[發(fā)明專(zhuān)利]磁場(chǎng)輔助平面磨削設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810116553.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108161603B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜峰;言蘭;艾建光;查旭明;郭必成;張麗彬;徐佳祿;尹紀(jì)博;王珂;曹亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B24B7/02
• 分類(lèi)號(hào): B24B7/02;B24B41/06;B24B41/02;B24B47/20
• 代理公司: 廈門(mén)市首創(chuàng)君合專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

本發(fā)明公開(kāi)了磁場(chǎng)輔助平面磨削設(shè)備，包括數(shù)控平面磨床和磁場(chǎng)輔助裝置。該數(shù)控平面磨床包含床身、主軸、磨盤(pán)、夾具和工作臺(tái)。該磁場(chǎng)輔助裝置包含電磁鐵裝置，該電磁鐵裝置包括兩線圈、兩極頭、極柱和一磁軛，該磁軛呈U形結(jié)構(gòu)且具有一中間部和兩開(kāi)口部，該線圈裝接在開(kāi)口部，該極頭裝接在線圈上；還配設(shè)有直流電源控制系統(tǒng)，該直流電源控制系統(tǒng)電接電磁鐵裝置；該電磁鐵裝置裝設(shè)在工作臺(tái)之上，以使電磁鐵裝置隨工作臺(tái)一起做往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，該夾具及夾接在夾具上的工件相對(duì)固定地位于兩極頭的中間位置，以使工件始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：工件始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，使工件磨削區(qū)域始終受到定向磁場(chǎng)作用，有效提升工件表面質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平面磨削設(shè)備，尤其涉及一種磁場(chǎng)輔助平面磨削設(shè)備。

背景技術(shù)

零件加工追求的往往是一定工藝條件下的極限尺寸精度和加工表面質(zhì)量，已有研究發(fā)現(xiàn)單純依靠刀具、機(jī)床和工藝參數(shù)的改進(jìn)和調(diào)整，很難有效提升極限加工精度。這種情況下，借助外界能量場(chǎng)抵消材料加工中的局部高溫和材料大變形引起的負(fù)面影響是一個(gè)值得探索的新思路。能量場(chǎng)輔助加工方法是加工技術(shù)研究中的一個(gè)前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題，具體工藝包括磁場(chǎng)輔助加工、超聲振動(dòng)輔助加工、離子束輔助加工、等離子注入輔助加工、激光輔助加工等多種具體的工藝方法。這些工藝方法的突出特點(diǎn)在于通過(guò)將高密度的外界能量(磁、振動(dòng)、熱、光)輸入到加工區(qū)域，輔助或直接形成材料去除，從而達(dá)到許多傳統(tǒng)加工難以達(dá)到的加工效果，如難加工材料的高效去除、脆性材料的塑性去除、黑色金屬的金剛石刀具精密切削等。在這些加工方式中，磁場(chǎng)輔助加工是開(kāi)展最早的一種能量場(chǎng)輔助加工方法，相對(duì)于其他能量場(chǎng)輔助加工，磁場(chǎng)輔助加工有成本低、操作簡(jiǎn)單、外加磁場(chǎng)容易移除、適用范圍廣等一系列優(yōu)點(diǎn)。磁場(chǎng)對(duì)磨削過(guò)程可能的有利影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、磁致冷卻技術(shù)；可能通過(guò)連續(xù)的外界充磁(主動(dòng)充磁)和磨削熱消磁(被動(dòng)消磁)，快速、有效地帶走磨削區(qū)域的磨削熱，降低磨削區(qū)產(chǎn)生的局部高溫，可以使磨削區(qū)域的溫度均勻化，降低磨削燒傷、磨削殘余應(yīng)力和磨具的損耗；2、磁致相變作用；導(dǎo)磁材料的微觀組織在磁場(chǎng)所造成的體積力作用下可能發(fā)生相變或阻止相變的發(fā)生。3、磁場(chǎng)伸縮效應(yīng)；導(dǎo)磁材料在外界磁場(chǎng)的作用下，尺寸發(fā)生變化，造成材料的強(qiáng)化。利用磁致伸縮效應(yīng)，可以改善金屬去除過(guò)程的回彈現(xiàn)象，控制工件材料的非期望流動(dòng)，有可能達(dá)到提高金屬去除率的效果。4、定向性的磁場(chǎng)使磨削液的毛細(xì)作用加強(qiáng)，提高磨削液向磨削區(qū)域的滲透能力。但如何利用磁能量場(chǎng)抵消或削弱高溫和已加工表面變質(zhì)等負(fù)面效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)在磨削區(qū)域的高效、定向、連續(xù)施加成為需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了磁場(chǎng)輔助平面磨削設(shè)備，其克服了背景技術(shù)中平面磨削設(shè)備所存在的不足。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的所采用的技術(shù)方案之一是：

磁場(chǎng)輔助平面磨削設(shè)備，包括：

數(shù)控平面磨床，包含床身、轉(zhuǎn)動(dòng)裝設(shè)在床身的主軸、傳動(dòng)連接主軸的磨盤(pán)、能夾接工件的夾具、能移動(dòng)連接在床身以做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)；

磁場(chǎng)輔助裝置，包含電磁鐵裝置，該電磁鐵裝置包括兩由漆包線繞制的呈空心圓筒形的線圈、兩極頭、極柱和一磁軛，該磁軛呈U形結(jié)構(gòu)且具有一中間部和兩分別固接在中間部?jī)啥说拈_(kāi)口部，該兩線圈分別裝接在該兩開(kāi)口部相面對(duì)面上，該兩極頭分別裝接在該兩線圈上，該電磁鐵裝置還配設(shè)有直流電源控制系統(tǒng)，該直流電源控制系統(tǒng)電接電磁鐵裝置，以為線圈提供低壓直流電，以使電磁鐵裝置的極頭中心區(qū)域產(chǎn)生磁場(chǎng)；該電磁鐵裝置裝設(shè)在工作臺(tái)之上，以使電磁鐵裝置隨工作臺(tái)一起做往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，該夾具及夾接在夾具上的工件相對(duì)固定地位于兩極頭的中間位置，以使工件始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。

一實(shí)施例之中：該電磁鐵裝置的磁軛的中間部平行于工作臺(tái)的寬度方向，該磁軛的長(zhǎng)度不超過(guò)工作臺(tái)的寬度。

一實(shí)施例之中：該極柱、極頭都由電工純鐵材料制成，該磁軛由碳鋼材料制成，該磁軛通過(guò)電磁吸盤(pán)固定于工作臺(tái)上。

一實(shí)施例之中：該兩極頭的半徑和線包匝數(shù)均相同。