部的1塊永磁鐵相對設置且磁極相反；V形輔助磁鐵與待加工合金管工件內壁之間設有磁性磨粒；電化學反應系統包括電解槽、蠕動泵、直流電源和碳刷，電解槽通過電解液輸送管道依次連接蠕動泵和V形輔助磁鐵下方的銅棒電極，銅棒電極連接直流電源的負極，直流電源的正極連接設在合金管工件外側的碳刷；超聲振動系統包括超聲波發生器以及依次相連的基座、集電環、換能器、變幅桿、彈性筒夾和連桿，超聲波發生器與集電環通過電線連接，連桿位于合金管工件中軸線上并與V形輔助磁鐵一側連接；合金管工件外部加設絕緣墊后裝卡在臥式車床的三爪卡盤上，磁力研磨系統、電化學反應系統和超聲振動系統均通過工作臺安裝在臥式車床溜板箱上。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述2塊永磁鐵分別安裝在磁極架的兩端，且2塊永磁鐵的中軸線互相垂直，磁極架安裝在工作臺上。

5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電解槽內設有攪拌器，電解槽與銅棒電極之間的電解液輸送管道上依次設置過濾器、蠕動泵、流量計和控制閥。

6.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述銅棒電極通過螺紋桿固定在V形輔助磁鐵的下方，螺紋桿內設有與銅棒電極上的電解液流出孔相通的孔道，電解液輸送管道與螺紋桿內部孔道連通。