[發明專利]長圓管內表面磁力滾壓加工裝置

有效

• 申請號: 201711148538.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107717326B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 姚新改;王曉玲;丁艷紅;王晉鳳;白小云;申金龍;張二鵬;李雪紅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明將磁場控制技術和滾壓技術結合起來，應用于對長圓管內表面的滾壓加工，屬于特種加工領域。一種長圓管內表面磁力滾壓加工裝置，包括處于長圓管外部的外部磁場發生器和處于長圓管內部的磁性滾壓工具；所述外部磁場發生器包括外磁路磁極，外磁路磁極通過圓周轉動形成旋轉磁場，外磁路磁極通過沿著長圓管的中心軸線方向做軸向進給帶動旋轉磁場做軸向給進。本發明解決了傳統滾壓加工無法完成對長圓管內表面滾壓加工的難題。

技術領域

本發明將磁場控制技術和滾壓技術結合起來，應用于對長圓管內表面的滾壓加工，屬于特種加工領域。

背景技術

現有滾壓技術是利用硬度較高的材料（如淬火鋼、硬質合金以及紅寶石等）制成的工具，對被加工零件表面施加一定的壓力，使零件表面層金屬產生塑性變形，改變金屬表面層的組織結構和物理性質，以達到光整和強化工件表面的目的。滾壓加工常用于加工內圓表面、圓柱面、圓錐面、開式圓弧表面、絲杠螺紋表面、齒輪齒形表面、平面以及一些不易加工的特殊形狀表面等，但是長圓管由于自身結構的特殊性，現有滾壓加工方法無法完成對其內壁的滾壓加工，一定程度上降低了長圓管的使用價值。本設計借助磁力為非接觸力的特點，利用空間旋轉磁場驅動置于長圓管內部的磁性滾壓工具轉動，由磁性滾壓工具完成對長圓管內壁的滾壓加工，解決了長期以來無法對長圓管內壁進行光整強化處理的難題，提高了長圓管的使用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：

本發明所采用的技術方案是：一種長圓管內表面磁力滾壓加工裝置，包括處于長圓管（4）外部的外部磁場發生器（16）和處于長圓管（4）內部的磁性滾壓工具（17）；所述外部磁場發生器（16）包括外磁路磁極(3)，外磁路磁極(3)通過圓周轉動形成旋轉磁場，外磁路磁極(3)通過沿著長圓管（4）的中心軸線方向做軸向進給帶動旋轉磁場做軸向給進；所述磁性滾壓工具（17）包括滾珠（10）、內磁路永磁鐵（5），內磁路永磁鐵（5）在旋轉磁場的作用下在長圓管（4）的內表面做圓周轉動和沿著長圓管（4）的中心軸線方向做軸向進給，與內磁路永磁鐵（5）連接的滾珠（10）對長圓管（4）的內表面形成正壓力，完成對長圓管（4）內表面的多點式徑向碾壓。

作為一種優選方式：所述外部磁場發生器（16）還包括電動機（13）、傳送帶（14）、外磁路45鋼墊片(2)、軸承（15）、軸承座（11）、滾珠絲杠副 (12)、外磁路45鋼輔助磁路(1)，外磁路磁極(3)通過外磁路45鋼墊片(2)固定在軸承（15）形成外磁路，外磁路45鋼輔助磁路(1)安裝在軸承（15）上，電動機（13）通過傳送帶（14）帶動軸承（15）旋轉從而帶動外磁路磁極(3)做圓周轉動，滾珠絲杠副 (12)帶動軸承座（11）做沿著長圓管（4）的中心軸線方向直線進給，軸承（15）安裝在軸承座（11）上，從而實現外磁路磁極(3)沿著長圓管（4）的中心軸線方向做軸向進給。

作為一種優選方式：所述磁性滾壓工具（17）還包括滾珠保持架（9）、四棱柱鋁外殼（8）、內磁路45鋼輔助磁路（7）、尼龍底座（6），內磁路永磁鐵（5）與外磁路磁極(3)異性磁極正對，滾珠（10）安裝在滾珠保持架（9）上，磁路永磁鐵（5）與滾珠保持架（9）通過四棱柱鋁外殼（8）固定在一起。

作為一種優選方式：外磁路磁極(3)與內磁路永磁鐵（5）數量相同且都為4個，材料均為釹鐵硼永磁材料。

作為一種優選方式：滾珠（10）材料選用碳化硅陶瓷球。

本發明的有益效果是：本發明提供的磁力滾壓加工裝置，借助磁力為非接觸力的特點，將磁力作為驅動力，解決了傳統滾壓加工無法完成對長圓管內表面滾壓加工的難題，為長圓管內表面光整強化提供了一種新加工工藝，本發明保證了磁力滾壓加工裝置可以滿足不同徑向尺寸長圓管和不同軸向尺寸長圓管的加工要求，通用性強，本發明中外部磁場發生器裝置結構簡單、運動同步性和穩定性好，同時可確保操作人員的人身安全。本發明適用于對長圓管工件內表面的光滑整強化處理。

附圖說明