[發明專利]一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011306821.X
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112296861A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 陳燕;劉文浩;丁葉;張洪毅;張澤群;周大鵬
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B24B31/10
• 分類號: B24B31/10;B24B1/00;B24B1/04;B24B41/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置，包括機床，機床的垂直主軸上連接聚磁頭，機床工作臺上設有支撐板，支撐板的一側通過彈簧連接支撐架，支撐板的另一側連接超聲波振動裝置，支撐板的下方設有線圈，線圈與驅動電源連接。超聲波振動裝置包括相互連接的超聲波發生器、換能器、集電環、變幅桿，變幅桿與支撐板固接。本發明通過通不斷變化的交變電流進而產生不斷變化的交變磁場，促進了磨粒的翻滾和更新，有利于增加磨粒的自銳性。交變電流產生磁場力的大小可以通過控制交流電的大小而改變，因此對于多種不同材質的工件，可以通過改變交流電的大小進而確定最佳的切削力，達到最佳的切削效果。

技術領域

本發明涉及超精密加工技術領域，特別涉及一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置。

背景技術

20世紀以來，隨著經濟、科學技術和國防事業的發展，制造業已經在國際和國內所占的比重越來越多，尤其是在精密與超精密加工這樣的高水平、高質量、高要求的加工技術領域。

拋光是利用拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工，常用的拋光方法有機械拋光、化學拋光、電解拋光、超聲波拋光、流體拋光、磁研磨拋光等。目前，國內企業采用的主要拋光方法為傳統的機械銑床拋光以及手工砂紙拋光。

傳統機械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主，特殊零件如回轉體表面，可使用轉臺等輔助工具，操作簡單，但加工效率較低，難以保證加工精度。

磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工。這種方法加工效率高，質量好，加工條件容易控制，工作條件好。

超聲拋光工藝是通過產生振動對磁性磨料施加研磨壓力，并且促進磨料的翻滾和更新，但傳統的產生波發生器一般安裝在機床主軸上，容易引起機床抖動，使最后的研磨拋光效果較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置，板材表面拋光效果好，拋光效率大大提高。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置，包括機床，機床的垂直主軸上連接聚磁頭，機床工作臺上設有支撐板，支撐板的一側通過彈簧連接支撐架，支撐板的另一側連接超聲波振動裝置，支撐板的下方設有線圈，線圈與驅動電源連接。

所述的超聲波振動裝置包括相互連接的超聲波發生器、換能器、集電環、變幅桿，變幅桿與支撐板固接。

所述的支撐架與機床工作臺螺接。

所述的支撐板通過支撐桿與支撐架連接，支撐板的上方設有夾緊螺栓。

所述的驅動電源為恒流功率驅動電源，驅動電源設置在電源支架上。

所述的超聲波振動裝置通過超聲支架與機床工作臺連接。

所述的彈簧為壓縮狀態。

所述的線圈與支撐板的距離為1mm-3mm。

一種超聲輔助電磁永磁復合研磨平面的裝置的加工方法，工件夾緊在支撐板上，機床夾持聚磁頭旋轉，驅動電源連接線圈提供磁場力不斷變化的交變磁場，聚磁頭下端吸附有磁性磨料，磁性磨料在定磁場和交變磁場的作用下形成柔性磁刷，磁刷對工件進行磨削加工，超聲波發生器發出電信號，電信號經過換能器變為振動信號，振動經過變幅桿調整處理后傳遞給支撐板，使工件產生振動，對工件進行復合研磨。

聚磁頭下表面與工件表面距離為20mm-25mm。

超聲波發生器的頻率為20kHz-30kHz，最大輸出功率為1200w-1500w，驅動電源的電流為1.2A-1.5A，功率為300Hz-380Hz。