[發明專利]一種陶瓷管內表面拋光裝置及拋光方法

有效

• 申請號: 201710519667.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107186551B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 韓冰;楊海吉;金文博;康璐;劉永健;譚悅
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B31/10;B24B41/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及陶瓷管件內表面超精密加工技術領域，尤其涉及一種陶瓷管內表面拋光裝置及拋光方法。包括車床、聚磁裝置、外圍磁極、外圍磁極支架、輔助磁極、L型錐齒輪轉角器、傳動軸、輔助磁極支架、高速電機、高速電機支架，光電限位開關；聚磁裝置與外圍磁極以及外圍磁極支架固定在車床的溜板箱a上；高速電機、傳動軸、L型錐齒輪轉角器、輔助磁極依次連接，并固定在車床的溜板箱b上。陶瓷管在車床的作用下產生回轉運動，高速電機帶動輔助磁極旋轉并與外圍磁極同步軸向進給，磁性研磨粒子與陶瓷管工件內表面形成相對運動，從而完成陶瓷管內表面的超精密加工。本發明加工精度高，可廣泛應用于陶瓷管內表面的拋光加工。

技術領域

本發明涉及陶瓷管件內表面超精密加工技術領域，尤其涉及一種陶瓷管內表面拋光裝置及拋光方法。

背景技術

隨著航空航天、醫療、石油等高端科技產業的迅猛發張，各種新型零件應運而生。對零件的技術要求也越來越高，不僅要保證其零件的尺寸精度，而且要求零件有較好的微觀表面形貌、抗腐蝕及抗疲勞的能力。陶瓷具有高硬度、高耐腐蝕性、化學性能穩定以及低溫超塑性等優異性能，在科學領域應用日益廣泛。但由于其硬度大、脆性大，加工過程中容易產生裂紋和缺陷，不易得到低表面粗糙度、淺變質層的加工表面。陶瓷的表面加工質量對其性能和壽命有著舉足輕重的作用，體積大、深度深的加工紋理會有局部應力集中，甚至導致陶瓷零件脆性斷裂。

磁力研磨加工具有柔性接觸、自銳性強、溫升小、自適應性好且不需要進行工具磨損補償等優點，已被成功應用于自由曲面、彎管內外表面、窄槽等許多難以加工的場合。同時，磁力研磨法利用磁性研磨粒子在磁場中的特性，能夠克服傳統方法帶來的局限性，對一些難以加工的零件進行超精密拋光。為了提高磁力研磨加工效率，通常在管件內部增加輔助拋光工具，增大一定空間內的磁感應強度，借此來增大磁性研磨粒子的研磨壓力，但由于增加輔助拋光工具后，由磁性研磨粒子組成的磁粒刷的剛性提高以及研磨時磁性研磨粒子的軌跡單一，加工后表面易出現較深劃痕，表面質量不易控制，加工效果不理想。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種陶瓷管內表面拋光裝置及拋光方法。加工精度高，可廣泛應用于陶瓷管內表面的拋光加工。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種陶瓷管內表面拋光裝置，包括車床、聚磁裝置、外圍磁極、外圍磁極支架、輔助磁極、L型錐齒輪轉角器、傳動軸、輔助磁極支架、高速電機、高速電機支架，光電限位開關；所述聚磁裝置與外圍磁極固定在外圍磁極支架上，外圍磁極支架固定在車床的溜板箱a上；所述高速電機、傳動軸、L型錐齒輪轉角器、輔助磁極依次連接，高速電機及高度電機支架固定在車床的溜板箱b上；加工時陶瓷管裝夾在車床的三爪卡盤上，輔助磁極放置于陶瓷管內部；陶瓷管在車床的作用下產生回轉運動，外圍磁極沿車床絲杠軸向進給，高速電機帶動輔助磁極旋轉并與外圍磁極同步進給，磁性研磨料與水基研磨液均勻填充在輔助磁極與陶瓷管內表面間，磁性研磨粒子與陶瓷管工件內表面形成相對運動，從而完成陶瓷管內表面的超精密加工。

所述傳動軸及L型錐齒輪轉角器通過輔助磁極支架固定在車床的溜板箱上。

所述溜板箱a與溜板箱b安裝在車床的絲桿上，由絲桿由絲桿電機驅動，沿絲桿做同步往復直線運動。

所述光電限位開關安裝于溜板箱a底部兩側，當溜板箱a接觸到光電限位開關時絲桿驅動電機改變旋轉方向，溜板箱a沿反方向運動，實現溜板箱a在2個光電限位開關間做往復直線運動。

一種陶瓷管內表面拋光方法，具體包括如下步驟：

(1)將陶瓷管工件裝夾在車床的三爪卡盤上，利用同心度測量儀保證陶瓷管工件與高度電機以及傳動軸同軸線；

(2)將陶瓷管工件的內表面與輔助磁極間留有1～3mm的加工間隙；

(3)將粒徑180～260um的磁性研磨粒子與水基研磨液以體積比1∶3的比例混合，均勻填充至加工間隙內；