[发明专利]长圆管内表面磁力滚压加工装置

说明书

本发明将磁场控制技术和滚压技术结合起来，应用于对长圆管内表面的滚压加工，属于特种加工领域。一种长圆管内表面磁力滚压加工装置，包括处于长圆管外部的外部磁场发生器和处于长圆管内部的磁性滚压工具；所述外部磁场发生器包括外磁路磁极，外磁路磁极通过圆周转动形成旋转磁场，外磁路磁极通过沿着长圆管的中心轴线方向做轴向进给带动旋转磁场做轴向给进。本发明解决了传统滚压加工无法完成对长圆管内表面滚压加工的难题。

技术领域

本发明将磁场控制技术和滚压技术结合起来，应用于对长圆管内表面的滚压加工，属于特种加工领域。

背景技术

现有滚压技术是利用硬度较高的材料（如淬火钢、硬质合金以及红宝石等）制成的工具，对被加工零件表面施加一定的压力，使零件表面层金属产生塑性变形，改变金属表面层的组织结构和物理性质，以达到光整和强化工件表面的目的。滚压加工常用于加工内圆表面、圆柱面、圆锥面、开式圆弧表面、丝杠螺纹表面、齿轮齿形表面、平面以及一些不易加工的特殊形状表面等，但是长圆管由于自身结构的特殊性，现有滚压加工方法无法完成对其内壁的滚压加工，一定程度上降低了长圆管的使用价值。本设计借助磁力为非接触力的特点，利用空间旋转磁场驱动置于长圆管内部的磁性滚压工具转动，由磁性滚压工具完成对长圆管内壁的滚压加工，解决了长期以来无法对长圆管内壁进行光整强化处理的难题，提高了长圆管的使用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

本发明所采用的技术方案是：一种长圆管内表面磁力滚压加工装置，包括处于长圆管（4）外部的外部磁场发生器（16）和处于长圆管（4）内部的磁性滚压工具（17）；所述外部磁场发生器（16）包括外磁路磁极(3)，外磁路磁极(3)通过圆周转动形成旋转磁场，外磁路磁极(3)通过沿着长圆管（4）的中心轴线方向做轴向进给带动旋转磁场做轴向给进；所述磁性滚压工具（17）包括滚珠（10）、内磁路永磁铁（5），内磁路永磁铁（5）在旋转磁场的作用下在长圆管（4）的内表面做圆周转动和沿着长圆管（4）的中心轴线方向做轴向进给，与内磁路永磁铁（5）连接的滚珠（10）对长圆管（4）的内表面形成正压力，完成对长圆管（4）内表面的多点式径向碾压。

作为一种优选方式：所述外部磁场发生器（16）还包括电动机（13）、传送带（14）、外磁路45钢垫片(2)、轴承（15）、轴承座（11）、滚珠丝杠副 (12)、外磁路45钢辅助磁路(1)，外磁路磁极(3)通过外磁路45钢垫片(2)固定在轴承（15）形成外磁路，外磁路45钢辅助磁路(1)安装在轴承（15）上，电动机（13）通过传送带（14）带动轴承（15）旋转从而带动外磁路磁极(3)做圆周转动，滚珠丝杠副 (12)带动轴承座（11）做沿着长圆管（4）的中心轴线方向直线进给，轴承（15）安装在轴承座（11）上，从而实现外磁路磁极(3)沿着长圆管（4）的中心轴线方向做轴向进给。

作为一种优选方式：所述磁性滚压工具（17）还包括滚珠保持架（9）、四棱柱铝外壳（8）、内磁路45钢辅助磁路（7）、尼龙底座（6），内磁路永磁铁（5）与外磁路磁极(3)异性磁极正对，滚珠（10）安装在滚珠保持架（9）上，磁路永磁铁（5）与滚珠保持架（9）通过四棱柱铝外壳（8）固定在一起。

作为一种优选方式：外磁路磁极(3)与内磁路永磁铁（5）数量相同且都为4个，材料均为钕铁硼永磁材料。

作为一种优选方式：滚珠（10）材料选用碳化硅陶瓷球。

本发明的有益效果是：本发明提供的磁力滚压加工装置，借助磁力为非接触力的特点，将磁力作为驱动力，解决了传统滚压加工无法完成对长圆管内表面滚压加工的难题，为长圆管内表面光整强化提供了一种新加工工艺，本发明保证了磁力滚压加工装置可以满足不同径向尺寸长圆管和不同轴向尺寸长圆管的加工要求，通用性强，本发明中外部磁场发生器装置结构简单、运动同步性和稳定性好，同时可确保操作人员的人身安全。本发明适用于对长圆管工件内表面的光滑整强化处理。

附图说明