[發明專利]一種復雜內流道超聲振動復合磁力研磨工裝夾具及方法

有效

• 申請號: 202011536914.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112658814B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 王燎原;孫玉利;孫文婧;孫淑琴
• 申請（專利權）人: 南京航太機電有限公司;南京航空航天大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B1/04;B24B41/00;B24B41/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種復雜內流道超聲振動復合磁力研磨工裝夾具，其特征在于，包括工作臺（4）、型材支撐架（3）、超聲振動裝置（1）、永磁回路裝置（5）及夾具系統（6）；所述工作臺（4）上開設T型槽可供各部件安裝及定位；所述超聲振動裝置（1）的主體安裝于型材支撐架（3）的上安裝板上，超聲振動裝置（1）的變幅桿（7）穿過安裝板與夾具系統（6）相連，工件（21）夾裝在夾具系統（6）上；永磁回路裝置（5）由對稱的二部分組成，二部分的下端均安裝在工作臺（4）上，它們的上端分別與工件（21）相對的兩面相對；所述的永磁回路裝置由永磁體（11）、角鐵形托架（12）、磁極頭（10）及磁軛（15）組成；兩個彎板形的磁軛（15）通過T型螺母固定于工作臺（4）上且間距可調；磁軛（15）的長板面上開兩條平行槽，以供角鐵形托架（12）固定高度的調節，永磁體（11）及磁極頭（10）安裝在角鐵形托架（12）的水平段上；磁極頭（10）由硅鋼片堆疊而成，通過改變硅鋼片堆疊形式以改變磁場變化梯度；所述的夾具系統（6）安裝于變幅桿（7）的端部，它由固定底板（19）、兩個立板（18）及兩個端蓋（20）組成；固定底板（19）中心設有通孔，并通過軸夾頭與變幅桿（7）連接，立板（18）通過螺紋固定于底板（19）上，且立板（18）上開方槽以放置工件，端蓋（20）安裝在立板（18）上用來堵住磨料，防止其流失；豎直方向加工時，所述的超聲振動裝置（1）通過法蘭（2）固定于型材支撐架（3）的上安裝板上，通過改變支撐架（3）的上安裝板的固定位置，進而調節工件與磁極的相對位置。

2.一種復雜內流道超聲振動復合磁力研磨工裝夾具，其特征在于，包括工作臺（4）、超聲振動裝置（1）、永磁回路裝置（5）及夾具系統（6）；所述工作臺（4）上開設T型槽可供各部件安裝及定位；所述超聲振動裝置（1）通過方形夾具固定在工作臺（4）上，超聲振動裝置（1）的變幅桿（7）與夾具系統（6）相連，工件（21）夾裝在夾具系統（6）上；永磁回路裝置（5）由對稱的二部分組成，二部分的下端均安裝在工作臺（4）上，它們的上端分別與工件（21）相對的兩面相對；所述的永磁回路裝置由永磁體（11）、角鐵形托架（12）、磁極頭（10）及磁軛（15）組成；兩個彎板形的磁軛（15）通過T型螺母固定于工作臺（4）上且間距可調；磁軛（15）的長板面上開兩條平行槽，以供角鐵形托架（12）固定高度的調節，永磁體（11）及磁極頭（10）安裝在角鐵形托架（12）的水平段上；磁極頭（10）由硅鋼片堆疊而成，通過改變硅鋼片堆疊形式以改變磁場變化梯度；所述的夾具系統（6）安裝于變幅桿（7）的端部，它由固定底板（19）、兩個立板（18）及兩個端蓋（20）組成；固定底板（19）中心設有通孔，并通過軸夾頭與變幅桿（7）連接，立板（18）通過螺紋固定于底板（19）上，且立板（18）上開方槽以放置工件，端蓋（20）安裝在立板（18）上用來堵住磨料，防止其流失；橫向加工時，所述的超聲振動裝置（1）通過方形夾具（8）固定于過渡板（9）上；通過改變過渡板（9）在工作臺（4）上的固定位置，進而調節工件與磁極的相對位置。

3.一種基于權利要求1或2所述的復雜內流道超聲振動復合磁力研磨工裝夾具的復雜內流道超聲振動復合磁力研磨方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)根據加工方向，將裝有磁性磨料的工件（21）安裝于夾具系統（6）上，通過上壓板（16）和側壓板（17）夾緊固定，同時用端蓋將磁性磨料入口封信；

2) 調整兩個磁軛（15）在工作臺（4）上的固定位置，使兩個磁極頭（10）與工件（21）的距離在1-2mm之間；

3) 改變磁極頭硅鋼片及其間隔厚度，調整磁場強度及其變化梯度；

4) 工件內的磨料在磁場的作用下形成磁力刷，并壓附于工件的內表面；

啟動超聲振動研磨裝置（1），使工件（21）在超聲振動裝置（1）的驅動下與磁極頭（10）發生相對位移；

磁力刷對工件內表面不斷劃擦、碰撞，進而對兩個相對的復雜內表面進行研磨；

5) 經過一段時間研磨，改變夾具系統和超聲振動裝置（1）的安裝方向，通過兩個方向的振動研磨，使磨料的研磨軌跡更加復雜、均勻；

6) 加工完成后，關閉超聲發生器的停止按鈕，并斷開電源。