[发明专利]一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法

权利要求书

1.一种利用自动化磁场辅助光整加工装置进行光整加工的方法,其特征在于，自动化磁场辅助光整加工装置，包括工业机器人（1-1）、工业振动马达（1-2）、新型光整加工装置（1-3）、工件装夹装置（1-5）和三轴精密位移工作台（1-6），新型光整加工装置（1-3）包括磁场发生装置（2-10）、固定板（2-8）、连接板（2-4）、导向螺钉（2-1）和连接杆（2-2），磁场发生装置（2-10）包括连杆（3-1）、导杆（3-2）、磁轭（3-3）、丝杆（3-4）、手柄（3-5）、螺母（3-6）、螺栓1（3-7）、四个磁极（3-8）和磁极套（3-9），所述工业振动马达（1-2）的一端连接工业机器人（1-1）的末端，另一端连接新型光整加工装置（1-3），工件装夹装置（1-5）固定在三轴精密位移工作台（1-6）上，待加工零件（1-4）放置于工件装夹装置上，所述磁场发生装置（2-10）通过连接板（2-4）和连接杆（2-2）与工业机器人（1-1）连接、集成，所述固定板（2-8）上具有螺纹孔1（2-9）和沉头孔（2-6），下端面通过螺栓2（2-5）和螺纹孔2（2-7）与磁场发生装置（2-10）固定连接，上端面通过导向螺钉（2-1）和螺纹孔1（2-9）与连接板（2-4）固定连接，所述导杆（3-2）穿过磁轭（3-3），一端连接手柄（3-5）和丝杆（3-4），另一端连接磁极套（3-9），磁极套（3-9）通过螺母（3-6）和螺栓1（3-7）紧固，四个磁极（3-8）分别放置在磁极套（3-9）中；工业振动马达（1-2）在光整加工时对新型光整加工装置（1-3）提供辅助振动，提高加工效率；所述连接板（2-4）上具有T型槽（2-3），调节导向螺钉（2-1）的固定连接位置可调整磁场发生装置（2-10）与连接板（2-4）的相对位置，实现磁场发生装置（2-10）的偏心，并产生交变磁场，进一步提高光整加工效率；调整所述磁场发生装置（2-10）中导杆（3-2）的位置，可以调整四个磁极（3-8）在磁轭中的相对位置，进而控制四个磁极（3-8）所围成磁场区域的大小，满足不同加工范围的适应性，调整所述磁极套（3-9）和导杆（3-2）之间的角度，可以调整四个磁极（3-8）的放置角度，从而配合不同特征表面零件的加工；

所述方法主要包括如下步骤：

(1)将待加工零件（1-4）通过工件装夹装置（1-5）固定在三轴精密位移工作台（1-6）上，完成定位装夹；

(2)三轴精密位移工作台（1-6）调整待加工零件（1-4）至光整加工区域；

(3)新型光整加工装置（1-3）集成于工业机器人（1-1）的末端，多自由度机械手可调节新型光整加工装置（1-3）在任意方向上对零件（1-4）进行光整加工的位姿控制；

(4)磁性光整介质放置于新型光整加工装置（1-3）磁极（3-8）的聚集处，在磁力线的作用下光整介质形成类似凸起的“柔性固着磨具”聚集物；

(5)调节工业机器人（1-1）、三轴精密位移工作台（1-6）的相对位置，使光整介质与待加工零件（1-4）柔性接触；

(6)工业机器人（1-1）带动新型光整装置（1-3）高速旋转，三轴精密位移工作台（1-6）,进行快速进给，可实现光整介质与待加工零件（1-4）表面的相对移动，进行光整加工；

(7)工业振动马达（1-2）施加驱动信号后，在新型光整加工装置（1-3）的轴向方向产生振动，提高光整加工效率；

(8)通过磁场发生装置（2-10）的偏心调整，放置在四个磁极（3-8）上的磁性光整介质在交变磁场中进行光整加工，调整四个磁极（3-8）不同的组合方式，可产生不同类型的“柔性固着磨具”，进而满足不同特征类型零件的光整加工，所述四个磁极（3-8）根据不同的排列方式可产生四路磁力线（4-1）、两路磁力线（4-2）和三路磁力线（4-3），磁性光整介质沿磁力线分布，所述四路磁力线（4-1）围成一个闭合的图形；所述两路磁力线（4-2）中，对角线的两磁极为一组，每一组的磁极相反，两组磁力线相对于中线对称；所述三路磁力线（4-3）中，一路磁极与其他三路相反，三路同极磁极分别与相反磁极各形成一路磁力线。