[發(fā)明專利]一種具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的磁力研磨裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110607568.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113319730B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳法宇;孫玉利;王燎原;孫文婧;孫淑琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航太機(jī)電有限公司;南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B31/10
• 分類號(hào): B24B31/10;B24B31/12;B24B41/06;B24B47/02;B24B1/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的磁力研磨裝置，其特征是：它包括手搖式絲杠系統(tǒng)（1），升降臺(tái)（2），磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3），夾具系統(tǒng)（4），同步帶系統(tǒng)（5）和支撐架（6）；升降臺(tái)（2）通過(guò)直線軸承套裝于支撐架（6）上，支撐架（6）安裝在工作臺(tái)（20）上；手搖式絲杠系統(tǒng)（1）安裝于支撐架（6）上并通過(guò)絲杠螺母和升降臺(tái)（2）連接；通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手搖式絲杠系統(tǒng)（1）能夠?qū)崿F(xiàn)升降臺(tái)（2）在豎直方向上的升降；磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）通過(guò)導(dǎo)軌和滑塊安裝于升降臺(tái)（2）底部，并能夠隨升降臺(tái)（2）在豎直方向上進(jìn)行升降調(diào)節(jié)；磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）上的磁極盤高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)預(yù)置在具有復(fù)雜內(nèi)腔管件內(nèi)部的磁性磨粒在豎直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；同步帶系統(tǒng)（5）安裝于支撐架（6）一側(cè)的工作臺(tái)（20）上，裝夾著具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的夾具系統(tǒng)（4）安裝于同步帶系統(tǒng)（5）的滑塊上，并隨其實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得具有復(fù)雜內(nèi)腔管件內(nèi)部的磁性磨粒在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）和同步帶系統(tǒng)（5）使其內(nèi)部磨料在兩個(gè)垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合下從而實(shí)現(xiàn)對(duì)具有復(fù)雜內(nèi)腔管件內(nèi)表面的均勻研磨；所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）包括導(dǎo)軌（7）、定位滑塊（8）、支撐板（9）、調(diào)速電機(jī)（10）、電機(jī)固定架（11）、聯(lián)軸器（12）、磁極盤（13）、磁鐵組（14）、夾緊板（15）和連接板（16），導(dǎo)軌（7）安裝于升降臺(tái)（2）的底部，定位滑塊（8）安裝于導(dǎo)軌（7）中，支撐板（9）通過(guò)連接板（16）和定位滑塊（8）連接，調(diào)速電機(jī)（10）通過(guò)電機(jī)固定架（11）安裝于支撐板（9）上，磁鐵組（14）通過(guò)夾緊板（15）安裝于磁極盤（13）上，磁極盤（13）通過(guò)聯(lián)軸器（12）同調(diào)速電機(jī)（10）輸出軸相連接；通過(guò)調(diào)整定位滑塊（8）在導(dǎo)軌（7）上的位置，從而實(shí)現(xiàn)磁極頭和具有復(fù)雜內(nèi)腔管件之間加工間隙的調(diào)整；磁極盤（13）在調(diào)速電機(jī)（10）的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，從而在加工區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)處形成磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)弱交替變化的磁場(chǎng)域；通過(guò)改變調(diào)速電機(jī)（10）的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)加工區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)弱交替頻率的調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的磁力研磨裝置，其特征是：所述的支撐架（6）包括蓋板（17）、導(dǎo)向軸（18）、底座（19）、工作臺(tái)（20），升降臺(tái)（2）套裝于導(dǎo)向軸（18）上，導(dǎo)向軸（18）的下端固定在底座（19）上，底座（19）安裝在工作臺(tái)（20）的一側(cè)，手搖式絲杠系統(tǒng)（1）安裝于蓋板（17）上，絲杠穿過(guò)蓋板（17）和升降臺(tái)（2）相連接，絲杠上安裝有手輪；通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手搖式絲杠系統(tǒng)（1）的手輪帶動(dòng)升降臺(tái)（2）和磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）的升降，從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）在豎直方向上位置的微細(xì)調(diào)整；同步帶水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和磁力的吸引使得磨粒在水平方向上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磁極盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和磨粒自身重力作用使得磁性磨料在豎直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在兩種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合下，磁性磨粒對(duì)工件內(nèi)表面研磨地更加均勻；磁極盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成不斷強(qiáng)弱變化的磁場(chǎng)，加工區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度以類似正弦曲線的方式不斷強(qiáng)弱交替，使得磁性磨粒的翻滾、碰撞、劃擦更加劇烈，提高了加工效率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的磁力研磨裝置，其特征是：所述的夾具系統(tǒng)（4）由夾緊座（21）、支撐座（23）、墊片（22）組成，夾具系統(tǒng)（4）安裝于同步帶系統(tǒng)（5）的滑塊上；支撐座（23）底部和同步帶系統(tǒng)（5）的滑塊連接，夾緊座（21）安裝于支撐座（23）上，螺釘擠壓墊片（22）夾緊具有復(fù)雜內(nèi)腔管件并且防止其內(nèi)部磨料的泄露。

4.一種基于權(quán)利要求1所述磁力研磨裝置的具有復(fù)雜內(nèi)腔管件的磁力研磨方法，其特征是：包括以下步驟：

1）將適量的磁性磨料和研磨液裝于具有復(fù)雜內(nèi)腔管件內(nèi)部，將具有復(fù)雜內(nèi)腔管件裝夾于夾具系統(tǒng)（4）上；

2）調(diào)節(jié)手搖式絲杠系統(tǒng)（1）的手輪，使得磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）上磁鐵組（14）的磁極頭達(dá)到合適的加工位置；

3）調(diào)節(jié)磁場(chǎng)發(fā)生裝置（3）上的定位滑塊（8），使得磁鐵組（14）的磁極頭和具有復(fù)雜內(nèi)腔管件之間具有合適的加工間隙；

4）先啟動(dòng)并調(diào)節(jié)調(diào)速電機(jī)（10），使得磁極盤（13）的轉(zhuǎn)速達(dá)到合適大小；然后啟動(dòng)并調(diào)節(jié)同步帶系統(tǒng)（5），使得夾具系統(tǒng)（4）在合適范圍內(nèi)水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

5）磁性磨料在復(fù)合運(yùn)動(dòng)的作用下，不斷地發(fā)生翻滾、碰撞、劃擦，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件內(nèi)表面的研磨加工；

6）加工完成后，切斷裝置電源，取下工件并進(jìn)行后處理。