[发明专利]一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法

说明书

一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法，其特征是所述装置包括手摇式丝杠系统、升降台、磁场发生装置、夹具系统、同步带系统、支撑架；手摇式丝杠系统和升降台套装于支撑架上。磁场发生装置安装在升降台底部，并能够随升降台在竖直方向上进行升降调节。磁场发生装置上的磁极盘高速旋转，使得工件内部的磁性磨粒在竖直方向上下往复运动。同步带系统安装于支撑架的工作台上，装夹工件的夹具系统安装于同步带系统的滑块上，并随其实现往复运动，使得工件内部的磁性磨粒在水平方向上往复运动。在两个方向往复运动的复合下实现对工件内表面的均匀研磨。本发明所述装置，制造成本低、操作简单方便、结构新颖、可靠性好。

技术领域

本发明涉及磁力研磨技术领域，特别是涉及一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展，许多行业对复杂形状零件表面的光整效果提出了更高的要求。金属3D 打印成形过程中容易出现球化和孔隙等缺陷，并且成形结束后，伴随着零件的冷却，零件内部的残余应力会导致零件出现变形与裂纹。金属3D 打印技术所能达到的表面质量还不能完全满足工业应用的使用要求。

磁力研磨技术具有良好的柔性、自锐性和可控性，可用于外圆面、内圆面、平面、细小管道、复杂曲面、凹槽等多种情况。目前磁力研磨技术在零件内表面的抛光方面主要是面向形状简单且直径较大的管件，无法有效地完成对具有复杂内腔管件的光整加工。

发明内容

本发明针对具有复杂内腔管件的内表面研磨不便的问题，提供了一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置和方法，利用磁极盘的旋转使得加工区域内每一处磁感应强度不断地发生强弱交替变化，提高了磁性磨粒的研磨效率和自锐性，使其翻滚、碰撞、划擦的更加剧烈。在磁极盘的旋转、磨粒自身重力以及同步带往复运动的复合作用下，使得磁性磨粒在水平方向和竖直方向上往复运动，使得研磨更加均匀、高效。

本发明的技术方案之一是：

一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置，其特征是：它包括手摇式丝杠系统1，升降台2，磁场发生装置3，夹具系统4，同步带系统5和支撑架6；升降台2通过直线轴承套装于支撑架6上，支撑架6安装在工作台20上；手摇式丝杠系统1安装于支撑架6上并通过丝杠螺母和升降台2连接；通过转动手摇式丝杠系统1能够实现升降台2在竖直方向上的升降；磁场发生装置3通过导轨和滑块安装于升降台2底部，并能够随升降台2在竖直方向上进行升降调节；磁场发生装置3上的磁极盘高速旋转，从而带动预置在具有复杂内腔管件内部的磁性磨粒在竖直方向上下往复运动；同步带系统5安装于支撑架6一侧的工作台20上，装夹着具有复杂内腔管件的夹具系统4安装于同步带系统5的滑块上，并随其实现往复运动，使得具有复杂内腔管件内部的磁性磨粒在水平方向上往复运动；通过调节磁场发生装置3和同步带系统5使其内部磨料在两个垂直方向上往复运动的复合下从而实现对具有复杂内腔管件内表面的均匀研磨。

所述的磁场发生装置3包括导轨7、定位滑块8、支撑板9、调速电机10、电机固定架11、联轴器12、磁极盘13、磁铁组14、夹紧板15和连接板16，导轨7安装于升降台2的底部，定位滑块8安装于导轨7中，支撑板9通过连接板16和定位滑块8连接，调速电机10通过电机固定架11安装于支撑板9上，磁铁组14通过夹紧板15安装于磁极盘13上，磁极盘13通过联轴器12同调速电机10输出轴相连接；通过调整定位滑块8在导轨7上的位置，从而实现磁极头和具有复杂内腔管件之间加工间隙的调整；磁极盘13在调速电机10的驱动下高速旋转，从而在加工区域内每一点处形成磁感应强度强弱交替变化的磁场域；通过改变调速电机10的转速实现对加工区域内磁感应强度强弱交替频率的调节。

所述的支撑架6包括盖板17、导向轴18、底座19、工作台20，升降台2套装于导向轴18上，导向轴18的下端固定在底座19上，底座19安装在工作台20的一侧，手摇式丝杠系统1安装于盖板17上，丝杠穿过盖板17和升降台2相连接，丝杠上安装有手轮；通过转动手摇式丝杠系统1的手轮带动升降台2和磁场发生装置3的升降，从而实现磁场发生装置3在竖直方向上位置的微细调整。